–асчЄт и конструирование сборных и монолитных железобетонных конструкций каркаса одноэтажного производственного здани€

—татический расчет рамы, ее компоновка. —бор нагрузок на раму. –асчет, конструирование колонны по оси Ѕ. ѕроектирование фундамента под колонну по оси Ѕ. —ведени€ о материале, расчет арматуры фундамента. –асчет подколонника, конструирование фундамента.

–убрика —троительство и архитектура
¬ид курсова€ работа
язык русский
ƒата добавлени€ 21.10.2008
–азмер файла 443,9 K

ќтправить свою хорошую работу в базу знаний просто. »спользуйте форму, расположенную ниже

—туденты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

52

ћинистерство образовани€ и науки ”краины

Ќациональна€ академи€ природоохранного и курортного

строительства

јрхитектурно строительный факультет

 афедра: "∆елезобетонных конструкций"

ѕќя—Ќ»“≈Ћ№Ќјя «јѕ»— ј

   ”–—ќ¬ќћ” ѕ–ќ≈ “”

по курсу: "∆елезобетонные конструкции"

“ема: "–асчЄт и конструирование сборных и монолитных железобетонных конструкций каркаса одноэтажного производственного здани€".

¬ыполнил:

студент группы ѕ√—-401

∆игна ћ.¬.

 онсультировал:

доц. ∆игна ¬.¬.

—имферополь 2007 г.

—одержание

  • 1. »сходные данные
    • 2.  онструктивное решение здани€
    • 3. —татический расчет рамы
    • 3.1  омпоновка рамы
    • 3.2 —бор нагрузок на раму
    • 4. –асчет и конструирование колонны по оси Ѕ
    • 4.1  онструирование
    • 5. ѕроектирование фундамента под колонну по оси Ѕ
    • 5.1 —ведени€ о материалах
    • 5.2 ќпределение усилий
    • 5.3 –асчет арматуры фундамента
    • 5.4 –асчет подколонника
    • 5.5  онструирование
    • 6. –асчет сборной предварительно напр€женной арки пролетом 36м
    • 6.1 ƒанные дл€ проектировани€
    • 6.2 –асчетный пролет и нагрузки
    • 6.3 √еометрические характеристики и усили€ в сечени€х арки
    • 6.4 –асчЄт прочности зат€жки
    • 6.5 ќпределение потерь предварительного напр€жени€ арматуры зат€жки
    • 6.6 –асчЄт трещиностойкости зат€жки
    • 6.7 ѕроверка прочности зат€жки при обжатии бетона
    • 6.8 –асчЄт прочности нормальных сечений верхнего по€са арки
    • 6.9 –асчЄт прочности наклонных сечений арки
    • 6.10 –асчЄт прочности и трещиностойкости подвески
    • 6.11  онструирование
    • 7. —писок литературы

1. »сходные данные

1.  оличество кранов и их грузоподъемность Q=2х150 кЌ (средний режим);

2. ѕролЄт здани€ ¬=36м

3.  оличество пролЄтов - 1

4. ƒлина здани€ L=108м

5. ¬ысота от пола помещени€ до головки подкранового рельса Hгол. р=12 м;

6. ћесто возведени€ сооружени€ - —евастополь:

7. Ќормативное сопротивление грунта основани€ Rnгр=0,26 ћѕа = 260 кЌ/м2;

8. ћатериал стен - кирпич

¬етрова€ нагрузка W0=46кгс/м2=0,46 кѕа = 0,46 кЌ/м2;

ѕри гололеде WB=25кгс/м2=0,25 кѕа = 0,25 кЌ/м2

—негова€ нагрузка S0=77кгс/м2= 0,77 кѕа =0,77 кЌ/м2.

“аблица 1.1.’арактеристики крана

√рузоподъемность

ѕролЄт

LK

√абаритные размеры

ƒавление колеса на крановый рельс

ћасса

√лавного крюка

 

¬ 

¬1

Ќ 

тележки

крана

max

min

кЌ

м

мм

кЌ

т

150

34,5

5000

6300

260

2400

250

58

8,5

46,5

¬ысота рельса

–исунок 1.1 —хема мостового крана.

2.  онструктивное решение здани€

ѕри пролете здани€ 36м и грузоподъемности крана 15т оптимальное решение компоновки здани€ - с шагом колонн 12м.  олонны сквозные двухветвевые, с прив€зкой 250мм. «дани€ разделено поперечным температурным швом на два блока 60 и 48м.  олонны жестко защемлены в фундаментах стаканного типа. –игель здани€ - 36м сборна€ арка. јрка €вл€етс€ экономичным решением сборных большепролетных покрытий. ѕрименим двух шарнирную арку с предварительно напр€женными зат€жками. ѕо арке укладываем ребристые плиты покрыти€ 3х12м.

3. —татический расчет рамы

3.1  омпоновка рамы

ƒл€ выполнени€ статический расчета конструкций здани€ или сооружени€ используем компьютерный расчет с помощью программного комплекса УЋираФ.

УЋира" - это многофункциональный программный комплекс дл€ автоматизированного проектировани€ и конструировани€, численного исследовани€ прочности и устойчивости конструкций.

¬ыполн€ем компоновку конструктивной схемы здани€

–азмеры поперечных сечений двухветвевых колонн рекомендуетс€ назначать исход€ из размеров типовых конструкций.

–азмеры колонн приведены на рисунке 3.1.1

ѕрив€зка крайних колонн к продольным разбивочным ос€м принимаетс€ равной 250 мм.

–асчЄтна€ схема и конструктивна€ схема поперечной рамы изображена на рис.3.1.2 и 3.1.3

¬ качестве расчетной схемы следует принимать пространственную раму, состо€щую из плоских рам, объединенных покрытием в пространственный блок.

Ќагрузки от веса покрыти€, снега, ветра принимают действующим ко всем поперечным рамам, а нагрузки от вертикального и горизонтального действи€ крана прикладывают ко второй от торца блока поперечной раме.

ћоделируем в ѕ  УЋира" расчетную схему здани€, сначала как плоскую регул€рную раму (рис.3.1 4), а затем задаем жесткость элементам и путем копировани€ получаем пространственную модель (рис.3.1 5).

¬ыполн€ем сбор нагрузок и прикладываем их к раме.

–ис.3.1.5 ѕространственный каркас здани€.

3.2 —бор нагрузок на раму

“аблица 3.2.1. —бор нагрузок на покрытие на 1 м2

¬ид нагрузки

Ќормативна€ нагрузка, при

–асчЄтна€ нагрузка, при

ѕќ—“ќяЌЌјя:

слой грави€, втопленного в дЄгтевую мастику

три сло€ рулонного ковра на дЄгтевой мастике

цементно-песчана€ ст€жка - 30 мм ();

утеплитель (минераловатна€ плита) - 100 мм

();

панель покрыти€ с бетоном замоноличивани€

¬—≈√ќ:

ѕрин€та к расчету:

0,18

0,09

0,6

0,1

0,05

2,2

qn=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

¬–≈ћ≈ЌЌјя:

снегова€ (с=1), дл€ I снегового района

sn=0,77

1,4

1,078

ѕосто€нные нагрузки

ћасса сборной предварительно напр€женной арки .

ћасса балки покрыти€

–асчетна€ нагрузка на колонну от покрыти€:

–асчетна€ нагрузка от веса подкрановой балки 114,7 кЌ и подкранового пути 1,5 кЌна колонну.

Ќагрузка от веса керамзитобетонных панелей (; )

—негова€ нагрузка дл€ г. —евастополь (I снеговой район)

 рановые нагрузки.

–асчетное максимальное давление на колонну от двух сближенных кранов определ€ют по линии вли€ни€ давлени€ на колонну (–ис.3.1) и коэффициентом надежности по нагрузке , по нагрузке .

–ис 3.2.1 ”становка крановой нагрузки в невыгодное положении и лини€ вли€ни€ давлени€ на колонну.

Ќормативна€ горизонтальна€ нагрузка на одно колесо

,

где - масса крана,

- масса подкрановой тележки.

–асчетна€ тормозна€ горизонтальна€ нагрузка на колонну от двух сближенных кранов

√оризонтальна€ сила от поперечного торможени€ крана приложена к колонне на уровне верха подкрановой балки на отметке 13,1м.

¬етрова€ нагрузка.

—коростной напор ветра на высоте 10м над поверхностью земли дл€ III района г. —евастополь

јэродинамический коэффициент с наветренной стороны с=0,8,с заветренной с=-0,6.

 оэффициент надежности по нагрузке .

¬етровую нагрузку в пределах высоты колонны до отметки 10м принимаем равномерно распределенной, а от отметки 10м принимаем с учетом изменени€ напора по высоте при среднем значении коэффициента увеличени€ скоростного напора ветра согласно табл.3.2

“абл.3.2.2

¬ысота

здани€, м

 оэфф. увелич. cкоростного напора

10

1.0

20

1.25

40

1.5

Ќагрузка от ветра с подветренной стороны:

ќтметка 10,0м ;

ќтметка 10,7м ;

ќтметка 12,5м ;

ќтметка 16,2м ;

ќтметка 21,2м ;

Ќагрузка от ветра с заветренной стороны:

ќтметка 10,0м ;

ќтметка 16,2 м ;

ќтметка 21,2м ;

Ќагрузка от ветра с подветренной стороны:

ќтметка 10,0м ;

ќтметка 16,2 м ;

ќтметка 21,2м ;

Ќагрузка от ветра с заветренной стороны:

ќтметка 10,0м ;

ќтметка 10,7м ;

ќтметка 12,5м ;

ќтметка 16,2м ;

ќтметка 21,2м ;

¬ыполн€ем расчет от различных загружений каркаса. —оставл€ем таблицу сочетаний усилий в соответствии с ƒЅЌ УЌагрузки и воздействи€" 1.2-2-06 и нормами на проектирование ж. б. конструкций.

ѕолучив всю информацию о напр€женно-деформированной состо€нии всех элементов расчетной схемы, переходим к конструированию колонны.

–ис.3.2.8 –асчетна€ схема колонны.

4. –асчет и конструирование колонны по оси Ѕ

–асчет и конструирование колонны проводим в ѕ  УЋира" приложение УЋир-ј–ћ"

«адаемс€ типами материалов колонны:

Ѕетон т€желый класса ¬ 20, подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении, Rb=11,5 ћѕа; Rbt=0,9 ћѕа; Eb=27103 ћѕа (—Ќиѕ 2.03.01-84, табл.13 и 18). јрматура класса ј-III, d>10 мм, RS=RSC=365 ћѕа, ES=2105 ћѕа. ѕоперечна€ арматура класса ј I, RS=225 ћѕа, RSw=175 ћѕа, Es=2.1105 ћѕа (—Ќиѕ 2.03.01-84, табл.22 и 29).

ѕроизводим расчет и получаем требуемые площади арматуры.

–ис.4.1 –асчетна€ схема колонны.

4.1  онструирование

–ис.4.1.1 јрмирование надкрановой и подкрановой части колонны.

–ис.4.1.2 јрмирование сечений колонны.

5. ѕроектирование фундамента под колонну по оси Ѕ

5.1 —ведени€ о материалах

”словное расчетное сопротивление грунта R0=0,22 ћѕа. √лубина заложени€ фундаментов по услови€м промерзани€ грунтов Ќ1=1,65 м.

ќпределение глубины заложени€ фундамента в зависимости от глубины промерзани€ грунта основани€:

,

где: - коэффициент, принимаемый дл€  рыма равным 0,7;

- коэффициент учета теплового режима здани€ (дл€ неотапливаемого промышленного здани€);

.

Ѕетон т€желый класса ¬12,5, Rb=7,5ћѕа, Rbt=0,66 ћѕа, b2=1,1; арматура из гор€чекатаной стали класса A-II, RS=280 ћѕа. ¬ес единицы объЄма материала фундамента и грунта на его обрезах

5.2 ќпределение усилий

ƒл€ определени€ значений усилий действующих на верхний срез фундамента в расчетной схеме (пк УЋираФ) заменим подкрановую часть колонны рассчитываемого фундамента стержнем типа У Ё-10Ф, численно описывающий геометрическую характеристику и жесткость сквозного сечени€.

- жесткость элемента на осевое сжатие.

- жесткость элемента на изгиб в плоскости y

- жесткость элемента на изгиб в плоскости z

- перва€ координата €дра сечени€

- втора€ координата €дра сечени€

- перва€ координата €дра сечени€

- втора€ координата €дра сечени€

q - погонный вес (дл€ автоматического определени€ собственного веса)

–асчЄт выполн€ем на наиболее опасную комбинацию расчЄтных усилий

–асчЄтные значени€ усилий

Ќормативные значени€ усилий

M = 1487,0 кЌм

Mn = 1293,1 кЌм

N = 2507,9 кЌ

Nn = 2180,8 кЌ

Q = 103,7 кЌ

Qn = 90,2 кЌ

Ќормативное значение усилий определено делением расчЄтных усилий на усреднЄнный коэффициент надЄжности по нагрузке .

ќпределение геометрических размеров фундамента.

√лубину стакана фундамента принимаем Han = 120 см, что должно быть не менее:

Han 0,5+0,33h=0,5+0,331,4=0,962 м, где h=1,4 м - больший размер сечени€ всей колонны; не менее Han1,5bcol=1,50,6=0,9 м, где bcol=0,6 м - больший размер сечени€ ветви; и не менее Han30d=302,8=84 см, где d=2,8 - диаметр продольной арматуры колонны. –ассто€ние от дна стакана до подошвы фундамента прин€то 250 мм, тогда минимальна€ высота фундамента Hf=1200+250=1450 мм. ѕринимаем Hf=1800 мм (кратно 300 мм), тогда глубина заложени€ фундамента H1=1500+150=1950 мм.

‘ундамент трЄхступенчатый, высота ступеней прин€та 300 мм, высота подколонника 1200 мм.

ѕредварительно площадь подошвы фундамента определ€ем как дл€ центрально нагруженного по формуле:

где 1,05 - коэффициент, учитывающий наличие момента.

Ќазнача€ соотношение сторон фундамента b/a=0,8, получаем:

, b1=0,8 3,88 = 3,1м.

ѕринимаем размеры подошвы ab=4,23,3 =13,86 м2.

ћомент сопротивлени€ подошвы:

“ак как заглубление фундамента меньше 2 м, ширина подошвы больше 1 м, необходимо учитывать нормативное давление на грунт по формуле:

.

ќпределим расчЄтную высоту фундамента из услови€ прочности на продавливание по формуле:

м

где h=1,4 м - больший размер сечени€ колонны

bcol=0,6 м - больший размер сечени€ ветви

Rbt=Rbt Ј гb2=1,1Ј0,66=0,726 ћѕа = 726 кЌ/м2

ѕолна€ высота фундамента

Ќ=0, 33+0,05=0,38 м < 1,5 м,

следовательно, прин€та€ высота фундамента достаточна.

ќпредел€ем краевое давление на основание. »згибающий момент в уровне подошвы фундамента:

Ќормативна нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах:

Gf = a b H1 n = 4,2 3,3 1,95 20 0,95 = 513,5кЌ

ѕри условии что:

ѕринимаем размеры подошвы ab=4,53,6 =16,2 м2

ћомент сопротивлени€ подошвы:

Ќормативна нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах:

Gf = a b H1 n = 4,5 3,6 1,95 20 0,95 =600,2 кЌ

ѕроверка напр€жений в основании показывает, что размеры подошвы фундамента достаточны.

”читыва€ значительное заглублени€ фундамента, принимаем его конструкцию с подколонником стаканного типа и плитой переменной высоты. “олщина стенок стакана назначают 425мм > 0,2Хh=0,2Х1400=280мм. «азор между колонной и стаканом поверху 75 мм, понизу 50мм. ¬ысоту ступеней фундамента назначают

¬ысота подколонника 1200мм

–азмеры ступеней в плане:

a1=4,5м b1=3,6м

a2=3,0м b2=2,4м

–азмеры подколонника:

a3=2,4м b3=1,5м

¬ысота плитной части фундамента 60см. ѕровер€ем достаточность прин€той высоты плитной части из расчета на продавливание.

–асчет на продавливание по условию:

,

условие на продавливание выполн€етс€.

ѕровер€ем прочность фундамента на раскалывание:

,

следовательно провер€ем по формуле:

,

прочность на раскалывание обеспечена.

5.3 –асчет арматуры фундамента

ќпредел€ем напр€жени€ в грунте под подошвой фундамента в направлении длинной стороны а без учета веса фундамента и грунта на его уступах от расчетных нагрузок:

;

где

.

Ќапр€жение в грунте в сечении I-I, II-II, III-III (см. –ис.6.1):

»згибающие моменты, возникающие в сечени€х I-I, II-II, III-III от реактивного давлени€ грунта как в консоли, дл€ расчета арматуры, укладываемой параллельно стороне а, определ€ют по формулам:

;

;

.

—ечение рабочей арматуры на всю ширину фундамента:

;

;

.

Ќазначаем шаг стержней 200 мм, на ширине фундамента b=3,6 м параллельно длинной стороне а укладываем 18 18 ј-II c AS=45,8 см2. ѕроцент армировани€

ќпредел€ем изгибающий момент и площадь сечени€ арматуры, укладываемой параллельно стороне b:

;

.

ѕри шаге стержней 200 мм принимают 23 16 A-II c AS=46,3см2. процент армировани€

5.4 –асчет подколонника

ѕродольное армирование подколонника и его стаканной части определ€ем из расчета на внецентренное сжатие коробчатого сечени€ стаканной части в плоскости заделанного торца колонны (IV-IV) и расчета на внецентренное сжатие пр€моугольного сечени€ подколонника в месте примыкани€ его к плитной части фундамента –азмеры коробчатого сечени€ стаканной части, преобразованное в эквивалентное двутавровое:

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.

–асчетное усилие в сечении IV-IV при f>1:

Ёксцентриситет продольной силы:

.

–ассто€ние от центра т€жести сечени€ раст€нутой арматуры до силы N:

ѕровер€ем положение нулевой линии. “ак как

> N=2292.9 кЌ,

нулева€ лини€ проходит в полке, и сечение рассчитываем как пр€моугольное шириной bf'=150 см.

ѕринимаем симметричное армирование, тогда высота сжатой зоны:

.

—ечение симметричной арматуры:

,

т.е. продольна€ арматура по расчету не нужна. Ќазначаем в соответствии с конструктивными требовани€ми не менее 0,04% площади поперечного сечени€ подколонника: AS=AS'=0,0005150240=18 см2. ѕринимаем с каждой стороны подколонника 618 A-II c AS=AS'=18,85 см2. ” длинных сторон подколонника принимаем продольное армирование 8 18 A-II.

ѕрочность сечени€ V-V не провер€ем, так как усили€ от полученных ранее отличаютс€ незначительно.

ѕоперечное армирование подколонника определ€ем по расчету на момент от действующих усилий относительно оси, проход€щей через точку поворота колонны.

“ак как 0,5hc=0,51,4=0,67 > e0=0,61 м > hc/6=1,4/6=0,23 м, поперечное армирование определ€ют по формуле:

,

zi=7.5+22.5+37.5+52.5+67.5+82.5+97.5+112.5=480 cм -

сумма рассто€ний от точки поворота колонны до сеток поперечного армировани€ подколонника при шаге сеток 150 мм и рассто€нии от верха стакана до верхней сетки 75 мм.

Ќеобходима€ площадь сечени€ одного рабочего стержн€ (при четырех стержн€х в каждой сетке): ASW=4.5/8=0,5625 см2. ѕринимаем 9 A-I c ASW=0,636см2.

5.5  онструирование

–ис.5.5.1. —хема армировани€ фундамента.

6. –асчет сборной предварительно напр€женной арки пролетом 36м

6.1 ƒанные дл€ проектировани€

Ѕетон т€желый класса ¬30 (при ; ; при ; ; дл€ бетона естественного твердени€ ;

; ).

ѕредварительно напр€гаема€ арматура зат€жки - высокопрочна€ проволока периодического профил€ класса ¬р-II

(; ; );

нат€жение арматуры производитс€ механическим способом на упоры с применением инвентарных зажимов.

Ќенапр€гаема€ арматура класса ј-III Ў 10-40 мм

(; ; ).

«ат€жка относитс€ к конструкци€м 3-й категории трещиностойкости. ѕрочность бетона к моменту отпуска нат€жных устройств (передаточна€ прочность) принимаетс€ .

6.2 –асчетный пролет и нагрузки

–асчетный пролет арки

,

где а - рассто€ние от торца арки до точки опирани€ на колонну. –асчетна€ посто€нна€ нагрузка на 1 м с учетом веса арки

–асчетна€ временна€ нагрузка при , дл€ г. —евастопол€

6.3 √еометрические характеристики и усили€ в сечени€х арки

јрку рассчитываем как двухшарнирную с зат€жкой. »з соображений унификации блоков ось арки выполн€ем по круговому очертанию.

¬арианты загружени€ и статическа€ схема арки приведены на –ис.6.1.

а)

б)

–ис.6.3.1 ¬арианты нагружени€ арки:

а - сплошна€ нагрузка; б - односторонн€€ снегова€ нагрузка.

Ќаходим геометрические характеристики арки согласно рис.3.3.2

–адиус круговой оси:

м,

где - стрела подъема, прин€та€ равной примерно 1/9 пролета, то есть 3,97 м;

÷ентральный угол

25∞8іШ25∞

ƒлина арки м,

јрку разбиваем на 10 равных частей (дуге 0,1части соответствует угол =5∞)

и определ€ем горизонтальные ординаты сечений по формулам:

; , где

¬еличина у6 соответствует длине стрелы подъЄма f. –езультаты вычислений приведены в таблице 6.3.

–ис.6.3.2 —хема геометрических характеристик арки.

“аблица 6.3.   определению значений х и у.

Ќомер сечени€

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

ѕредварительно задаемс€ площад€ми сечений арматуры в арке и в зат€жке, а так же вычисл€ем геометрические характеристики их сечений.

–ис.6.3.1 —ечение блока арки.

ѕринимаем с округлением .

ќтношение модулей упругости дл€ арки .

“огда площадь приведенного симметричного армированного сечени€ арки

ћомент инерции приведенного сечени€ при рассто€нии до центра т€жести

–адиус инерции приведенного сечени€

“ак как площадь сечени€ зат€жки , то сечение арматуры принимаем приближенно

”читыва€, что дл€ зат€жки отношение модулей упругости . ќпредел€ем площадь приведенного сечени€ зат€жки:

 оэффициент податливости зат€жки:

ƒл€ каждого случа€ загружени€ (см. рис.3.1) находим распор от нагрузки , прин€той за единичную:

дл€ равномерно распределЄнной нагрузки

дл€ односторонней равномерно распределЄнной нагрузки на половине пролЄта арки:

ѕо вычисленному распору дл€ каждого вида загружени€ определ€ем расчЄтные усили€ в сечении арки. ƒл€ этого сначала определ€ем балочные моменты и поперечные силы .

ѕри равномерно распределЄнной нагрузке балочные момента и поперечные силы находим по формулам:

где - опорна€ реакци€ в балке.

ѕри загружении половины пролЄта арки балочный момент и поперечную силу в незагруженной части определ€ем по формуле:

где - реакци€ в балке со стороны незагруженной части.

ѕосле вычислени€ балочных моментов и поперечных сил определ€ем расчЄтные усили€ дл€ всех сечений арки:

где - угол между касательной к оси арки в ассматриваемом сечении и горизонталью (см. таб.3.3 и рис.3.1); - изгибающий момент и поперечна€ сила в балке на двух опорах пролЄтам равным пролЄту рассчитываемой арки.

ќпределим в середине пролЄта арки при действии равномерно распределЄнной нагрузке при ;

ƒалее расчЄт производим аналогично.

¬ таблице 3.4 приведены усили€ от единичной нагрузки , распределЄнной по всему пролЄту; а в таблице 3.5 - усили€ в арке от единичной нагрузки на левой половине.

“аблица 6.4. ”сили€ от распределЄнной нагрузки распределЄнной по всему пролЄту

Ќомер сечени€

Ќ, кЌ

, кЌм

, кЌ

, кЌм

, кЌ

, кЌ

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

“аблица 6.5. ”сили€ от распределЄнной нагрузки на левой половине

Ќомер сечени€

Ќ, кЌ

, кЌм

, кЌ

, кЌм

, кЌ

, кЌ

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

ƒл€ вычислени€ расчЄтных усилий в сечени€х арки необходимо дл€ каждого вида загружени€ величины, приведенные в табл.6.4. и 6.4. умножить на переводные коэффициенты, определ€емые по формулам:

дл€ посто€нной нагрузки:

дл€ посто€нной нагрузки:

¬ табл.3.6. приведены значени€ усилий от всех видов нагрузок, а также расчЄтные комбинации усилий при наиболее невыгодном их сочетании.

–аспор от расчЄтных нагрузок при - среднее значение коэффициента надЄжности по нагрузке:

6.4 –асчЄт прочности зат€жки

јрматуру зат€жки подбираем как дл€ центрально раст€нутого элемента по услови€м прочности.

»з услови€ прочности определ€ем необходимое сечение арматуры:

мм2

„исло канатов при Ў6мм

ѕринимаем 96 проволок:

–ис.6.4.1 јрмирование зат€жки.

6.5 ќпределение потерь предварительного напр€жени€ арматуры зат€жки

ѕо услови€м эксплуатации арки в закрытом помещении зат€жка относитс€ к 3-й категории трещиностойкости. ¬ то же врем€ предельно допустима€ ширина раскрыти€ трещин, обеспечивающа€ сохранность арматуры Ў 6, весьма мала (). ѕоэтому предварительное напр€жение арматуры механическим способом можно назначить максимальным:

ћѕа.

ѕервые потери напр€жени€ (до обжати€ бетона)

ќт релаксации напр€жений при механическом способе нат€жени€:

ћѕа

ѕотери температурного перепада отсутствуют, т.к по мере увеличени€ посто€нной нагрузки на арку арматура зат€жки подт€гиваетс€ .

ѕотери от деформации анкеров при инвентарных зажимах:

ћѕа

где м - длина арматурного стержн€, рассто€ние между упорами стенда.

ѕоскольку напр€гаема€ арматура не отгибаетс€, потери от трени€ арматуры об огибающие приспособлени€ отсутствуют, т.е.

ќт деформации стальной формы при отсутствии данных о еЄ конструкции

ћѕа.

ѕотери от быстропротекающей ползучести бетона:

”читыва€ симметричное армирование, считаем .

Ќапр€жение в бетоне при обжатии:

ћѕа

“.к. отношение

,

то дл€ бетонов естественного твердени€:

ћѕа

ѕервые потери состав€т:

ћѕа

¬торые потери напр€жени€

ќт усадки т€желого бетоны класса ¬30 естественного твердени€: ћѕа

ќт ползучести бетона:

ћѕа

“.к. отношение

, то дл€ бетонов

естественного твердени€: ћѕа

¬торые потери состав€т: ћѕа

—уммарные потери: ћѕа

Ќапр€жение с учЄтом всех потерь:

ћѕа

”силие обжати€ с учЄтом всех потерь:

6.6 –асчЄт трещиностойкости зат€жки

ѕровер€ем сечение зат€жки по образованию трещин. –асчЄт производитс€ с учЄтом коэффициента точности нат€жени€

“.к. значение распора при

, ,

то трещины в зат€жке не образуютс€.

6.7 ѕроверка прочности зат€жки при обжатии бетона

ќпредел€ем усилие обжати€ бетона как дл€ центрально обжатого элемента с учЄтом всей напр€гаемой арматуры. ѕри нат€жении арматуры на упоры прочность зат€жки провер€етс€ из услови€:

ѕредварительное напр€жение с учЄтом первых потерь определ€ютс€ при

ћѕа

“огда

где - приземна€ прочность бетона к моменту его обжати€, вычисл€етс€ по интерпол€ции при .

”словие выполн€етс€, следовательно, прочность зат€жки при еЄ обжатии обеспечена.

6.8 –асчЄт прочности нормальных сечений верхнего по€са арки

¬ сечени€х арки действуют изгибающие моменты, сопоставимые по величине, но разные по знаку (см. табл.3.6)

ѕоэтому принимаем симметричное армирование арки

—ечение арматуры в средних блоках арки определ€ем по наиболее невыгодной комбинации усилий. ¬ сечени€х 4 и 5 действуют практически равные моменты, однако значение продольной силы в сечении 5 меньше. —ледовательно

.

ѕоэтому за расчЄтное принимаетс€ сечение 5.

¬ этом сечении расчЄтные комбинации усилий:

от полной нагрузки: ћ = 450,3кЌм

N = 2406,8кЌ

от длительных нагрузок: ћl = 262,6кЌм

Nl = 2171,1кЌ

–асчЄтна€ длина в плоскости арки:

где L - длина арки в доль еЄ геометрической оси.

“.к. ,

расчЄт производим с учЄтом прогиба элемента.

Ќаходим рабочую высоту сечени€:

мм.

“.к. момент кратковременных нагрузок (снег справа и слева) ћ-

ћl=450,3-262,6=187,7 кЌм

меньше момента от суммы посто€нных и длительных нагрузок, т.е.

ћ - ћl=187,7 кЌм <ћl=262,6 кЌм. то ћ и ћl одного знака.

; принимаем

 онструкци€ двух шарнирной арки статически неопределима€.

см > - больший из случайных эксцентриситетов:

—ледовательно случайный эксцентриситет не учитываетс€.

ѕринимаем ;

”словна€ критическа€ сила дл€ элемента двутаврового сечени€ без предварительного напр€жени€:

ѕровер€ем условие:

- условие выполн€етс€.

ќпредел€ем коэффициент, учитывающий вли€ние прогиба:

ќпределение площади сечени€ арматуры внецентренно сжатого элемента двутаврового профил€.

мм;

;

ћѕа;

√ранична€ относительна€ высота сжатой зоны:

где =365 ћѕа дл€ арматуры класса ј-III

ѕоложение нейтральной оси провер€ем из услови€:

Ќейтральна€ ось проходит в пределах ребра, поэтому расчЄт производим с учЄтом тавровой формы сечени€.

мм

ѕринима€ во внимание необходимость учЄта сжатых свесов полки, вычисл€ем:

где ; мм2

ѕри наличии сжатой полки:

где

ќтносительна€ высота сжатой зоны бетона определ€етс€:

где

ѕлощадь симметричной арматуры таврового сечени€:

 оэффициент армировани€

“.к. полученный коэффициент армировани€ меньше нормируемого , то площадь сечени€ арматуры определ€етс€:

ѕринимаем с каждой стороны по 5 Ў20 ј-III,

–ассчитываем сечение 1 (в крайних блоках). ѕо таблице 3.6. расчетна€ комбинаци€ в этом сечении:

“ак как , то внецентренно сжатый элемент можно рассчитывать как элемент со случайным эксцентриситетом.

ѕо —Ќиѕ 2.03.01-84. "Ѕетонные и железобетонные конструкции" определ€ем коэффициент ,

ѕринимаем

“.к. , то принимаем

ѕлощадь сечени€ арматуры:

где .

ѕовтор€ем расчЄт при новом значении

“.к. , то принимаем

ѕлощадь сечени€ арматуры:

ѕринимаем армирование элемента 5Ў25 ј-III

ѕровер€ем прочность сечени€ 10 первого блока при прин€той арматуре

5Ў25 ј-III дл€ следующих значений усилий:

–асчет проводим с учетом тавровой формы сечени€.

ќпредел€ем коэффициент увеличени€ начального эксцентриситета с учетом двутавровой формы сечени€.

,

следовательно, и имеют разные знаки.

, принимаем .

конструкци€ статически неопределима€

принимаем

мм;

;

ћѕа;

√ранична€ относительна€ высота сжатой зоны:

где =365 ћѕа дл€ арматуры класса ј-III

ѕрин€тое армирование 5Ў25 ј-III , достаточно.

6.9 –асчЄт прочности наклонных сечений арки

¬ыполн€ем расчЄт наклонного сечени€, идущего от грани опоры арки. ”словно считаем всю нагрузку на верхний по€с арки равномерно распределЄнной.

ћаксимальна€ поперечна€ сила действует в сечении 11 , .

 оэффициент, учитывающий вли€ние продольной силы:

ѕринимаем

 оэффициент, учитывающий вли€ние сжатых поло двутаврового сечени€ арки:

где . ѕринимаем 330.

где = 0,6 дл€ т€жЄлого бетона.

¬ этом случае поперечную арматуру устанавливаем по конструктивным соображени€м. ѕринимаем 2 Ў 8 A III, , шаг

ѕровер€ем прочность наклонной полосы между наклонными трещинами на действие поперечной силы.

=0,01 дл€ т€жЄлого бетона

;

;

“.к. , то

следовательно, прочность наклонной полосы достаточна.

6.10 –асчЄт прочности и трещиностойкости подвески

ѕодвеску рассчитываем на осевое раст€жение от веса подвески и участка зат€жки длиной 6000 мм.

где - площадь поперечного сечени€ подвески. = 3,25 м - длина наиболее загруженной подвески; - коэффициенты надЄжности по нагрузки и по назначению; - средн€€ плотность железобетона.

ѕринимаем 4 Ў 10 A III,

ѕроизводим расчЄт подвески по образованию трещин:

—ледовательно трещиностойкость подвески обеспечена.

6.11  онструирование

6.11.1 јрмирование сечений.

6.11.2 јрмирование узлов.

7. —писок литературы

1. ƒЅЌ ¬.1.2-02-2006. —ЌЅ—. Ќагрузки и воздействи€.  .: ћин”кр, 2006;

2. —Ќиѕ 2.03.01-84. Ѕетонные и железобетонные конструкции. ћ.: ÷»“ѕ, 1989;

3. ѕособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из лЄгких и т€жЄлых бетонов без предварительного напр€жени€ арматуры (к —Ќиѕ 2.03.01-84). ћ.: ÷Ќ»»промзданий √осстро€ ———–, 1984;

4. —Ќиѕ II-21-75. Ѕетонные и железобетонные конструкции. - ћ.: —тройиздат, 1976;

5. Ѕайков ¬.Ќ. ., —игалов Ё.≈. "∆елезобетонные конструкции: общий курс". ”чебник дл€ вузов. - 4-е изд., перераб. - ћ.: —тройиздат, 1985. - 728 с., ил

6. ∆елезобетонные конструкции:  урсовое и дипломное проектирование / ѕод ред. ј.я. Ѕарашикова. -  .: ¬ища шк. √оловное изд-во, 1987. - 416 с.


ѕодобные документы

–аботы в архивах красиво оформлены согласно требовани€м ¬”«ов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
–екомендуем скачать работу.