Одноэтажное пролетное производственное здание в сборном железобетоне

лист 2.dwg

Железобетонные и каменные конструкции
ЭПИ МИСиС ТФ ПГС 270102.65 КП2
схема связей по нижнему поясу ригеля (1:800)
опорной части ригеля>900
горизонтальные связевые
низа стропильных конструкций
более 18 м от пола до
пароизоляция-1 слой рубероида
выравнивающий слой цем.-песч. ст.
слоя руб-да на бит. маст.
железобетонным конструкциям N 2
ЭПИ НИТУ МИСиС ФСиБ ПГС 270102.65
Железобетонные и каменные
Одноэтажное пролетное производственное
здание в сборном железобетоне
схема связей по нижнему поясу ригелей
Спецификация арматуры на колонну К-1.
Закладные детали М-1
армирование колонны К-1
спецификация для колонны К-1

ЗАПИСКА!.docx

Федерального государственного образовательного учреждения высшего
профессионального образования«Государственный технологический
Кафедра «Промышленное и гражданское строительство»
по курсу «Железобетонные и каменные конструкции»
«Одноэтажное пролетное производственное здание в сборном железобетоне»
Компоновка поперечной рамы.
Определение нагрузок на раму эксцентриситетов их приложения и моментов инерции сечений колонн.
Расчёт сплошной колонны ряда А.
Компьютерный расчет колонны ряда Б.
Расчёт сегментной фермы.
Район строительства – г. Челябинск. Городская территория (местность типа В).
Длина температурного блока 72 м и 60 м.
Пролеты 18 м (4 пролета).
Шаг крайних и средних колонн– 12м.
В каждом пролете здания действуют по 2 крана грузоподъемностью 10 т.
Подкрановые балки – железобетонные типовые.
Высота кранового рельса (с подкладкой) 150 мм.
Расстояние от отметки пола до верха фундамента 150 мм.
Стропильные конструкции – железобетонные сегментные фермы.
Плиты покрытия железобетонные ребристые размерами 3*12 м.
Наружные стены панельные толщиной 200 мм. Остекление ленточное.
Крайние колонны при высоте этажа 108 м принимаем сплошные прямоугольного сечения с размерами поперечного сечения: надкрановой части 400 х 600 мм подкрановой части 400 х 800 мм. Высота (длина) подкрановой части колонны (от обреза фундамента) составляет
00 + 150 = 7050 мм; высота (длина) надкрановой части колонны равна 3900 мм.
Стеновые панели принимаем двух типопразмеров : 12*12 м; 18*12 м
Отметка установки стеновых панелей (расстояние между ними по вертикали) назначаем из возможной высоты каждого яруса остекления кратной модулю 600.
При определении расчетных нагрузок учитываем коэффициент надежности по назначению здания (для зданий II класса).
1. Постоянные нагрузки
Для зданий с шагом колонн 12 м строящегося в г. Челябинск расположенном во III снеговом районе применяем плиты покрытия размером 3*12 м.
Расчет нагрузки на 1 покрытия сводим в таблицу 3.1.1.
Нормативн. нагр-ка Нм2
Коэф.надежности по нагр-ке γf
Расчетн. нагр-ка Нм2
Жб ребристые плиты покрытия 3*12 м
Гидроизоляция (битумно-резиновая изоляционная мастика типа МБК-Х-1)
Утеплитель =70 мм (минераловатные плиты)
Керамзитная засыпка =70 мм
Цементно-песчаная стяжка =20 мм
Рулонный ковер (покрытие)
Расчетное опорное давление фермы
на крайнюю колонну :
от собственного веса
– коэффициент надежности по нагрузке;
5 – коэффициент надежности по назначению здания;
Расчетная нагрузка на крайнюю колонну
от веса стеновых панелей на отметке 114 м:
- вес 1 стеновых панелей;
- суммарная высота стеновых панелей выше отметки 114 м;
от веса стеновых панелей и остекления на отметке 66 м:
- вес подкрановой балки пролетом 12 м;
- вес 1 м подкранового пути.
Расчетная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления передающаяся непосредственно на фундаментную балку
- высота остекления.
Расчетная нагрузка на среднюю колонну отвеса подкрановых балок и подкрановых путей
Расчетные нагрузки от веса крайних колонн
Расчетные нагрузки от веса средних колонн
2. Временные нагрузки
Для III снегового района .
Расчетная снеговая нагрузка при
Грузоподъемность крана Q = 100 кН.
Пролет крана Lcr = 165 м.
Основные технические характеристики крана: ширина крана В = 630 см; расстояние между колесами (база) крана ; вес тележки крана ; максимальное и минимальное давление на колесо крана .
Расчетное максимальное и минимальное давление на колесо крана при соответственно равны:
Расчетная тормозная поперечная сила:
то же на одно колесо крана:
Вертикальная крановая нагрузка на колонну от двух сближенных кранов с коэффициентом сочетания :
сумма ординат линии влияния давления (опорных реакций) подкрановых балок на колонну .
Вертикальная крановая нагрузка от четырех сближенных кранов с коэффициентом сочетания .
на колонну крайнего ряда
Горизонтальная крановая нагрузка на колонну от двух кранов при поперечном торможении тележки крана:
Расчетная длительная вертикальная нагрузка от одного крана с коэффициентом 05.
Нормативное ветровое давление для г. Челябинск ( II ветровой район) для местности типа В на части здания от поверхности земли:
Ветровое давление в характерных точках по высоте между 10 и 20 м определяем по линейной интерполяции:
на отметке 108 м (верх колонны)
на отметке 126 м (верх парапета)
Аэродинамические коэффициенты принимаются равными:
с наветренной стороны ;
с подветренной стороны .
Расчетная ветровая нагрузка с наветренной стороны на 1 м высоты колонны при коэффициентах надежности по нагрузке и по назначению здания :
на отметке верха колонны 108 м
на отметке верха парапета 126 м
Расчетная ветровая нагрузка с подветренной стороны на 1 м высоты колонны на тех же отметках равна соответственно:
Для упрощения расчета переменную по высоте ветровую нагрузку заменяют равномерно распределенной эквивалентной по моменту в заделке консольной стойки высотой 108 + 015 = 1095м. Порядок определения эквивалентной равномерно распределенной ветровой нагрузки следующий .
Определяют моменты в заделке стойки от действий ветровой нагрузки и от эквивалентной распределенной нагрузки :
Приравнивая и получим эквивалентные нагрузки:
с наветренной стороны
с подветренной стороны
Сосредоточенная ветровая нагрузка собираемая с конструкций расположенных выше верха колонн (при отсутствии фонарей – до верхней отметки парапета).
3. Эксцентриситеты действующих нагрузок
Оси стоек в расчетной схеме приняты совмещенными с геометрическими осями сечений надкрановых и подкрановых частей колонн исходной рамы. При этом вертикальные оси крайних колонн ступенчатые. Смещение осей надкрановой и подкрановой частей колонны на величину приводит к появлению моментов от вертикальных нагрузок действующих по оси надкрановой части в уровне сопряжения ее с подкрановой частью колонны.
Эксцентриситет приложения нагрузки отвеса покрытия и снега:
(при нулевой привязке крайних колонн слагаемое 025 отсутствует).
Эксцентриситет приложения нагрузки от веса стенового ограждения в пределах надкрановой части колонны
Эксцентриситет приложения нагрузки от смещения геометрических осей сечений надкрановой и подкрановой частей крайней колонны
Эксцентриситет приложения нагрузки от веса подкрановой балки (и крана) на крайнюю колонну
Эксцентриситет приложения нагрузки от веса стенового ограждения в пределах подкрановой части колонны
Эксцентриситет приложения нагрузки от веса подкрановой балки (и крана) на среднюю колонну
4. Моменты инерции сечений колонн
4. Определение усилий в колоннах рам.
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
К У Р С О В О Й П Р О Е К Т
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
ОДНОЭТАЖНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ
СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ
Студент :Shaban M.I.
Преподаватель :Chugaev I.V.
Дата проведения работы :13.4.2011
П Е Р В А Я Г Р У П П А Д А Н Н Ы Х
Число пролетов рамы = 4.0000
Шаг колонн (6 или 12) в м = 12.0000
Привязка крайних колонн (0 или 250) = 250.0000
Коэффициент пространственной работы = 3.4000
КОЛОННА КРАЙНЕГО РЯДА
В Т О Р А Я Г Р У П П А Д А Н Н Ы Х
Высота надкрановой части колонны в м = 3.9000
Высота подкрановой части колонны в м = 7.9500
Момент инерции сечения надкр. части кол. в м**4 = 0.0072
Момент инерции сечения подкр. части кол. в м**4 = 0.0170
Момент инерции сечения ветви сквоз. кол. в м**4 = 1.0000
Число панелей сквозной колонны (для спл.-1000) = 1000.0000
Т Р Е Т Ь Я Г Р У П П А Д А Н Н Ы Х
Эксцентриситет приложения нагрузок от :
- веса покрытия (и снега) в м = 0.1250
- веса стенового ограждения в пределах высоты надкр. ч. в м . = 0.4000
- смещения геометрических осей сечений частей колонны в м = 0.1000
- веса подкрановой балки (и крана) в м = 0.6000
- веса стенового ограждения в пределах высоты подкр. ч. в м . = 0.5000
Расстояние от верха колонны до точки прилож. нагр. "G2" в м . = 0.4000
Расстояние от верха колонны до точки прилож. нагр. "G5" в м . = 0.5000
Высота подкрановой балки по крайнему ряду колонн в м = 1.2000
Ч Е Т В Е Р Т А Я Г Р У П П А Д А Н Н Ы Х
ЗНАЧЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ НАГРУЗОК
Нагрузка от веса покрытия в кН = 386.5800
Нагрузка от веса навесных стен в пред. надкр. части кол. в кН = 357.3900
Вес надкрановой части колонны в кН = 24.4500
Вес подкрановой части колонны в кН = 122.7000
Нагрузка от стен в пределах подкрановой части колонны в кН .. = 62.4500
Вес подкрановой части колонны в кН = 66.4600
Снеговая нагрузка в кН = 184.6800
Вертикальная крановая нагрузка Dmax в кН = 326.4400
Вертикальная крановая нагр. Dmin с коэфф. сочет. 0.85 в кН .. = 150.1600
Вертикальная крановая нагр. Dmin с коэфф. сочет. 0.70 в кН .. = 123.6700
Горизонтальная крановая нагрузка в кН = 9.1500
Ветровая равномерно распр. нагрузка с наветр. стор. в кНм .. = 2.2000
Ветровая равномерно распр. нагрузка с подветр. стор. в кНм . = 1.6500
Сосред. сила от ветровой нагрузки на стеновые пан. в кН = 8.2600
КОЛОННА СРЕДНЕГО РЯДА
П Я Т А Я Г Р У П П А Д А Н Н Ы Х
Момент инерции сечения надкр. части колонны в м**4 = 0.0072
Момент инерции сечения подкр. части колонны в м**4 = 0.0170
Момент инерции сеч. ветви скв. кол. (для спл.-1) = 1.0000
Ш Е С Т А Я Г Р У П П А Д А Н Н Ы Х
Эксцентриситет приложения нагрузки от веса подкр. балки в м . = 0.7500
Высота подкрановой балки по среднему ряду колонн в м = 1.2000
С Е Д Ь М А Я Г Р У П П А Д А Н Н Ы Х
Нагрузка от веса покрытия в кН = 770.0300
Вес подкрановой балки (и подкранового пути) в кН = 122.7000
Снеговая нагрузка в кН = 369.3600
Вертикальная кран. нагр. Dmax в кН = 326.4400
Вертикальная кран. нагр. Dmin с коэфф.-0.85 в кН = 150.1600
Вертикальная крановая нагр. от 4-х кранов в кН = 537.6700
Горизонтальная крановая нагр. в кН = 9.1500
УСИЛИЯ В РАСЧЕТНЫХ СЕЧЕНИЯХ КОЛОННЫ
КРАЙНЯЯ КОЛОННА : ПОСТОЯННАЯ НАГРУЗКА
M1(кН*м) Q1(кН) N1(кН) M2(кН*м) Q2(кН) N2(кН) M3(кН*м) Q3(кН) N3(кН) M4(кН*м) Q4(кН) N4(кН)
СРЕДНЯЯ КОЛОННА : ПОСТОЯННАЯ НАГРУЗКА
КРАЙНЯЯ КОЛОННА : СНЕГОВАЯ НАГРУЗКА
СРЕДНЯЯ КОЛОННА : СНЕГОВАЯ НАГРУЗКА
КРАЙНЯЯ КОЛОННА : КРАНОВАЯ НАГРУЗКА D МАКСИМАЛЬНАЯ КРАЙНЯЯ
СРЕДНЯЯ КОЛОННА : КРАНОВАЯ НАГРУЗКА D МАКСИМАЛЬНАЯ КРАЙНЯЯ
КРАЙНЯЯ КОЛОННА : КРАНОВАЯ НАГРУЗКА D МАКСИМАЛЬНАЯ СРЕДНЯЯ
СРЕДНЯЯ КОЛОННА : КРАНОВАЯ НАГРУЗКА D МАКСИМАЛЬНАЯ СРЕДНЯЯ
КРАЙНЯЯ КОЛОННА : КРАНОВАЯ НАГРУЗКА ОТ ЧЕТЫРЕХ КРАНОВ
СРЕДНЯЯ КОЛОННА : КРАНОВАЯ НАГРУЗКА ОТ ЧЕТЫРЕХ КРАНОВ
КРАЙНЯЯ КОЛОННА : КРАНОВАЯ НАГРУЗКА T КРАЙНЯЯ
СРЕДНЯЯ КОЛОННА : КРАНОВАЯ НАГРУЗКА T КРАЙНЯЯ
КРАЙНЯЯ КОЛОННА : КРАНОВАЯ НАГРУЗКА T СРЕДНЯЯ
СРЕДНЯЯ КОЛОННА : КРАНОВАЯ НАГРУЗКА T СРЕДНЯЯ
КРАЙНЯЯ КОЛОННА : ВЕТРОВАЯ НАГРУЗКА СЛЕВА-НАПРАВО
СРЕДНЯЯ КОЛОННА : ВЕТРОВАЯ НАГРУЗКА СЛЕВА-НАПРАВО
КРАЙНЯЯ КОЛОННА : ВЕТРОВАЯ НАГРУЗКА СПРАВА-НАЛЕВО
СРЕДНЯЯ КОЛОННА : ВЕТРОВАЯ НАГРУЗКА СПРАВА-НАЛЕВО
Таблица 3.4.1. Расчетные усилия M N Q в сечениях 2-2 3-3 4-4 крайней колонны по оси А.
Кранов. нагр. Dmax по оси А
Кранов. нагр. Dmax по оси Б
Кранов. нагр. от 4-х кранов Dmin(07)
Кранов. нагр. Т по оси А
Кранов. нагр. Т по оси Б
Таблица 3.4.2. Основные сочетания усилий в сечениях колонны по оси А.
Таблица 3.4.3. Основные сочетания усилий в сечениях колонны по оси Б.
Таблица 3.4.4. Основные сочетания усилий в сечениях колонны по оси Б.
Расчет сплошной колонны ряда А.
Колонна изготовлена из бетона класса В25 армирование выполняется из стержневой арматуры класса А – III.
Расчётные данные для бетона марки В25 :
- - коэффициент условий работы бетона;
- с учетом коэффициента условий работы бетона ;
расчётные данные для арматуры A-III:
2. Расчет арматуры в надкрановой части колонны.
Сечение колонны при полезная высота сечения . Расчетная длина надкрановой части колонны - при учете крановой нагрузки; - без учета крановой нагрузки.
Гибкость надкрановой части колонны: где
- радиус инерции следовательно необходимо учесть влияние прогиба элемента на величину эксцентриситета продольной силы.
Для первой комбинации усилий: Mmax = 6924 кНм Nс = 38412 кН.
. Определяем случайный эксцентриситет из условий: ; принимаем.
Расчетный эксцентриситет: .
Момент инерции надкрановой части колонны: .
Предварительно принимаю коэффициент армирования: .
Отношение модулей упругости: .
Приведенный момент инерции сечения арматуры относительно центра тяжести бетонного сечения: .
Условная критическая сила:
Коэффициент увеличения начального эксцентриситета :.
Расчетный эксцентриситет продольной силы: .
Определяем требуемую площадь сечения симметричной арматуры:
При требуемая площадь сечения симметричной арматуры составляет:
т.е. арматуру принимаем по конструктивному минимуму:
Окончательно принимаем в надкрановой части колонны у граней перпендикулярных плоскости изгиба по 218 А-III ().
Коэффициент армирования сечения .
Для второй комбинации усилий: Nmax = 38421 кН Mс = 5937 кНм.
Проверяем прочность сечения:
Прочность сечения 2-2 по второй комбинации обеспечена.
3. Расчет арматуры в подкрановой части колонны.
Сечение колонны при полезная высота сечения . Расчетная длина подкрановой части колонны - при учете крановой нагрузки; - без учета крановой нагрузки.
Гибкость подкрановой части колонны: где
Для первой комбинации усилий: Mmax = 8714 кНм Nс = 510 кН.
Определяем случайный эксцентриситет из условий: ; принимаем.
Момент инерции подкрановой части колонны: .
Окончательно принимаем в подкрановой части колонны у граней перпендикулярных плоскости изгиба по 316 А-III ().
Для второй комбинации усилий: Nmax = 7955 кН Mс = 475 кНм.
Прочность сечения 4-4 по второй комбинации обеспечена.
3. Расчет крановой консоли.
На крановую консоль колонны ряда А действует сосредоточенная сила от веса подкрановой балки и вертикального давления кранов.
Подкрановые балки с шириной опорной площадки .
Так как на консоль действуют нагрузки малой суммарной продолжительности то расчетные сопротивления бетона принимаем с коэффициентом .
Так как прочность бетонного сечения консоли достаточна и поперечное армирование ее выполняется по конструктивным требованиям.
При поперечное армирование принимаем в виде горизонтальных хомутов из стержней A – III с шагом 150 мм по высоте консоли.
Проверяем бетон консоли под опорой подкрановой балки на местное сжатие (смятие) из условия:
Для чего последовательно определяем:
-расчетная площадь смятия
-расчетное сопротивление бетона смятию
следовательно смятие консоли бетона не произойдет.
Требуемая площадь сечения продольной арматуры консоли:
Принимаем A – III ().
Для наружной анкеровки продольной арматуры она должна быть заведена за грань колонны на длину не менее чем .
Расчет выполнен по СНиП 2.03.01-84* (Россия и другие страны СНГ)
Коэффициент надежности по ответственности n = 095
Длина элемента 795 м
Коэффициент расчетной длины в плоскости XoY 067
Коэффициент расчетной длины в плоскости XoZ 067
Случайный эксцентриситет по Z 10 мм
Случайный эксцентриситет по Y 10 мм
Конструкция статически определимая
Коэффициент условий работы
Плотность бетона 25 Тм3
Условия твердения: Естественное
Коэффициент условий твердения 1
Коэффициенты условий работы бетона
Учет нагрузок длительного действия b2 09
Результирующий коэффициент без b2 1
Заданное армирование
Поперечная арматура вдоль оси Z 26 шаг поперечной арматуры 300 мм
Поперечная арматура вдоль оси Y 26 шаг поперечной арматуры 300 мм
Коэффициент надeжности по нагрузке: 11
Коэффициент длительной части: 1
Учтен собственный вес
Коэффициент использования
Прочность по предельной продольной силе сечения
Прочность по предельному моменту сечения
п.п. 3.15-3.20 3.27-3.28
Продольная сила при учете прогиба при гибкости L0i>14
Прочность по наклонной полосе между наклонными трещинами
Прочность по наклонной трещине
п.3.31 СНиП п.3.31 Пособия к СНиП
Коэффициент расчетной длины в плоскости XoY 033
Коэффициент расчетной длины в плоскости XoZ 033
Отчет сформирован программой АРБАТ версия: 5.1.0.1 от 23.10.2006
1. Исходные данные.
Глубину заложения подошвы принимаем из условия промерзания грунта равной d = 225м. Обрез фундамента – на отметке - 0150 м. Расчетное сопротивление грунта основания R = 320 кПа средний удельный вес материала фундамента и грунта на нем . Бетон фундамента класса В125 с расчетными характеристиками при : Под фундаментом предусмотрена бетонная подготовка толщиной 100 мм из бетона класса В35.
На фундамент в уровне его обреза передаются от колонны следующие усилия: N=82741 кН M=5683 кНм Q=169 кН.
Нагрузка от веса части стены ниже отметки 10.00 передающаяся на фундамент через фундаментную балку приведена в таблице 5.1
Элементы конструкций
Фунд. балки L=1145 м
Эксцентриситет приложения нагрузки от стены тогда изгибающие моменты от веса стены относительно оси фундамента:
2. Определение размеров подошвы фундамента и краевых давлений.
Примем соотношение сторон и предварительно устанавливаем размер меньшей стороны как для центрально нагруженного фундамента.
Размер большей стороны . Принимаем l=27 м.
Принимаем унифицированные размеры тогда площадь подошвы а момент сопротивления .
Проверка давлений под подошвой фундамента.
Проверяем наибольшее и наименьшее краевые давления и среднее давление под подошвой. Принятые размеры подошвы должны обеспечивать выполнение следующих условий:
Давление на грунт определяем с учетом веса фундамента и грунта по формуле:
Знамечание к выбору знака момента от поперечной силы Q. При расчете поперечной рамы за положительное принималось направление упругой реакции колонны слева направо. Следовательно момент создаваемый поперечной силой Q относительно подошвы фундамента при положительном знаке Q действует против часовой стрелки и принимается со знаком «минус».
Давления не превышают допустимых т.е. размеры подошвы фундамента достаточны.
3. Определение конфигурации фундамента и проверка нижней ступени.
Учитывая значительное заглубление подошвы проектируем фундамент с подколонником и ступенчатой нижней частью.
Размеры подколонника в плане:
где - соответственно толщина стенок крана и зазор между гранью колонны и стенкой стакана в направлении сторон l и b.
Рабочую высоту плитной части фундамента предварительно можно установить из условия продавливания от граней подколонника по формуле:
По расчету можно принять плитную часть в виде одной ступени высотой но при этом не выполняются условия на продавливание нижней ступени и поперечную силу поэтому принимаем
Тогда консольные вынос ступени составит:
Глубина стакана под колонну:
Размеры дна стакана:
Проверка высоты нижней ступени.
Высота и вынос нижней ступени проверяются на продавливание и поперечную силу. Проверку на продавливание выполняем из условия:
тогда продавливающая сила :
продавливание нижней ступени не произойдет.
Выполним проверку по поперечной силе для наклонного сечения начинающегося от грани второй ступени. Длина горизонтальной проекции этого наклонного сечения ; поперечная сила создаваемая реактивным давлением грунта в конце наклонного сечения
Минимальное поперечное усилие воспринимаемое одним бетоном:
Так как прочность нижней ступени по поперечной силе достаточна.
4. Подбор арматуры подошвы.
Под действием реактивного давления грунта ступени фундамента работают на изгиб как консоли защемленные в теле фундамент. Изгибающие моменты определяют в обоих направлениях для сечений по граням уступов и по граням колонны.
Площадь сечения рабочей арматуры подошвы определяется по формуле:
моменты и рабочая высота в i-ом сечении.
Подбор арматуры в направлении длинной стороны подошвы.
Принимаем в направлении длинной стороны
Подбор арматуры в направлении короткой стороны.
Расчет ведем по среднему давлению по подошве рm= 2412 кПа. Учитываем что стержни этого направления будут во втором (верхнем) ряду поэтому рабочая высота .Полагаем что диаметр стержней вдоль короткой стороны тоже будет не более 14 мм.
Сечение I’ – I’ по грани второй ступени (h01=400– 50 – 14 = 336 мм).
Сечение II’ – II’ по грани колонны (h02=2100 – 50 – 14 = 2036 мм).
В соответствии с конструктивными требованиями наименьший допустимый диаметр стержней должен быть не менее 10 мм (при длине стороны до 3 м) а наибольший шаг стержней не должен превышать 200 мм. Тогда принимаем вдоль короткой стороны фундамента () с шагом 180 мм.
5. Расчет подколонника и его стаканной части.
При толщине стенки стакана поверху и эксцентриситете
Подбор продольной арматуры
Подбор продольной арматуры производится на внецентренное сжатие в сечениях IV – IV и V– V.
Сечение IV – IV стаканной части приводим к эквивалентному двутавровому:
Армирование подколонника принимаем симметричным: а = а’ = 40 мм.
Усилия в сечении IV – IV:
Проверяем положении нулевой линии:
- нейтральная линия проходит в полке поэтому арматуру подбираем как для прямоугольного сечения шириной и рабочей высотой .
Эксцентриситет продольный силы относительно центра тяжести растянутой арматуры : .
Вспомогательные коэффициенты:
Требуемая площадь сечения симметричной арматуры:
то есть по расчету продольная арматура не требуется но по конструктивным требованиям ее количество должно быть не менее 005% площади поперечного сечения подколонника
Принимаем по шаг 180 мм у граней подколонника перпендикулярных плоскости изгиба. У смежных граней параллельных плоскости изгиба принимаем стержни минимально допустимого диаметра с шагом не более 400 мм т.е. по
В сечении V – V усилия незначительно больше чем в сечении IV – IV поэтому арматуру оставляем без изменений.
Подбор поперечной арматуры стакана.
Стенки стакана армируют также горизонтальными плоскими сетками. Стержни сеток диаметром не менее 8 мм располагаются у наружных и внутренних граней стакана; шаг сеток 100 200 мм. Обычно задаются расположением сеток на высоте стакана а диаметр стержней определяют расчетом.
Расчет производится в зависимости от величины эксцентриситета продольной силы причем усилия M и N принимаются в уровне нижнего торца колонны.
Принимаем сетки из арматуры класса A – I (Rs=225МПа) с шагом 150 мм; верхняя сетка устанавливается на расстоянии 50 мм от верха стакана.
Требуемая площадь сечения арматуры одного уровня:
где - расстояние на отметке 0.00 до торца колонны.
Nc=1147 кН – усилие от колонны на уровне верха стакана.
= 900-50=850 мм – сумма расстояний от каждого ряда сеток до нижнего торца колонны.
При четырех рабочих стержнях в сетке требуется площадь сечения одного стержня Принимаем стержни .
Расчет сегментной фермы.
Ферма проектируется предварительно напряженной на пролет 18 м при шаге ферм 12 м для покрытия производственного здания II-го класса по назначению (n=095). Покрытие бесфонарное из железобетонных плит размером 3*12 м.
Ферма изготовлена из тяжелого бетона класса В40:
– расчетное сопротивление осевому сжатиюRb = 22 МПа;
– расчетное сопротивление осевому растяжениюRbt = 14 МПа;
– нормативное сопротивление осевому растяжениюRbtn = 21 МПа;
– начальный модуль упругостиEb = 09325103 МПа;
– прочность к моменту обжатияRbp = 28 МПа.
Напрягаемая арматура нижнего пояса из арматуры А-V с натяжением на упоры:
– расчетное сопротивление растяжениюRs = 680МПа.
Сжатый пояс и элементы решетки фермы армируются стержнями класса А-III:
– расчетное сопротивление растяжениюсжатию I г.п.с.Rs = Rsс = 365 МПа;
– начальный модуль упругостиEs = 2105 МПа.
2. Определение усилий в стержнях фермы.
Усилия в элементах фермы определили на ЭВМ.
(Значения усилий приведены в Т)
Расчетные характеристики бетона и арматурной стали:
Для бетона класса В40 при (с учетом тепловой обработке бетона);
прочность бетона к моменту обжатия
Для арматуры класса А-V:
Для арматуры класса А-III:
Для стержневой арматуры класса А-V принимаем 700МПа что удовлетворяет условиям:
Прочность бетона к моменту отпуска натяжения напрягаемой арматуры .
3. Расчет нижнего пояса фермы.
Расчет по предельным состояниям первой группы на прочность.
Максимальное расчетное усилие N=3637·095=345515 кН. Сечение верхнего пояса 300*300 мм. Определяем площадь сечения напрягаемой арматуры:
при применении стержней класса А-V
принято 6ø32 А-V с .
В нижнем поясе конструктивно предусматриваются также каркасы с продольной не напрягаемой арматурой из 4ø10 А-III (As=314 мм2).
Расчет по предельным состояниям второй группы.
Согласно СНиП конструкции с напрягаемой проволочной арматурой классов В-II и Вр-II или канатами К-7 при диаметре проволоки 35мм и более относятся к третьей категории трещиностойкости со стержневой арматурой класса А-V – также третьей категории. Соответственно этой категории и выполняют расчет при действии расчетных или нормативных нагрузок. При расчете нижнего пояса ферм на трещиностойкость рекомендуется учитывать изгибающие моменты возникающие в результате жесткости узлов введением опытного коэффициента и .
Расчетное усилие равно:
– при учете всех нагрузок с коэффициентом по нагрузке N=345515 кН
то же с коэффициентом
где 12 – коэффициент для приближенного пересечения усилий нагрузок при к усилиям от нагрузок при .
Расчет нижнего пояса приведен в табл. 6.3.
Расчет нижнего пояса по образованию открытию и закрытию трещин
Вид расчета и формула
Данные расчета при армировании стержнями класса А-V
Расчетные усилия N кН (при )
Приведенное сечение
0*300+58*4418+615*314=117555 см2
Принятые характеристики:
-контролируемое напряжение при МПа;
-прочность бетона при обжатии МПа;
-коэффициент прочности натяжения;
-арматура при подсчете потерь
То же при расчете по образованию трещин
Расчет по образованию трещин
Подсчет первых потерь напряжений арматуры :
-от релаксации напряжений стали
-от температурного перепада при ;
-от деформации анкеров при натяжении на жесткие упоры стен до бетонирования МПа
Усилие обжатия бетона кН с учетом потерь ;
Напряжение обжатия бетона от действия усилий МПа;
От деформации бетона вследств. быстронатек.
ползучести при ; МПа
- при тепловой обработке
Суммарные значения первых потерь МПа:
Подсчет вторых потерь:
-от усадки бетона подвергнутого тепловой обработке при бетоне класса В40 МПа;
- от ползучести бетона при МПа;
Суммарное значение вторых потерь :
Полные потери предварительного напряжения МПа :
845 + 1165 = 34495 100
Напряжение в арматуре за вычетом всех потерь МПа;
Расчетное отклонение напряжений при механическом способе натяжения ;
Полное усилие обжатия при кН;
Усилие воспринимаемое сечением нормальным к продольной оси элемента при образовании трещин кН;
Так как то трещиностойкость сечения не обеспечена и требуется расчет по раскрытию трещин.
Расчет по кратковременному раскрытию трещин
Расчетное нормативное усилие от действия всех нагрузок при кН
Ширина раскрытия трещин мм
где для растянутых элементов
для стержневой арматуры
коэффициент армирования ;
- приращение натяжений МПа
Ширина раскрытия трещин меньше предельной ; условие удовлетворяется
Расчет по продолжительному раскрытию трещин
Расчетное усилие от действия постоянных и длительных нагрузок при
Приращение напряжении
Ширина продолжительного раскрытия трещин
Условия по продолжительному раскрытию трещин удовлетворяются .
4.Расчет верхнего пояса фермы.
Максимальное расчетное усилие .
Так как усилия в остальных панелях пояса мало отличаются от расчетных то для унификации конструктивного решения все элементы верхнего пояса с учетом армируем по усилию
Принята арматура класса А – III МПа.
Сечение пояса b x h = 30 x 30 см длина панели l = 301 см расчетная длина . Отношение и Пояс рассчитываем на внецентренное сжатие с учетом только случайного эксцентриситета что равно и больше чем .
Проверяем несущую способность сечения при .
Для определения предварительно задаемся по конструктивным соображениям процентом армирования и вычисляем:
отношение (по интерполяции) тогда
Проверяем прочность элемента с учетом влияния прогиба т.к. . Определяем условную критическую силу:
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона
Относительная продольная сила
При требуемая площадь симметрично расположенной арматуры
5. Расчет элементов решетки.
Рассмотрим первые раскосы которые подвергаются растяжению максимальным усилием а с учетом коэффициента .
Сечение раскосов 250*150 мм арматура класса A – III
Требуемая площадь рабочей условию прочности
Процент армирования
Определяем ширину длительного раскрытия трещин при действии усилия от постоянных и длительных нагрузок учитываемых с коэффициентом .
Принятое сечение раскоса по длительному раскрытию трещин удовлетворяет условию. Остальные растянутые раскосы и стойки для которых значение усилий меньше чем для крайних раскосов армируем конструктивно .
Несущая способность сечения
Рассчитываем наиболее нагруженные сжатые раскосы
Геометрическая длина раскоса см расчетная см. Расчет раскоса ведут как внецентренно сжатого элемента с учетом случайного эксцентриситета
Отношение расчет следует выполнять с учетом влияния прогиба на значение эксцентриситета продольной силы. Принимаем симметричное армирование сечения .
Требуемая площадь сечения арматуры:
принимаем из конструктивного соображения 410 А-III с As = 314 см2;
6. Расчет и конструирование узлов фермы.
При проектировании сегментной фермы необходимо уделять особое внимание надлежащей заделке сварных каркасов элементов решетки в узлах. Длину заделки напрягаемой арматуры согласно Руководству (по расчету и конструированию железобетонных ферм покрытии. – М.: Госстрой СССР 1971) по расчету ферм принимают: для канатов диаметром 12-15 мм ; для проволоки периодического профиля 35d где d – диаметр стержня см. При меньшей длине заделки анкеровка напрягаемой арматуры обеспечивается постановкой по расчету соответствующих поперечных стержней.
Требуемая площадь стержней в нижнем поясе в пределах опорного узла:
где кН – расчетное усилие в стержне нижнего пояса с учетом принято 4ø22 А-III Аs=152 см2. Длина заделки см.
Расчет поперечной арматуры в опорном узле.
Расчетное усилие из условия прочности в наклонном сечении по линии отрыва АВ:
Поперечную арматуры ставим исходя из конструктивных соображении. Стержни ø10 А-III
Из условия обеспечения прочности на изгиб в наклонном сечении (по линии АС) требуемая площадь поперечного стержня
где – угол наклона приопорной панели;
х – высота сжатой зоны бетона
см – расстояние до центра тяжести сжатой зоны бетона до равнодействующей усилии в поперечной арматуре опорного узла
принимаем ø22 А-III с условие прочности на изгиб в наклонном сечении выполняется.
Расчет поперечной арматуры в промежуточном узле.
Рассмотрим первый вариант где к верхнему поясу примыкает растянутый раскос нагруженный максимальным расчетным усилием кН. Фактическая длина заделки стержня за линии АВС=28см а требуемая длина заделки арматуры ø12 А-III см.
Необходимое сечение поперечных стержней каркасов :
где а – условное увеличение длины заделки растянутой арматуры при наличии на конце коротыша или петли см
для узлов верхнего пояса и для узлов нижнего пояса
- угол между поперечными стержнями и направлением растянутого раскоса
n=14 S=100мм – количество поперечных стержней в каркасах пересекаемых линией АВС.
По расчету поперечные стержни в промежуточном узле не требуются. Назначаем конструктивно ø6 А-III через 100 мм.
D1 D2 – усилия в растянутых раскосах а при наличии только одного растянутого раскоса
Площадь сечения окаймляющего стержня
где МПа во всех случаях установленное из условия ограничения раскрытия трещин
- число каркасов в узле или число огибающих стержней в сечении
В узлах где примыкают сжатые раскосы и стойки проектируем поперечные стержни из конструктивных соображении ø6 Аlll с шагом 100 мм а окаймляющие стержни ø10 Аlll.
Барашиков А.Я. Железобетонные конструкции. Курсовое и дипломное проектирование 1987.
Мандриков А.П. Примеры расчета железобетонных конструкций 1989.
Заикин А.И. Железобетонные конструкции одноэтажных промышленных зданий 2002.
Тупов Н.И. Железобетонные и каменные конструкции. Учебное пособие 1995.
Тупов Н.И Колесников Н.А. Железобетонные и каменные конструкции. Учебное пособи по дипломному и курсовому проектированию 2005.
СНиП 2-01.07-85* Нагрузки и воздействия. Минстрой России -М.: ГП ЦПП 1996.
СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции. Минстрой России - М.:ГП ЦПП 1995 г.

лист 3.dwg

Схема связей по нижнему поясу ферм М1:400
Армирование колонны К-1
Железобетонные и каменные
ЭПИ МИСиС ФСиБ ПГС 270102.65 КП2
арматуры для колонны крайнего
Спецификация арматурных изделий колонны К-1
Железобетонный каркас
промышленного здания
асфальтовая стяжка 20
утеплитель (готовые плиты) 160
обмазочная пароизоляция
ж.б. плиты покрытия 3х6 м
Схема связей по нижнему поясу
СПЕЦИФИКАЦИЯ АРМАТУРЫ НА ФУНДАМЕНТ ФМ-1
Спецификация арматуры на фундамент ФМ-1
ЭПИ НИТУ МИСиС ФСиБ ПГС 270102.65
Железобетонные и каменные
Одноэтажное пролетное производственное
здание в сборном железобетоне
армирование стакана фунд.

лист 4.dwg

болты для крепления
Геометрическая схема фермы
пароизоляция (обмазочная)
утеплитель(пенополистирол) 160мм
сборн. ж.-б. ребристая плита
асфальтовая стяжка 20мм
-х слойный рубероидный ковер
план колонн и ферм (1:800)
подстропильные фермы
Бетон класса В40.Натяжение напрягаемой арматуры механическим способом на упоры.
колонны крайнего и среднего ряда
) В графе спецификации "примечание" приведена масса арматуры на элемент
примечание: 1) Спецификация и ведомость расхода стали составлены
ø16 А-1 l=7580 ГОСТ 5781-82
каркас пространственный КП-1
ведомость расхода стали на элемент
ø16 А-111 l=4820 ГОСТ 5781-82
ø16 А-111 l=8180 ГОСТ 5781-82
ø16 А-111 l=4500 ГОСТ 5781-82
ø16 А-111 l=1658 ГОСТ 5781-82
ø16 А-111 l=5040 ГОСТ 5781-82
ø16 А-111 l=7620 ГОСТ 5781-82
ø16 А-111 l=11780 ГОСТ 5781-82
Спецификация арматурных изделий колонны по оси А
условно без учета закладных деталей.
ø22 А-111 l=4820 ГОСТ 5781-82
ø12 А-111 l=4820 ГОСТ 5781-82
ø18 А-111 l=7700 ГОСТ 5781-82
ø12 А-111 l=7700 ГОСТ 5781-82
ø12 А-111 l=3000 ГОСТ 5781-82
ø22 А-111 l=1160 ГОСТ 5781-82
ЭПИ НИТУ МИСиС ФСиБ ПГС 270102.65
Железобетонные и каменные
Одноэтажное пролетное производственное
здание в сборном железобетоне
Спецификация арматуры на колонну К-1.
спецификация арматурных изделий колонны по оси А
Железобетонные и каменные конструкции
ДСТ-00-1 кафедра ПГС ЭПИ МИСиС
Одноэтажное производственное здание
Фундамент Фм-1 по оси А
Стропильная ферма Ф-1
геометричекая схема фермы
Армирование стропильной фермы Ф-1

лист 1.dwg

название данного чертежа
тема курсового проекта
железобетонным конструкциям N 2
схема связей по нижнему поясу ригеля (1:800)
опорной части ригеля>900
горизонтальные связевые
низа стропильных конструкций
более 18 м от пола до
пароизоляция-1 слой рубероида
выравнивающий слой цем.-песч. ст.
слоя руб-да на бит. маст.
пароизоляция (обмазочная)
утеплитель(пенополистирол) 160мм
сборн. ж.-б. ребристая плита
асфальтовая стяжка 20мм
-х слойный рубероидный ковер
утепл.(минераловатные плиты) 70мм
керамзитная засыпка 70мм
цементно-песчаная стяжка 20мм
схема связей по нижнему поясу ригеля
ЭПИ НИТУ МИСиС ФСиБ ПГС 270102.65
Железобетонные и каменные
Одноэтажное пролетное производственное
здание в сборном железобетоне
схема связей по нижнему поясу ригелей