Железобетонный каркас одноэтажного промышленного здания 72 х 24 м в г. Воронеж

ГЧ КП ЖБ Федорков А.С. ПГС-401.dwg

Опалубочный чертеж сегментной фермы Ф1
Расчетная схема сегментной фермы Ф1
Армирование сегментной фермы Ф1
Каркас пространственный КП1
Каркас пространственный КП3
Каркас пространственный КП4
Каркас пространственный КП5
Каркас пространственный КП6
Каркас пространственный КП7
Каркас пространственный КП2
Опалубочный чертеж фундамента под колонну К1
Опалубочный чертеж колонны К1
Спецификация элементов сегментной фермы Ф1
Каркасы пространственные
А400 ГОСТ 34028-2016
А600 ГОСТ 34028-2016
Ведомость расхода стали
Конструктивная схема здания
Продольный разрез 2-2
Поперечный разрез 1-1

ПЗ КП ЖБ ФЕдорков А.С. ПГС-401.docx

Компоновка поперечной рамы3
Расчет предварительно напряженной сегментной фермы пролетом 24 м10
Список использованных источников30
Здание отапливаемое однопролетное с пролетом L = 24 м.
Продольный шаг колонн 12 м длина температурного блока 72 м. Высота от уровня пола до головки подкранового рельса H = 129 м.
Мостовой кран в пролете L грузоподъемностью Q = 305 т Подкрановые балки сборные железобетонные высотой 14 м. Наружные стены из керамзитожелезобетонных панелей длиной 9 и 12 м; остекление ленточное.
Снеговая нагрузка для IV-го географического района ветровая – для II-го района (г. Воронеж); местность открытая.
Кровля рулонная утеплитель – базальтовая вата толщиной 100 мм.
Температурно-влажностный режим помещений нормальный. По степени ответственности здание относится к классу II.
Компоновка поперечной рамы
Рисунок 1 – Компоновка поперечной рамы
Одноэтажные производственные здания широко применяются в промышленном и сельском строительстве. Выполняются они как правило каркасными из сборного железобетонных конструкций и во многих случаях оборудуются мостовыми и подвесными кранами значительной грузоподъёмности создающими большие усилия в несущих элементах.
Рекомендуется проектировать одноэтажные производственные здания прямоугольными в плане с одинаковыми пролетами без перепадов высот во избежания образования снеговых мешков. Отступления от этих рекомендаций возможны если они обусловлены специальными требованиями технологических процессов.
Рисунок 2 – Конструктивная схема одноэтажного промышленного здания
Каркас одноэтажного производственного здания представляет собой пространственную систему состоящую их защемленным в фундаменты колонн объединенных стропильными и подстропильными конструкциями плитами покрытия связи и т п. или покрытием в виде оболочек. Эта пространственная система условно расчленяется на поперечные и продольные плоские рамы каждая из которых воспринимает горизонтальные и вертикальные нагрузки.
Поперечные рамы являются основным элементом каркаса и образуются из колонн и стропильных конструкций или диафрагм оболочек. Колонны и ригели соединяются между собой при помощи закладных деталей анкерных болтов и относительно небольшого количество сварных швов. Такие соединения податливы т.е. позволяют сопрягаемым элементам взаимно поворачиваться при действии нагрузок. В расчетной схеме рамы такие сопряжения принимаются шарнирными хотя практически способны воспринимать небольшой момент обычно не учитываемый в расчете. При шарнирном соединении достигается простота монтажа и независимая унификация ригелей и колонн поскольку приложенная к ригелю нагрузка не вызывает изгибающих моментов в колоннах. Поперечная рама воспринимает нагрузку от массы покрытия снега кранов стен ветра и обеспечивает жесткость здания в поперечном направлении.
Продольная рама включает один ряд колонн в пределах температурного блока плиты покрытия или прогоны подстропильные конструкции связи (решетчатые и в виде распорок по колоннам) и подкрановые балки а также диафрагмы или бортовые элементы оболочек. Продольные рамы обеспечивают жесткость здания в продольном направлении и воспринимают нагрузку от продольного торможения кранов и от ветра действующего на торец здания на торцы фонарей. Рамы зданий в продольном направлении объединяются между собой поверху жестких в своей плоскости диском покрытия образованных железобетонными плитами покрытия с замоноличеванием швами.
К элементам каркаса относятся также фахверковые колонны несущие нагрузку от стеновых панелей и воспринимаемого ими ветра. Стеновые панели могут быть навесными и самонесущими. Принимаем навесные стеновые панели
При разработке разработке конструктивной части проекта одноэтажного промышленного здания в первую очередь решаются следующие основные вопросы:
)Выбор и компоновка конструктивной схемы
)Статический расчет поперечной рамы
)Конструирование и расчет плит покрытия
)Конструирование и расчет стропильных и подстропильных конструкций
)То же колонн и фундаментов
В задачу компоновки конструктивной схемы входят: выбор сетки колонн системы привязок и внутренних габаритов здания компоновка поперечной рамы (выбор типа и размеров сечений колонн) выбор системы связей обеспечивающих пространственную жесткость и т. п.
Согласно выданному заданию одноэтажное однопролетное промышленное здание пролетом 24 метра шагом колонн 12 м мостовым краном грузоподъёмностью 305 тонн и высотой оголовка рельса 129 метра. Таким образом применяются фахверковые колонны 200х200мм по торцу здания стеновые панели длинной 12 метров.
Привязка колонн. В соответствии с основными положениями по унификации зданий в целях максимальной типизации элементов каркаса принимают следующие системы привязок колонн крайних рядов и наружных стен к продольным разбивочным осям: «нулевая» «250 мм».
Данное здание подходит под привязку «250 мм»:
Когда наружные грани колонн и внутренние поверхности стен смещаются с продольных осей на 250 мм наружу – в зданиях оборудованных мостовыми кранами грузоподъёмностью до 50 тонн включительно при шаге колонн 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытия H0≥162 м а также во всех во всех случаях при шаге колонн 12 м и высоте H0≥84 м.
Геометрические оси торцевых колонн основного каркаса смещаются с поперечной разбивочной оси внутрь здания на 500 мм а внутренние поверхности торцевых стен совпадают с поперечной разбивочными осями т. е. имеют нулевую привязку.
Расстояние от продольной оси до оси подкранового рельса принимается равным 750 мм в зданиях с грузоподъёмностью до 50 тонн включительно. Оно складывается из габаритного размера крана В1 размера сечения надкрановой части колонны h1 и требуемого зазора между краном и колонной (зазор не меньше 60 мм).
Определение высоты здания. Высота здания определяется с учетом заданной отметки верха кранового рельса Hr и габарита крана по высоте Hcr а также размещения типовых стеновых панелей и оконных переплетов по высоте. Остальные размеры колонны по высоте определяются согласно рис. 1.4:
Длина подкрановой части:
H2 = Hr – hr – hcb – a2 = 129 – 015 – 14 + 015 = 115м
Длина надкрановыой части:
H1 =Hcr + hr + hcb +a1 = 275 + 14 + 015 + 04 = 47м
Общая длина колонны (без учета в стакан фундамента):
H= H2 + H1= 115 + 47 = 162м
Окончательно полная высота колонны должна быть кратной 06м
Компоновка покрытия. Покрытие одноэтажного здания может выполняться беспрогонным и по прогонам. При беспрогонной схеме крупноразмерные плиты покрытия укладываются непосредственно по ригелям поперечных рам и привариваются к ним не менее чем в трех углах. Глубина опирания продольных ребер покрытия пролетом 12м – не менее 100мм. Сварку закладных деталей стыкуемых конструкций делают по всей длине этих деталей а швы между плитами замоноличивают. В этом случает образуется жесткий в своей плоскости горизонтальный диск обеспечивающий пространственную работу каркаса здания в целом.
Расположение ригелей поперечное. Шаг всех колонн и ригелей совпадает и равен 12м подстропильные конструкции отсутствуют.
Разбивка здания на температурные блоки. При большой протяженности в поперечном и продольном направлениях задание делят температурными швами на отдельные блоки. Температурные швы обычно совмещают с усадочными и называют температурно-усадочными. Основное их назначение – уменьшить дополнительные усилия в колоннах от вынужденных перемещений продольных и поперечных элементов здания вследствие изменения температуры наружного воздуха и усадки бетона.
Наибольшее расстояние между температурно-усадочными швами при расчетных зимних температурах наружного воздуха выше минус 40 назначаемые без расчета для одноэтажных каркасных зданий их сборного железобетона не должны превышать 72м для отапливаемых зданий.
Выбор типа и назначение размеров сечений колонн. Для одноэтажного производственного здания пролетом 24м высотой H > 162 шаге колонн 12м и грузоподъемностью крана 30т целесообразно использовать сквозные колонны.
Высота сечения надкрановой части крайних колонн назначается из условия размещения кранового оборудования при привязке “250” привязке:
В типовых колоннах крайних рядов высота сечения надкрановой части составляет 380 или 600мм. Принимаем высоту сечения 600мм и зазор между гранью колонны и габаритом крана необходимый по условиям эксплуатации крана не 70 а 75мм.
Высота сечения подкрановой части колонны должна быть не менее 110 114H2 и кратно 100мм. (1150010=1150мм принимаем 1200мм).
Ширину сечения принимаем по всей длине 600мм (не менее 500мм и не более H25=1620025=648мм)
Обеспечение пространственной жесткости каркаса. Пространственную жесткость каркаса т.е его способность сопротивляться воздействию горизонтальных нагрузок обеспечивают защемленные в фундаментах колонны жесткий диск покрытия и система стальных связей.
В поперечном направлении вертикальные связи не могут быть установлены так как они препятствовали бы технологическому процессу. Поэтому пространственную жесткость каркаса в поперечном направлении обеспечивают колонны (по расчету) и диск покрытия распределяющей местные горизонтальные нагрузки между колоннами.
В продольном направлении общую устойчивость каркаса в целом обеспечивают вертикальные крестовые или портальные металлические связи по колоннам. В зданиях с мостовым и кранами такие связи устраиваются всегда и размещаются в одном шаге каждого ряда колонн посредине температурного блока на высоту от пола до низа подкрановых балок. Эти связи рассчитываются на действие ветровых нагрузок приложенных к торцевым стенам и продольных тормозных нагрузок от мостовых кранов.
При высоте опорных частей ригелей более 800мм например в зданиях с плоской кровлей между ними устанавливают вертикальные связи-фермы располагаемые в крайних ячейках температурного блока а поверху каждого продольного ряда колонн – стальные распорки. Связи-фермы имеют номинальную длину 6 или 12м и высоту равную высоте ригеля на опоре. Необходимость устройства таких связей обусловлена тем что горизонтальная сила от ветровой и крановой нагрузок приложенная к покрытию может вызвать деформацию ригелей поперечных рам (стропильных балок или ферм) из плоскости. Следовательно назначение этих связей-ферм и распорок – передать продольные горизонтальные усилия с диска покрытия на колонны и в конечном счете на вертикальные связи по колоннам.
Устойчивость сжатых поясов ригелей из плоскости при беспрогонной системе покрытия и отсутствии фонаря обеспечивается плитами покрытия приваренными к ригелям с последующим замоноличиванием швов. Таким путем достигается образование жесткого диска и необходимость постановки дополнительных связей в плоскости покрытия отпадает.
Расчет предварительно напряженной сегментной фермы пролетом 24 м
Постоянные нагрузки.
Распределенные по поверхности нагрузки от веса покрытия приведены в таблице 1. Все расчетные нагрузки определены с коэффициентом надежности по назначению здания
Таблица 1 – Постоянные нагрузки на ферму покрытия на 1 м2
Нормативная нагрузка
Коэффициент надежности по нагрузке
Рулонная кровля Технониколь Техноэласт ЭПП
Базальтовая вата Технониколь Технолайн Экстра толщиной 100мм
Пароизоляция – пергамин кровельный в два слоя на мастике
Ребристая плита покрытия типа П 12х3 м с учетом замоналичивания швов
При расчете поперечной рамы принимается снеговая нагрузка равномерно распределенной в пролете здания. Нормативное значение веса снегового покрова на 1 горизонтальной проекции покрытия определяется по формуле
для Воронежа по Таблице К.1 из СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия
Расчетное значение снеговой нагрузки определяется путем умножения нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке и составит .
2. Данные для проектирования
Требуется запроектировать сегментную стропильную ферму пролетом 24 м. Шаг ферм составляет 12 м. Место строительства – г. Воронеж. По степени ответственности здание относится ко II классу (коэффициент надежности по назначению . Ферма проектируется с предварительно напряженной арматурой нижнего пояса и закладной решеткой.
Бетон тяжелый класса B35 подвергнутый тепловой обработке.
Схема фермы и основные геометрические размеры принимаем: высота фермы в середине пролета с учетом типовых форм принята 3280 мм что составляет .: размеры сечения нижнего пояса ферма 300х360 мм; верхнего пояса фермы 300х300 мм; сечения раскосов и стоек: 150х200 мм.
3 Расчетный пролет нагрузки усилия
Расчетная схема сегментной фермы принимается в виде стержневой системы с приложенными к ней узловыми нагрузками. Расчетный пролет принимаем равным расстоянию между закладными в ферме 236 м.
На железобетонную предварительно напряженную сегментную ферму покрытия действуют постоянные и временные нагрузки. Постоянные включают в себя вес конструкции кровельного покрытия вес плит покрытия и собственный вес фермы. К временным нагрузкам относятся снеговые и крановые нагрузки.
Масса сегментной фермы по проектным данным (согласно типовой серии) равна 186 т тогда погонная нагрузка от собственного веса фермы:
Рисунок 4 – Геометрическая схема для расчета сегментной фермы схемы приложения нагрузок и общий вид
расчетная (при γf = 11)
Распределенную по поверхности нагрузку от покрытия собирают с грузовой полосы равной шагу ферм 12 м и суммируют с нагрузкой от веса фермы. В итоге нормативная и расчетная полная погонная нагрузка составит:
постоянная от покрытия и собственного веса
полная нагрузка на ферму
Для расчета равномерно распределенную нагрузку приводим к узловой сосредоточенной.
Тогда получаем в узлах верхнего пояса
P5 = P7 = P8 = 85863 = 25758 кН;
P4 = P10 = 8586225 = 25329 кН;
P2 = P11 = 858629 = 249 кН;
P1 = P12 8586292 = 1245 кН.
Расчет усилий в сегментной ферме будет осуществляться при помощи программы SCAD 21.1. Элементы фермы моделируются стержневыми элементами оси которых совпадают с геометрическими осями стержней фермы.
Таблица 2 – Значения усилий в стержнях фермы
Принадлежность элемента
Усилия от загружения
от расчетной нагрузки
от нормативной нагрузки
4 Расчет сечений нижнего пояса
4.1 Подбор продольной напрягаемой арматуры
Нижний пояс испытывает центральное растяжение от действия усилия N = 207083 кН (стержни 2 и 3 согласно геометрической схеме). Сечение пояса b расстояния от грани нижнего пояса до оси арматуры a = a’ = 60 мм.
Рабочая высота сечения
Требуемая площадь сечения напрягаемой арматуры вычисляется по формуле как для центрально-растянутого элемента
Принимаем продольную напрягаемую арматуру по 432А600 () у верхней и нижней граней нижнего пояса фермы. Коэффициент армирования сечения
Поперечная арматура принимается конструктивно 4 из проволоки класса В500.
Конструктивный шаг поперечных стержней принимается равным из условия
Получаем в нижнем поясе фермы хомуты 4 В500 устанавливаемые с шагом 200 мм.
4.2 Определение потерь предварительного напряжения
Величину предварительного напряжения принимаем равной
Определяем потери предварительного напряжения в арматуре нижнего пояса при коэффициенте точности натяжения γsp = 1.
От релаксации напряжений стержневой арматуры при механическом способе натяжения (для арматуры классов А600-А1000)
От температурного перепада
От деформации анкерных устройств
– длина натягиваемого стержня диаметром d.
Для определения потерь от быстронатекающей ползучести последовательно определяем:
– напряжение в арматуре с учетом вычисленных потерь
– усилие обжатия с учетом потерь
– напряжения в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры при эксцентриситете усилия обжатия e0p1 = 0
где – приведенная площадь сечения нижнего пояса фермы;
– коэффициент приведения арматуры к бетону;
– потери от быстронатекающей ползучести
Итого первые потери
Усилие обжатия с учетом первых потерь
где – для бетона класса В35.
От ползучести бетона при
Итого вторые потери
Усилие обжатия с учетом полных потерь
4.3 Расчет нижнего пояса по образованию трещин
В наиболее нагруженных стержнях нижнего пояса (стержни 2 и 3 согласно геометрической схеме) действуют усилия от приложенных нормативных нагрузок Nn =15003 кН.
Геометрические характеристики приведенного сечения:
– приведенная площадь сечения нижнего пояса фермы
– момент инерции сечения относительно центра тяжести
– расстояние от центра тяжести сечения до нижней грани
– момент сопротивления приведенного сечения для крайнего нижнего волокна
– упругопластический момент сопротивления для крайнего растянутого волокна
Продольное растягивающее усилие воспринимаемое сечением при образовании нормальных трещин:
Таким образом – следовательно в стадии эксплуатации в нижнем поясе фермы образуются нормальные трещины и необходимо выполнить расчет по их раскрытию.
4.4 Расчет нижнего пояса по раскрытию трещин
Расчет по раскрытию трещин ведем в стадии эксплуатации. Усилие обжатия Продольная растягивающая сила от нормативных нагрузок: постоянной и длительной - ; полной – .
Расчет железобетонных элементов производят по непродолжительному и продолжительному раскрытию трещин. Непродолжительное раскрытие трещин определяют от совместного действия постоянных и временных (длительных и кратковременных) нагрузок продолжительное - только от постоянных и временных длительных нагрузок.
Предельная ширина раскрытия трещин:
продолжительная ; непродолжительная .
Ширину продолжительного раскрытия трещин определяют по формуле
а ширину непродолжительного раскрытия трещин - по формуле
где - ширина раскрытия трещин от продолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок;
- ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянных и временных (длительных и кратковременных) нагрузок;
- ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок.
Ширину раскрытия нормальных трещин (i = 1 2 3) определяют по формуле
где - напряжение в продольной растянутой арматуре в нормальном сечении с трещиной от соответствующей внешней нагрузки;
- базовое (без учета влияния вида поверхности арматуры) расстояние между смежными нормальными трещинами;
- коэффициент учитывающий неравномерное распределение относительных деформаций растянутой арматуры между трещинами; допускается принимать коэффициент ;
- коэффициент учитывающий продолжительность действия нагрузки принимаемый равным:
- при непродолжительном действии нагрузки;
- при продолжительном действии нагрузки;
- коэффициент учитывающий профиль продольной арматуры принимаемый равным 05 - для арматуры периодического профиля и канатной;
- коэффициент учитывающий характер нагружения принимаемый равным 12 - для растянутых элементов.
Напряжение в растянутой арматуре изгибаемых предварительно напряженных элементов от внешней нагрузки при действии изгибающего момента и продольной силы допускается определять по формуле
Напряжения в продольной растянутой арматуре:
от постоянной и длительной нагрузок
Значения базового расстояния между трещинами ls определяют по формуле
где – площадь сечения растянутого бетона;
– номинальный диаметр арматуры.
Базовое расстояние между трещинами принимается не менее 10ds и 10 см и не более 40ds и 40 см следовательно ls = 10ds = 100 мм.
Ширина раскрытия трещин от продолжительного действия постоянной и длительной нагрузок
Ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия полной нагрузки
Ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузок
Непродолжительная ширина раскрытия трещин
Продолжительная ширина раскрытия трещин
Условия выполняются следовательно трещиностойкость нижнего пояса фермы обеспечена.
5 Расчет сечений верхнего пояса
Верхний пояс испытывает центральное сжатие в связи с чем нужно учитывать гибкость и длительность действия нагрузки.
Наибольшие усилия от расчетных нагрузок возникают в стержнях 8 и 9:
N = -18297 кН Nl = -123761 кН. Сечение пояса b расстояния от грани нижнего пояса до оси арматуры a = a’ = 40 мм. Длина стержня верхнего пояса l = 301 м расчетная длина стержня l0 = 09l = 09301 = 2709 м.
Случайные эксцентриситеты:
Следовательно наибольший эксцентриситет
Гибкость элемента – расчет ведем как для сжатого элемента со случайным эксцентриситетом.
Задаемся в первом приближении коэффициентом армирования и находим коэффициент учитывающий длительность загружения и гибкость элемента:
где и приняты при отношении и наибольшей гибкости .
Требуемая общая площадь сечения арматуры верхнего пояса фермы
Принимаем продольную ненапрягаемую арматуру 420А400 () симметрично располагаемую у верхней и нижней граней верхнего пояса фермы. Коэффициент армирования сечения
Коэффициент армирования практически равен первоначально принятому поэтому повторное приближение можно не делать.
Получаем в верхнем поясе фермы хомуты 4 В500 устанавливаемые с шагом 150 мм.
6 Расчет сечений стоек
Стойки 13 15 испытывают центральное растяжение от действия усилий N = 1422 кН. Сечение стоек b расстояния от грани стойки до оси арматуры a = a’ = 40 мм.
Требуемая площадь сечения ненапрягаемой арматуры вычисляется по формуле как для центрально-растянутого элемента
Принимаем продольную ненапрягаемую арматуру по 412А400 () у верхней и нижней граней стойки фермы. Коэффициент армирования сечения
Получаем в стойках фермы хомуты 4 В500 устанавливаемые с шагом 100 мм.
Продольное армирование менее нагруженной стойки 14 (N = 72 кН) принимаем конструктивно по 212А400 () у верхней и нижней граней стойки фермы.
7 Расчет сечений раскосов
7.1 Расчет сечений раскосов 16 21
Раскосы 16 21 испытывают центральное растяжение от действия усилий N = 1467 кН. Сечение раскосов b расстояния от грани раскоса до оси арматуры a = a’ = 40 мм.
Принимаем продольную ненапрягаемую арматуру по 412А400 ( у верхней и нижней граней раскоса фермы. Коэффициент армирования сечения
Получаем в раскосах фермы хомуты 4 В500 устанавливаемые с шагом 100 мм
7.2 Расчет сечений раскосов 17 20
Раскосы 17 и 20 испытывают центральное сжатие в связи с чем нужно учитывать гибкость и длительность действия нагрузки.
Наибольшие усилия от расчетных нагрузок N = -3168 кН Nl = -21438 кН. Сечение раскосов b расстояния от грани раскоса до оси арматуры a = a’ = 40 мм. Длина стержня раскоса по осям l = 4036 м расчетная длина стержня l0 = 08l = 084036 = 3229 м.
Следовательно наибольший эксцентриситет .
Гибкость элемента – расчет ведем с учетом влияния прогиба элемента на его несущую способность.
Определяем условную критическую силу и коэффициент увеличения начального эксцентриситета продольной силы.
Для центрально сжатых элементов коэффициент влияния длительности нагрузки на прогиб:
В первом приближении задаемся коэффициентом армирования раскоса .
Условная критическая сила
где D – жесткость железобетонного элемента в предельной стадии определяемая для элементов прямоугольного сечения по формуле:
Коэффициент увеличения начального эксцентриситета
Расчетный эксцентриситет продольной силы
Вспомогательные коэффициенты:
– граничная высота сжатой зоны
– относительная сжимающая нагрузка
– условный изгибающий момент
Требуемая площадь сечения арматуры раскоса фермы
Следовательно по расчету продольная арматура не требуется т.к. сжимающие усилия воспринимаются одним бетоном.
Принимаем конструктивно продольную ненапрягаемую арматуру по 412А400 () у верхней и нижней граней раскоса фермы. Коэффициент армирования сечения
8 Расчет опорного узла фермы
В опорном узле фермы подбираются:
– дополнительная продольная ненапрягаемая арматура компенсирующая понижение расчетного усилия в напрягаемой арматуре из-за недостаточной анкеровки последней в узле;
– поперечные стержни обеспечивающие прочность по наклонным сечениям для двух схем разрушения.
Требуемая площадь дополнительной ненапрягаемой арматуры:
где – расчетное усилие в первом стержне нижнего пояса.
Принимаем дополнительную продольную ненапрягаемую арматуру 418А400 (.
Рисунок 6 – Схема для расчета опорного узла фермы
Требуемая длина анкеровки ненапрягаемой арматуры больше её фактической длины заделки за линию AB . Поэтому в дальнейших расчетах принимаем требуемую длину заделки ненапрягаемой и напрягаемой арматуры за линию АВ одинаковой и равной Для напрягаемой стержневой арматуры длина анкеровки обеспечивающая полное использование арматуры по прочности составляет . Площадь поперечных стержней подбирается для двух схем разрушения: от отрыва по линии АВ при недостаточном заанкеривании продольной арматуры и от изгиба по наклонному сечению АС.
8.1 Расчет на отрыв по наклонному сечению АВ
Принимаем в опорном узле два каркаса располагая их у противоположных граней узла; шаг поперечных стержней в каркасе 100 мм. Тогда наклонное сечение АВ пересекает n = 28 = 16 стержней (из общего количества пересекаемых стержней исключаем те которые расположены ближе 100 мм от точки А).
Требуемая площадь сечения одного поперечного стержня
где – усилие в напрягаемой арматуре с учетом неполного использования ее прочности на длине заделки ;
– усилие в ненапрягаемой арматуре (отношение т.к. обеспечено заанкеривание этой арматуры за линию отрыва АВ);
– угол наклона линии АВ.
Принимаем поперечные стержни 10А400 ( с шагом 100 мм.
8.2 Расчет на изгиб по наклонному сечению АС
где – высота сжатой зоны;
– длина опорного узла;
– угол наклона приопорной панели верхнего пояса;
– расстояние от центра тяжести сжатой зоны до равнодействующей усилий в поперечной арматуре узла;
– расстояние от торца до центра опорного узла;
Для данной схемы требуемая площадь сечения поперечного стержня больше чем для предыдущей. Поэтому окончательно принимаем в опорном узле поперечные стержни 12А400 ( с шагом 100 мм.
9 Конструирование элементов сегментной фермы
Узлы примыкания элементов решетки к поясам армируются пространственными каркасами которые образуются за счет перегиба поперечных стержней плоских каркасов. Окаймляющие стержни этих каркасов выполняются цельногнутыми из стержней диаметром 14А400 и стыкуются у верхних граней опорного и промежуточных узлов верхнего пояса и у нижних граней промежуточных узлов нижнего пояса. Продольные стержни элементов решетки заводятся в пояса на длину не менее 25d для обеспечения надежной анкеровки.
Напрягаемая арматура нижнего пояса устанавливается симметрично у нижней и верхней граней пояса и охватывается П-образными сварными сетками из проволоки В500 которые устанавливаются навстречу друг другу. Длина сеток принимается сравнительно небольшой с тем чтобы они не препятствовали укорочению нижнего пояса при его обжатии усилием в напрягаемой арматуре.
В опорных узлах устанавливаются дополнительные ненапрягаемые продольные стержни из арматуры А400 которые заводятся в приопорную панель нижнего пояса каркасы с поперечной рабочей арматурой А400 с шагом 100 мм вертикальные стержни 16А400 привариваемые к опорному листу а также сетки косвенного армирования из стержней 8А400 устанавливаемые в количестве 4 штук через 100 мм.
Список использованных источников
СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия (актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*) [Текст]: введ. 04.06.2017. – М.: Минрегион России 2016.
СП 56.13330.2011. Производственные здания (актуализированная редакция СНиП 31-03-2001) [Текст]: введ. 20.05.2011. – М.: Минрегион России 2011.
СП 63.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции (актуализированная редакция СНиП 52-01-2003) [Текст]: введ. 01.01.2013. – М.: Минрегион России 2013.
Байков В.Н. Железобетонные конструкции: общий курс [Текст]: Учебник для вузов В.Н. Байков Э.Е. Сигалов. – М.: Строиздат 1991. – 767с.
Кузнецов В.С. Железобетонные конструкции многоэтажных зданий [Текст]: Учебное пособие В.С. Кузнецов. – М.: Издательство Ассоциации строительных вузов 2010. – 198 с.
Мандриков А.П. Примеры расчета железобетонных конструкций [Текст] А.П. Мандриков. – 3-е изд. М.: Альянс 2007. – 506 с.
Шерешевский И.А. Конструирование промышленных зданий и сооружений [Текст]: Учебное пособие для студентов строительных специальностей И.А. Шерешевский. – М.: Архитектура-С 2005. – 168 с.