Розр т і конструювання збірних і монолітних залізобетонних конструкцій каркасу одноповерхової виробничої

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Міністерство освіти і науки України
Національна академія природоохоронного і курортного
будівництва
Архітектурно будівельний факультет
Кафедра: "Залізобетонних конструкцій"
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
До КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
за курсом: "Залізобетонні конструкції"
Тема: "Розрахунок і конструювання збірних і монолітних залізобетонних конструкцій каркасу одноповерхової виробничої будівлі".
Виконав:
студент групи ПГС-401
Жігна М.В.
Консультував:
доц. Жігна В.В.
Сімферополь 2007

Зміст
1. Вихідні дані
2. Конструктивне рішення будинку
3. Статичний розрахунок рами
3.1 Компонування рами
3.2 Збір навантажень на раму
4. Розрахунок та конструювання колони по осі Б
4.1 Конструювання
5. Проектування фундаменту під колону по осі Б
5.1 Відомості про матеріали
5.2 Визначення зусиль
5.3 Розрахунок арматури фундаменту
5.4 Розрахунок подколонніка
5.5 Конструювання
6. Розрахунок збірної попередньо напруженої арки прольотом 36м
6.1 Дані для проектування
6.2 Розрахунковий проліт і навантаження
6.3 Геометричні характеристики і зусилля в перетинах арки
6.4 Розрахунок міцності затягування
6.5 Визначення втрат попереднього напруження арматури затягування
6.6 Розрахунок тріщиностійкості затягування
6.7 Перевірка міцності затягування при стисненні бетону
6.8 Розрахунок міцності нормальних перерізів верхнього пояса арки
6.9 Розрахунок міцності похилих перерізів арки
6.10 Розрахунок міцності і тріщиностійкості підвіски
6.11 Конструювання
7. Список літератури

1. Вихідні дані

1. Кількість кранів та їх вантажопідйомність Q = 2х150 кН (середній режим);
2. Проліт будівлі В = 36м
3. Кількість прогонів - 1
4. Довжина будівлі L = 108м
5. Висота від підлоги приміщення до головки підкранової рейки H гол. р = 12 м;
6. Місце зведення споруди - Севастополь:
7. Нормативний опір грунту основи R n гр = 0,26 МПа = 260 кН / м 2;
8. Матеріал стін - цегла
Вітрова навантаження W 0 = 46кгс / м 2 = 0,46 кПа = 0,46 кН / м 2;
При ожеледі W B = 25кгс / м 2 = 0,25 кПа = 0,25 кН / м 2
Снігове навантаження S 0 = 77кгс / м 2 = 0,77 кПа = 0,77 кН / м 2.
Таблиця 1.1.Характерістікі крана
Вантажопідйомність
Проліт
L K
Габаритні розміри
Тиск колеса на крановий рейок
Маса
Головного гака
До
В К
У 1
Н К
візки
крана
Р max
Р min
кН
м
мм
кН
т
150
34,5
5000
6300
260
2400
250
58
8,5
46,5
Висота рейки

Малюнок 1.1 Схема мостового крана.

2. Конструктивне рішення будинку

При прольоті будівлі 36м і вантажопідйомності крана 15т оптимальне рішення компонування будівлі - з кроком колон 12м. Колони наскрізні двовіткових, з прив'язкою 250мм. Будинки розділене поперечним температурним швом на два блоки 60 і 48м. Колони жорстко защемлено у фундаментах стаканного типу. Ригель будівлі - 36м збірна арка. Арка є економічним рішенням збірних великопрольотних покриттів. Застосуємо двох шарнірну арку з попередньо напруженими затяжками. За арці укладаємо ребристі плити покриття 3х12м.

3. Статичний розрахунок рами

3.1 Компонування рами

Для виконання статичний розрахунку конструкцій будівлі або споруди використовуємо комп'ютерний розрахунок за допомогою програмного комплексу "Ліра".
"Ліра" - це багатофункціональний програмний комплекс для автоматизованого проектування і конструювання, чисельного дослідження міцності і стійкості конструкцій.
Виконуємо компонування конструктивної схеми будинку
Розміри поперечних перерізів двовіткових колон рекомендується призначати виходячи з розмірів типових конструкцій.
Розміри колон наведені на малюнку 3.1.1
Прив'язка крайніх колон до поздовжніх Базисом осях приймається рівною 250 мм.
Розрахункова схема і конструктивна схема поперечної рами зображена на ріс.3.1.2 та 3.1.3
В якості розрахункової схеми слід приймати просторову раму, що складається з плоских рам, об'єднаних покриттям в просторовий блок.
Навантаження від ваги покриття, снігу, вітру приймають чинним до всіх поперечним рам, а навантаження від вертикального і горизонтального дії крана прикладають до другої від торця блоку поперечної рами.
Моделюємо в ПК "Ліра" розрахункову схему будинку, спочатку як плоску регулярну раму (рис.3.1 4), а потім задаємо жорсткість елементів і шляхом копіювання отримуємо просторову модель (рис.3.1 5).
Виконуємо збір навантажень і прикладаємо їх до рами.

Ріс.3.1.5 Просторовий каркас будівлі.

3.2 Збір навантажень на раму

Таблиця 3.2.1. Збір навантажень на покриття на 1 м 2
Вид навантаження
Нормативна навантаження, при


Розрахункове навантаження, при

ПОСТІЙНА:
шар гравію, втопленного в дьогтьових мастику
три шари рулонного килима на дегтевой мастиці
цементно-піщана стяжка - 30 мм ( );
утеплювач (мінераловатна плита) - 100 мм
( );
панель покриття з бетоном замонолічування
ВСЬОГО:
Прийнята до розрахунку:
0,18
0,09
0,6
0,1
0,05
2,2
q n = 3,17
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,1
0,234
0,117
0,78
0,13
0,065
2,42
q = 3,681
3,7
ТИМЧАСОВА:
снігова (з = 1), для I снігового району
s n = 0,77
1,4
1,078
Постійні навантаження
Маса збірної попередньо напруженої арки .
Маса балки покриття
Розрахункове навантаження на колону від покриття:


Розрахункове навантаження від ваги підкранової балки 114,7 кН і підкранової колії 1,5 кН / м на колону.

Навантаження від ваги керамзитобетонних панелей ( ; )

Снігове навантаження для м. Севастополь (I сніговий район)


Кранові навантаження.
Розрахункове максимальний тиск на колону від двох зближених кранів визначають по лінії впливу тиску на колону (Рис.3.1) і коефіцієнтом надійності за навантаженням , За навантаженням .

Рис 3.2.1 Установка кранового навантаження в невигідне становище і лінія впливу тиску на колону.


Нормативна горизонтальне навантаження на одне колесо
,
де - Маса крана,
- Маса підкранової візки.
Розрахункова гальмівна горизонтальне навантаження на колону від двох зближених кранів

Горизонтальна сила від поперечного гальмування крана прикладена до колони на рівні верху підкранової балки на позначці 13,1 м.
Вітрове навантаження.
Швидкісний тиск вітру на висоті 10м над поверхнею землі для III району м. Севастополь
Аеродинамічний коефіцієнт з навітряного боку з = 0,8, з підвітряного з =- 0,6.
Коефіцієнт надійності за навантаженням .
Вітрове навантаження в межах висоти колони до позначки 10м приймаємо рівномірно розподіленої, а від позначки 10м приймаємо з урахуванням зміни напору по висоті при середньому значенні коефіцієнта збільшення швидкісного напору вітру згідно табл.3.2
Табл.3.2.2
Висота
будівлі, м
Переходи. збільш. cкоростного напору
10
1.0
20
1.25
40
1.5
Навантаження від вітру з підвітряного боку:
Відмітка 10,0 м ;
Відмітка 10,7 м ;
Відмітка 12,5 м ;
Відмітка 16,2 м ;
Відмітка 21,2 м ;
Навантаження від вітру з підвітряного боку:
Відмітка 10,0 м ;
Відмітка 16,2 м ;
Відмітка 21,2 м ;
Навантаження від вітру з підвітряного боку:
Відмітка 10,0 м ;
Відмітка 16,2 м ;
Відмітка 21,2 м ;
Навантаження від вітру з підвітряного боку:
Відмітка 10,0 м ;
Відмітка 10,7 м ;
Відмітка 12,5 м ;
Відмітка 16,2 м ;
Відмітка 21,2 м ;
Виконуємо розрахунок від різних завантаженні каркаса. Складаємо таблицю сполучень зусиль відповідно до ДБН "Навантаження і впливи" 1.2-2-06 і нормами на проектування ж. Б. Конструкцій.
Отримавши всю інформацію про напружено-деформований стан всіх елементів розрахункової схеми, переходимо до конструювання колони.

Ріс.3.2.8 Розрахункова схема колони.

4. Розрахунок та конструювання колони по осі Б

Розрахунок та конструювання колони проводимо в ПК "Ліра" додаток "Лір-АРМ"
Задаємося типами матеріалів колони:
Бетон важкий класу В 20, підданий тепловій обробці при атмосферному тиску, R b = 11,5 МПа; R bt = 0,9 МПа; E b = 27 × 10 3 МПа (БНіП 2.03.01-84, табл.13 і 18 ). Арматура класу А-III, d> 10 мм, R S = R SC = 365 МПа, E S = 2 × 10 5 МПа. Поперечна арматура класу А I, R S = 225 МПа, R S w = 175 МПа, E s = 2.1 × 10 5 МПа (БНіП 2.03.01-84, Табл.22 і 29).
Виконуємо розрахунок і отримуємо необхідні площі арматури.

Рис.4.1 Розрахункова схема колони.

4.1 Конструювання


Ріс.4.1.1 Армування надкрановой і підкранової частини колони.

Ріс.4.1.2 Армування перерізів колони.

5. Проектування фундаменту під колону по осі Б

5.1 Відомості про матеріали

Умовне розрахунковий опір грунту R 0 = 0,22 МПа. Глибина закладення фундаментів за умовами промерзання грунтів Н 1 = 1,65 м.
Визначення глибини закладення фундаменту в залежності від глибини промерзання грунту основи:
,
де: - Коефіцієнт, що приймається для Криму рівним 0,7;
- Коефіцієнт врахування теплового режиму будівлі (для неопалюваного промислової будівлі);
.
Бетон важкий класу В12, 5, R b = 7,5 МПа, R bt = 0,66 МПа, g b2 = 1,1; арматура з гарячекатаної сталі класу A-II, R S = 280 МПа. Вага одиниці об'єму матеріалу фундаменту і грунту на його обріза

5.2 Визначення зусиль

Для визначення значень зусиль діючих на верхній зріз фундаменту в розрахунковій схемі (пк "Ліра") замінимо підкранових частина колони розраховується фундаменту стрижнем типу "КЕ-10", чисельно описує геометричну характеристику і жорсткість наскрізного перерізу.
- Жорсткість елемента на осьовий стиск.
- Жорсткість елемента на вигин у площині y
- Жорсткість елемента на вигин у площині z
- Перша координата ядра перерізу
- Друга координата ядра перерізу
- Перша координата ядра перерізу
- Друга координата ядра перерізу
q - погонний вага (для автоматичного визначення власної ваги)
Розрахунок виконуємо на найбільш небезпечну комбінацію розрахункових зусиль
Розрахункові значення зусиль
Нормативні значення зусиль

M = 1487,0 кН × м
M n = 1293,1 кН × м
N = 2507,9 кН
N n = 2180,8 кН
Q = 103,7 кН
Q n = 90,2 кН
Нормативне значення зусиль визначено діленням розрахункових зусиль на усереднений коефіцієнт надійності за навантаженням .
Визначення геометричних розмірів фундаменту.
Глибину стакана фундаменту приймаємо H an = 120 см, що повинно бути не менше:
H an ³ 0,5 +0,33 × h = 0,5 +0,33 × 1,4 = 0,962 м, де h = 1,4 м - більший розмір перетину всієї колони, не менш H an ³ 1,5 × b col = 1,5 × 0,6 = 0,9 м, де b col = 0,6 м - більший розмір перетину гілки, і не менш H an ³ 30d = 30 × 2,8 = 84 см, де d = 2,8 - діаметр поздовжньої арматури колони. Відстань від дна склянки до підошви фундаменту прийнято 250 мм, тоді мінімальна висота фундаменту H f = 1200 +250 = 1450 мм. Приймаються H f = 1800 мм (кратно 300 мм), тоді глибина закладення фундаменту H 1 = 1500 +150 = 1950 мм.
Фундамент триступеневий, висота ступенів прийнята 300 мм, висота подколонніка 1200 мм.
Попередньо площа підошви фундаменту визначаємо як для центрально навантаженого за формулою:

де 1,05 - коефіцієнт, що враховує наявність моменту.
Призначаючи співвідношення сторін фундаменту b / a = 0,8, отримуємо:
, B 1 = 0,8 × 3, 88 = 3,1 м.
Приймаються розміри підошви a 'b = 4,2 '3, 3 = 13,86 м 2.
Момент опору підошви:
Так як заглиблення фундаменту менше 2 м, ширина підошви більше 1 м, необхідно враховувати нормативний тиск на грунт за формулою:
.
Визначимо розрахункову висоту фундаменту з умови міцності на продавлювання за формулою:
м
де h = 1,4 м - більший розмір перетину колони
b col = 0,6 м - більший розмір перетину гілки

R bt = R bt · Γ b2 = 1,1 · 0,66 = 0,726 МПа = 726 кН / м 2
Повна висота фундаменту
Н = 0, 33 +0,05 = 0,38 м <1,5 м,
отже, прийнята висота фундаменту достатня.
Визначаємо крайовий тиск на основу. Згинальний момент у рівні підошви фундаменту:


Нормативна навантаження від ваги фундаменту і грунту на його обмаль:
G f = A × b × H 1 × g × g n = 4,2 × 3,3 × 1,95 × 20 × 0,95 = 513,5 кН
За умови що:


Приймаються розміри підошви a 'b = 4,5 '3, 6 = 16,2 м 2
Момент опору підошви:


Нормативна навантаження від ваги фундаменту і грунту на його обмаль:
G f = A × b × H 1 × g × g n = 4,5 × 3,6 × 1,95 × 20 × 0,95 = 600,2 кН




Перевірка напружень в основі показує, що розміри підошви фундаменту достатні.
Враховуючи значне заглиблення фундаменту, приймаємо його конструкцію з подколонніка стаканного типу і плитою змінної висоти. Товщина стінок склянки призначають 425 мм> 0,2 ∙ h = 0,2 ∙ 1400 = 280 мм. Зазор між колоною і склянкою поверху 75 мм, знизу 50 мм. Висоту ступенів фундаменту призначають
Висота подколонніка 1200 мм
Розміри ступенів в плані:
a 1 = 4,5 м b 1 = 3,6 м
a 2 = 3,0 м b 2 = 2,4 м
Розміри подколонніка:
a 3 = 2,4 м b 3 = 1,5 м
Висота плитної частини фундаменту 60см. Перевіряємо достатність прийнятої висоти плитної частини з розрахунку на продавлювання.








Розрахунок на продавлювання за умовою:

,
умова на продавлювання виконується.
Перевіряємо міцність фундаменту на розколювання:




,
отже перевіряємо за формулою:

,
міцність на розколювання забезпечена.

5.3 Розрахунок арматури фундаменту

Визначаємо напруження в грунті під підошвою фундаменту в напрямку довгої сторони а без урахування ваги фундаменту і грунту на його уступах від розрахункових навантажень:
;
де
.
Напруга в грунті в перерізі II, II-II, III-III (див. Рис.6.1):


Згинальні моменти, що виникають в перерізах II, II-II, III-III від реактивного тиску грунту як в консолі, для розрахунку арматури, що укладається паралельно стороні а, визначають за формулами:
;
;
.
Перетин робочої арматури на всю ширину фундаменту:
;
;
.
Призначаємо крок стержнів 200 мм, на ширині фундаменту b = 3,6 м паралельно довгій стороні а укладаємо 18 Æ18 А-II c A S = 45,8 см 2. Відсоток армування
Визначаємо згинальний момент і площа перерізу арматури, що укладається паралельно стороні b:
;
.
При кроці стрижнів 200 мм беруть 23 Æ16 A-II c A S = 46,3 см 2. відсоток армування

5.4 Розрахунок подколонніка

Поздовжнє армування подколонніка і його стаканних частини визначаємо з рахунку на відцентровий стиск коробчатого перерізу стаканних частини в площині закріпленого торця колони (IV-IV) і рахунку на відцентровий стиск прямокутного перерізу подколонніка в місці примикання його до плитної частини фундаменту Розміри коробчатого перерізу стаканних частини, перетворене в еквівалентну двотаврові:
b = 1,4 м; h = 2, 4 м; = 1,5 м; = 0,425 м; = 0,04 м; = 2,36 м; = 0,04 / 2,36 = 0,017.
Розрахункове зусилля в перетині IV-IV при g ​​f> 1:


Ексцентриситет поздовжньої сили:
.
Відстань від центру ваги перерізу розтягнутої арматури до сили N:

Перевіряємо положення нульової лінії. Так як
> N = 2292.9 кН,
нульова лінія проходить в полиці, і перетин розраховуємо як прямокутне шириною b f '= 150 см.
Приймаються симетричне армування, тоді висота стиснутої зони:
.
Перетин симетричної арматури:
,
тобто поздовжня арматура з розрахунку не потрібна. Призначаємо у відповідності з конструктивними вимогами не менше 0,04% площі поперечного перерізу подколонніка: A S = A S '= 0,0005 × 150 × 240 = 18 см 2. Приймаються з кожного боку подколонніка 6Æ18 A-II c A S = A S '= 18,85 см 2. У довгих сторін подколонніка приймаємо поздовжнє армування 8 Æ18 A-II.
Міцність перетину VV не перевіряємо, оскільки зусилля від отриманих раніше відрізняються незначно.
Поперечне армування подколонніка визначаємо за розрахунком на момент від діючих зусиль щодо осі, що проходить через точку повороту колони.
Так як 0,5 × h c = 0,5 × 1,4 = 0,67> e 0 = 0,61 м> h c / 6 = 1,4 / 6 = 0,23 м, поперечне армування визначають за формулою :
,
Sz i = 7.5 +22.5 +37.5 +52.5 +67.5 +82.5 +97.5 +112.5 = 480 -
сума відстаней від точки повороту колони до сіток поперечного армування подколонніка при кроці сіток 150 мм і відстані від верху склянки до верхньої сітки 75 мм.
Необхідна площа перерізу одного робочого стрижня (при чотирьох стержнях у кожній сітці): A SW = 4.5 / 8 = 0,5625 см 2. Приймаються Æ9 AI c A SW = 0,636 см 2.

5.5 Конструювання


Ріс.5.5.1. Схема армування фундаменту.

6. Розрахунок збірної попередньо напруженої арки прольотом 36м

6.1 Дані для проектування

Бетон важкий класу В30 (при ; ; При ; ; Для бетону природного твердіння ;
; ).
Попередньо напружена арматура затягування - високоміцний дріт періодичного профілю класу Вр-II
( ; ; );
натяг арматури здійснюється механічним способом на упори із застосуванням інвентарних затискачів.
Ненапружувана арматура класу А-III Ш 10-40 мм
( ; ; ).
Затягування відноситься до конструкцій 3-ї категорії тріщиностійкості. Міцність бетону до моменту відпустки натяжних пристроїв (передавальна міцність) приймається .

6.2 Розрахунковий проліт і навантаження

Розрахунковий проліт арки
,
де а - відстань від торця арки до точки спирання на колону. Розрахункова постійне навантаження на 1 м з урахуванням ваги арки

Розрахункова тимчасове навантаження при , Для м. Севастополя

6.3 Геометричні характеристики і зусилля в перетинах арки

Арку розраховуємо як двохшарнірну із затягуванням. З міркувань уніфікації блоків вісь арки виконуємо по круговому обрису.
Варіанти завантаження і статична схема арки наведені на Рис.6.1.
а)
б)
Ріс.6.3.1 Варіанти навантаження арки:
а - суцільна навантаження; б - одностороння снігове навантаження.
Знаходимо геометричні характеристики арки згідно ріс.3.3.2
Радіус осі:
м,
де - Стріла підйому, прийнята рівною приблизно 1 / 9 прольоту, тобто 3,97 м;
Центральний кут
25 ° 8ґ ≈ 25 °
Довжина арки м,
Арку розбиваємо на 10 рівних частин (дузі 0,1 частини відповідає кут = 5 °)
і визначаємо горизонтальні ординати перерізів за формулами:
; , Де
Величина у 6 відповідає довжині стріли підйому f. Результати обчислень наведені в таблиці 6.3.

Ріс.6.3.2 Схема геометричних характеристик арки.
Таблиця 6.3. До визначення значень х і у.
Номер перерізу
град


х, м
у, м
1
25
0.4226
0.9063
0.00
0.00
2
20
0.3420
0.9397
3.47
1.44
3
15
0.2588
0.9659
6.96
2.54
4
10
0.1736
0.9848
10.53
3.33
5
5
0.0872
0.9962
14.15
3.81
6
0
0.0000
1.0000
17.8
3.97
7
5
0.0872
0.9962
14.15
3.81
8
10
0.1736
0.9848
10.53
3.33
9
15
0.2588
0.9659
6.96
2.54
10
20
0.3420
0.9397
3.47
1.44
11
25
0.4226
0.9063
0.00
0.00
Попередньо задаємося площами перерізів арматури в арці і в затягуванні, а так само обчислюємо геометричні характеристики їх перерізів.


Ріс.6.3.1 Перетин блоку арки.
Приймаються з округленням .
Ставлення модулів пружності для арки .
Тоді площа зведеного симетричного армованого перетину арки

Момент інерції приведеного перерізу при відстані до центру ваги

Радіус інерції приведеного перерізу

Так як площа перерізу затягування , То перетин арматури приймаємо наближено
Враховуючи, що для затягування відношення модулів пружності . Визначаємо площа приведеного перерізу затягування:

Коефіцієнт податливості затяжки:

Для кожного випадку завантаження (див. рис.3.1) знаходимо розпір від навантаження , Прийнятої за одиничну:
для рівномірно розподіленого навантаження

для односторонньої рівномірно розподіленого навантаження на половині прольоту арки:

За обчисленому розпору для кожного виду завантаження визначаємо розрахункові зусилля в перетині арки. Для цього спочатку визначаємо балкові моменти і поперечні сили .
При рівномірно розподіленому навантаженні балкові моменту і поперечні сили знаходимо за формулами:

де - Опорна реакція в балці.
При завантаженні половини прольоту арки балковий момент і поперечну силу в незавантаженою частини визначаємо за формулою:

де - Реакція в балці з боку незавантаженою частини.
Після обчислення балкових моментів і поперечних сил визначаємо розрахункові зусилля для всіх перерізів арки:

де - Кут між дотичною до осі арки в ассматріваемом перерізі і горизонталлю (див. таб.3.3 і рис.3.1); - Згинальний момент і поперечна сила в балці на двох опорах прольотах рівним прольоту розраховується арки.
Визначимо в середині прольоту арки при дії рівномірно розподіленому навантаженні при ;



Далі розрахунок виробляємо аналогічно.
У таблиці 3.4 наведено зусилля від одиничної навантаження , Розподіленої по всьому прольоту; а в таблиці 3.5 - зусилля в арці від одиничної навантаження на лівій половині.
Таблиця 6.4. Зусилля від розподіленого навантаження розподіленої по всьому прольоту
Номер перерізу
Н, кН
, КНм
, КН
, КНм
, КН
, КН
1
38,6
0,00
17,8
0,00
42,51
-0,18
2
55,75
14,33
0,17
41,17
0,27
3
99,67
10,84
1,63
40,09
0,48
4
131,99
7,27
3,45
39,27
0,46
5
151,76
3,65
4,69
38,77
0,27
6
158,42
0,00
5,18
38,6
0,00
7
151,76
-3,65
4,69
38,77
-0,27
8
131,99
-7,27
3,45
39,27
-0,46
9
99,67
-10,84
1,63
40,09
-0,48
10
55,75
-14,33
0,17
41,17
-0,27
11
0,00
-17,8
0,00
42,51
0,18
Таблиця 6.5. Зусилля від розподіленого навантаження на лівій половині
Номер перерізу
Н, кН
, КНм
, КН
, КНм
, КН
, КН
1
19,3
0,00
13,35
0,00
23,13
3,94
2
40,31
9,88
12,52
21,52
2,68
3
68,69
6,39
19,67
20,3
1,18
4
85,16
2,82
20,89
19,5
-0,57
5
88,79
-0,8
15,26
19,16
-2,48
6
79,21
-4,45
2,58
19,3
-4,45
7
62,97
-4,45
-10,56
19,31
-2,75
8
46,86
-4,45
-17,41
19,39
-1,03
9
30,97
-4,45
-18,05
19,41
0,7
10
15,44
-4,45
-12,35
19,29
2,42
11
0,00
-4,45
0,00
19,37
4,13
Для обчислення розрахункових зусиль в перетинах арки необхідно для кожного виду завантаження величини, наведені в табл.6.4. і 6.4. помножити на перевідні коефіцієнти, що визначаються за формулами:
для постійного навантаження:
для постійного навантаження:
У табл.3.6. наведені значення зусиль від всіх видів навантажень, а також розрахункові комбінації зусиль при найбільш невигідному їх поєднанні.
Розпір від розрахункових навантажень при - Середнє значення коефіцієнта надійності за навантаженням:

6.4 Розрахунок міцності затягування

Арматуру затягування підбираємо як для центрально розтягнутого елемента за умовами міцності.
З умови міцності визначаємо необхідну переріз арматури:
мм 2
Число канатів при Ш6мм

Приймаються 96 проволоки:


Ріс.6.4.1 Армування затягування.

6.5 Визначення втрат попереднього напруження арматури затягування

За умовами експлуатації арки в закритому приміщенні затягування відноситься до 3-ї категорії тріщиностійкості. У той же час гранично допустима ширина розкриття тріщин, забезпечує збереження арматури Ш 6, досить мала ( ). Тому попереднє напруження арматури механічним способом можна призначити максимальним:
МПа.
Перші втрати напруги (До обтиснення бетону)
Від релаксації напружень при механічному способі натягу:
МПа
Втрати температурного перепаду відсутні, т.к в міру збільшення постійного навантаження на арку арматура затягування підтягується .
Втрати від деформації анкерів при інвентарних затискачах:
МПа
де м - довжина арматурного стрижня, відстань між упорами стенду.
Оскільки напружувана арматура не відгинається, втрати від тертя арматури в обгинальних пристосування відсутні, тобто
Від деформації сталевий форми при відсутності даних про її конструкції
МПа.
Втрати від швидкоплинучими повзучості бетону:

Враховуючи симетричне армування, вважаємо .
Напруга в бетоні при стисненні:
МПа

Оскільки ставлення
,
то для бетонів природного твердіння:
МПа
Перші втрати складуть:
МПа
Другі втрати напруги
Від усадки важкого бетони класу В30 природного твердіння: МПа
Від повзучості бетону:

МПа
Оскільки ставлення
, То для бетонів
природного твердіння: МПа
Другі втрати складуть: МПа
Сумарні втрати: МПа
Напруга з урахуванням всіх втрат:
МПа
Зусилля обтиснення з урахуванням всіх втрат:

6.6 Розрахунок тріщиностійкості затягування

Перевіряємо перетин затягування на утворення тріщин. Розрахунок здійснюється з урахуванням коефіцієнта точності натягу

Оскільки значення розпору при
, ,
то тріщини в затягуванні не утворюються.

6.7 Перевірка міцності затягування при стисненні бетону

Визначаємо зусилля обтиску бетону як для центрально обжатого елемента з урахуванням всієї напруженої арматури. При натягу арматури на упори міцність затягування перевіряється з умови:

Попереднє напруження з урахуванням перших втрат визначаються при
МПа
Тоді

де - Приземна міцність бетону до моменту його обтиснення, обчислюється за інтерполяції при .
Умова виконується, отже, міцність затягування при її обтисненні забезпечена.

6.8 Розрахунок міцності нормальних перерізів верхнього пояса арки

В перерізах арки діють згинальні моменти, порівнянні за величиною, але різні за знаком (див. табл.3.6)
Тому приймаємо симетричне армування арки
Переріз арматури в середніх блоках арки визначаємо за найбільш невигідною комбінації зусиль. В перерізах 4 і 5 діють практично рівні моменти, проте значення поздовжньої сили в перерізі 5 менше. Отже
.
Тому за розрахункове приймається перетин 5.
У цьому перерізі розрахункові комбінації зусиль:
від повного навантаження: М = 450,3 кНм
N = 2406,8 кН
від тривалих навантажень: М l = 262,6 кНм
N l = 2171,1 кН
Розрахункова довжина в площині арки:

де L - довжина арки в доль її геометричній осі.
Оскільки ,
розрахунок виробляємо з урахуванням прогину елемента.
Знаходимо робочу висоту перерізу:
мм.


Оскільки момент короткочасних навантажень (сніг праворуч і ліворуч) М-
М l = 450,3-262,6 = 187,7 кНм
менше моменту від суми постійних і тривалих навантажень, тобто
М - М l = 187,7 кНм <М l = 262,6 кНм. То М і М l одного знака.

; Приймаємо

Конструкція двох шарнірної арки статично невизначена.
см> - Більший з випадкових ексцентриситетів:

Отже випадковий ексцентриситет не враховується.

Приймаються ;
Умовна критична сила для елемента двотаврового перерізу без попереднього напруження:


Перевіряємо умову:
- Умова виконується.
Визначаємо коефіцієнт, що враховує вплив прогину:

Визначення площі перерізу арматури позацентрово стиснутого елемента двотаврового профілю.
мм;

;
МПа;
Гранична відносна висота стиснутої зони:

де = 365 МПа для арматури класу А-III
Положення нейтральної осі перевіряємо з умови:

Нейтральна вісь проходить в межах ребра, тому розрахунок виробляємо з урахуванням таврової форми перерізу.
мм



Беручи до уваги необхідність врахування стислих звисів полиці, обчислюємо:

де ; мм 2
При наявності стиснутої полиці:

де

Відносна висота стиснутої зони бетону визначається:

де
Площа симетричної арматури таврового перерізу:


Коефіцієнт армування

Оскільки отриманий коефіцієнт армування менше нормованого , То площа перерізу арматури визначається:

Приймаються з кожного боку по 5 Ш20 А-III,

Розраховуємо перетин 1 (у крайніх блоках). По таблиці 3.6. розрахункова комбінація в цьому перерізі:

Так як , То позацентрово стислий елемент можна розраховувати як елемент з випадковим ексцентриситетом.


За СНиП 2.03.01-84. "Бетонні та залізобетонні конструкції" визначаємо коефіцієнт ,
Приймаються


Оскільки , То приймаємо
Площа перерізу арматури:

де .

Повторюємо розрахунок при новому значенні


Оскільки , То приймаємо
Площа перерізу арматури:


Приймаються армування елемента 5Ш25 А-III


Перевіряємо міцність перерізу 10 першого блоку при прийнятій арматурі
5Ш25 А-III для наступних значень зусиль:

Розрахунок проводимо з урахуванням таврової форми перерізу.
Визначаємо коефіцієнт збільшення початкового ексцентриситету з урахуванням двотаврової форми перерізу.




,
отже, і мають різні знаки.



, Приймаємо .


конструкція статично невизначена


приймаємо




мм;


;
МПа;
Гранична відносна висота стиснутої зони:

де = 365 МПа для арматури класу А-III








Прийняте армування 5Ш25 А-III , Достатньо.

6.9 Розрахунок міцності похилих перерізів арки

Виконуємо розрахунок похилого перерізу, що йде від грані опори арки. Умовно вважаємо все навантаження на верхній пояс арки рівномірно розподіленою.
Максимальна поперечна сила діє в перерізі 11 , .
Коефіцієнт, що враховує вплив поздовжньої сили:

Приймаються
Коефіцієнт, що враховує вплив стислих поло двотаврового перерізу арки:

де . Приймаються 330.


де = 0,6 для важкого бетону.

У цьому випадку поперечну арматуру встановлюємо з конструктивних міркувань. Приймаються 2 Ш 8 A III, , Крок
Перевіряємо міцність похилій смуги між похилими тріщинами на дію поперечної сили.

* = 0,01 для важкого бетону
;
;
Оскільки , То

отже, міцність похилій смуги достатня.

6.10 Розрахунок міцності і тріщиностійкості підвіски

Підвіску розраховуємо на осьовий розтяг від ваги підвіски і ділянки затягування довжиною 6000 мм.

де - Площа поперечного перерізу підвіски. = 3,25 м - довжина найбільш завантаженої підвіски; - Коефіцієнти надійності за навантаження та за призначенням; - Середня щільність залізобетону.


Приймаються 4 Ш 10 A III,
Виконуємо розрахунок підвіски на утворення тріщин:

Отже тріщиностійкість підвіски забезпечена.

6.11 Конструювання



6.11.1 Армування перетинів.

6.11.2 Армування вузлів.

7. Список літератури

1. ДБН В.1.2-02-2006. СНБС. Навантаження і впливи. К.: МінУкр, 2006;
2. СНиП 2.03.01-84. Бетонні і залізобетонні конструкції. М.: ЦІТП, 1989;
3. Посібник з проектування бетонних і залізобетонних конструкцій з легких і важких бетонів без попередньої напруги арматури (до СНиП 2.03.01-84). М.: ЦНІІпромзданій Держбуду СРСР, 1984;
4. СНиП II-21-75. Бетонні і залізобетонні конструкції. - М.: Стройиздат, 1976;
5. Байков В.Н. ., Сігалов Е.Є. "Залізобетонні конструкції: загальний курс". Підручник для вузів. - 4-е вид., Перераб. - М.: Стройиздат, 1985. - 728 с., Мул
6. Залізобетонні конструкції: Курсове та дипломне проектування / За ред. А.Я. Барашікова. - К.: Вища шк. Головне вид-во, 1987. - 416 с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Будівництво та архітектура | Курсова
229.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Розрахунок і конструювання збірних і монолітних залізобетонних конструкцій каркасу одноповерхової
Монтаж збірних залізобетонних конструкцій одноповерхової промислової будівлі
Розрахунок збірних залізобетонних конструкцій багатоповерхового виробничої будівлі
Проектування збірних залізобетонних елементів каркаса одноповерхової промислової будівлі
Монтаж залізобетонних конструкцій одноповерхової промислової будівлі
Виготовлення збірних бетонних та залізобетонних конструкцій з важких бетонів
Розрахунок і конструювання несучих конструкцій одноповерхової промислової будівлі
Контроль якості у виробництві збірних залізобетонних виробів
Технологічне забезпечення точності геометричних параметрів конструкцій багатоповерхових каркасно-монолітних
© Усі права захищені
написати до нас