Железобетонные конструкции одноэтажного промышленного здания расчет и конструирование

16-1.doc

№ Вид нагрузки Норма- Коэф.-т Расчет-
п.п. тивная надеж- ная
нагрузканости по нагрузка
[pic] негрузке [pic]
Рулонный ковер 85 13 105
Асфальтовая стяжка ([pic]) 332 13 432
Пароизоляция 47 13 61
Собственный вес плиты [pic] с 1570 11 1727
учетом заделки швов раствором
Собственный вес фермы 925 11 1017
Снеговая нагрузка (III) S0 1000 14 1300

МОЯ.docx

Министерство науки и образования Российской Федерации
ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»
Кафедра строительных конструкций и гидротехнических сооружений
Факультет строительства и управления недвижимостью
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
по дисциплине «Железобетонные конструкции многоэтажного здания»
на тему «Железобетонные конструкции одноэтажного промышленного здания. Расчет и конструирование.»
Руководитель (нормоконтролер) проекта (работы) Карпанина Елена Николаевна
(подпись дата расшифровка подписи)
Целями данной курсовой работы является получение знания и опыта конструирования железобетонных каркасов компоновка различных железобетонных элементов расчет железобетонных элементов как по первой так и по второй группам предельных состояний. Также курсовое проектирование дает опыт графического представления армирования элементов.
В данной курсовой работе я выполнил расчет одноэтажного промышленного здания.
Произведен расчет предварительно напряженной балки поперечной рамы сквозной колонны и сборного фундамента.
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ: предварительно напряженная балка поперечная рама колонна фундамент.
Курсовая работа содержит: 56 листов11 таблиц10 рисунков.
Компоновка поперечной рамы одноэтажного промышленного здания 6
Расчет железобетонной арки ..8
1 Исходные данные . .. ..8
2 Схема арки определение геометрических размеров и расчетных
3 Определение нагрузок на арку . ..9
4 Статический расчет арки 10
5 Расчет прочности по нормальному сечению 27
6 Расчет в плоскости изгиба 28
7 Расчет из плоскости изгиба . 29
8 Расчет затяжки на прочность .. 30
9 Определение потерь преднапряжения арматуры ..31
10 Расчет затяжки по образованию трещин .32
11 Проверка прочности бетонного сечения затяжки в стадии обжатия 32
12 Расчет прочности арки по сечениям наклонным к продольной оси 33
13 Расчет подвески арки .34
14 Расчет арки на монтажные нагрузки 34
Статический расчет поперечной рамы . . 36
1 Определение нагрузок на раму ..36
2 Определение усилий в средних колоннах рамы . ..39
3 Определение усилий в крайних колоннах рамы . ..39
4 Определение усилий в колоннах рамы от постоянной нагрузки 40
5 Усилия от снеговой нагрузки 42
6 Усилия в колоннах от крановой нагрузки . 42
7 Расчет на действие горизонтальной нагрузки . .. 43
8 Расчет рамы на действие ветровой нагрузки ..44
Расчет сплошной железобетонной колонны . . . .48
1 Данные для расчета . 48
2 Расчет сечения 1-0 на уровне верха консоли . 48
2.1 Расчет в плоскости изгиба ..48
2.2 Расчет из плоскости изгиба .51
3 Расчет сечения 2-1в заделке колонны .. ..52
3.1 Расчет в плоскости изгиба .. .. ..52
3.2 Расчет в плоскости изгиба .. .. ..55
Расчет фундамента под двухветвевую колону . 56
1 Данные для расчета ..56
2 Определение геометрических размеров фундамента . ..56
3 Расчет арматуры фундамента . .57
Основные буквенные обозначения ..60
Список использованных источников 62
Современному инженеру-строителю необходимо успешно освоить основы проектирования и расчета железобетонных конструкций. В последние десятилетия бетон и железобетон являются основными строительными материалами в гидротехническом промышленном жилищном теплоэнергетическом транспортном дорожном и сельскохозяйственном строительстве. Применение сборного железобетона совершило революционный переворот в строительной технике позволило значительно сократить сроки строительства и капитальные затраты. Были разработаны заводская технология изготовления железобетонных изделий и конструкций технология механизированного индустриального возведения сборных конструкций создан парк новых механизированных средств монтажа.
Значительный прогресс за последние годы был достигнут и в области расчета железобетонных конструкций. Современные методы расчетов конструкций на различные виды напряженно-деформированного состояния приведены в СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры» и СП 52-102-2004 «Предварительно напряженные железобетонные конструкции».
В данном курсовом проекте рассмотрены вопросы проектирования и конструирования железобетонных предварительно напрягаемых и ненапрягаемых элементов сборных конструкций многоэтажного здания: плиты перекрытия ригеля колонны фундамента а также представлен расчет монолитного железобетонно перекрытия.
Компоновка поперечной рамы одноэтажного промышленного
Здание в г. Волгоград имеет размеры в осях: длина 64 м. ширина 224 м. Размеры конструктивной ячейки: 64 х 56 м.
При компоновке сборного железобетонного балочного перекрытия решаются следующие задачи:
а) Выбор расположения ригелей в плане и форма их поперечного сечения.
В курсовом проекте выбрана схема поперечного расположения ригелей относительно длины здания. Так как здание вытянуто в плане и имеет большие проёмы в продольных несущих стенах необходимо повышать жёсткость здания в поперечном направлении что достигается данным расположением ригелей. К тому же эта схема приводит к облегчению оконных перемычек что необходимо в зданиях с большими проёмами.
Форма поперечного сечения выбрана прямоугольная.
б) Выбор типа плиты перекрытия.
По заданию нормативная полезная нагрузка на перекрытие составляет 6 кПа следовательно экономически целесообразно применять ребристые железобетонные плиты с рёбрами вниз.
в) Определение числа типоразмеров плит перекрытий.
Плиты укладываются в продольном направлении. Принимаем привязку вертикальных осей 120 мм а горизонтальных – 200 мм. Плиты перекрытия имеют следующие размеры:
Рядовые – 12м связевые – 08м доборные – 04м
Принимаем толщину стен в два кирпича то есть 510мм.
Рисунок 1 – Компоновка сборного ребристого перекрытия
Проектирование предварительно напряжённой плиты
1 Данные для расчёта
Высота сечения предварительно напряжённой ребристой плиты принимается в зависимости от длины пролёта плиты перекрытия: h= 20
Предварительно задаёмся размерами поперечного сечения ригеля.
h = (110~115) = 112*5600 = 467 мм 500 мм.
b = (04 ~ 05)h = 0.4*500 = 200 мм.
Расчётный пролёт плиты при опирании по верху прямоугольного сечения ригеля определяется по формуле:
где - 0 – расчётный пролёт плиты при опирании по верху ригелей;
- расстояние между разбивочными осями;
b – ширина сечения ригеля.
Рисунок 2 - К определению расчётного пролёта плиты
Расчётный пролёт равен:
=b2=6400-2002=6300 мм.
h=020=630020=320 мм.
Конструктивная ширина плиты по низу принимается на 10 мм меньше номинальной.
Материалы для ребристой плиты перекрытия:
-арматура для предварительно напряжённой плиты Вр1200.
Нормативное сопротивление бетона для расчёта по второй группе предельных состояний при сжатии Rbn=22МПа при растяжении Rbtn=175 МПа. Расчётное сопротивление бетона при расчёте по предельным состояниям первой группы при сжатии Rb=17 МПа при растяжении Rbt= 115 МПа.
Начальный модуль упругости бетона естественного твердения при сжатии Eb=325*10³ МПа.
Напрягаемая арматура в продольных ребрах класса Вр1200. Нормативное сопротивление Rsn = Rsser =1200 МПа; расчетное сопротивление растяжению Rs = 1220 МПа; модуль упругости Es = 200000 МПа.
Ненапрягаемая арматура:
Класса В300 в полке плиты в виде сварных сеток.Расчетное сопротивление растяжению Rs = 270 МПа; Rsw = 215МПа
Технология изготовления плиты - агрегатно-поточная с пропариванием.
Рассчитываемая плита будет работать в закрытом помещении при влажности воздуха окружающей среды выше 40%.
Требования к расчету по второй группе предельных состояний:
- из условия обеспечения сохранности арматуры и условия ограничения проницаемости конструкции допускается ограниченное по ширине непродолжительное acrc = 03 мм и продолжительное acrc = 02 мм раскрытие трещин;
- из эстетических требований предельно допустимый прогиб плиты fult согласно СНиП 2.01.07-85* равен fult = 25 см.
2 Сбор нагрузок на перекрытие
Таблица 1 - Нагрузка на 1м² междуэтажного перекрытия
Нормативная нагрузка Нм2
Коэф. надеж. по нагрузка
Расчетная нагрузка Нм2
Постоянная нагрузка:
Бетонный пол из плиток
Сборная железобетонная ребристая (пустотная панель с заполнителем швов)
Итого постоянная нагрузка
Временная полезная нагрузка (см. задание на КП)
Расчётная нагрузка на 1 м при ширине плиты 1 м с учётом коэффициента надёжности по назначению здания γn=095:
Постоянная g = 3667·12·095 = 4180 Нм
Полная g+p = (3667+7200) ·1.2·095 = 12388 Нм
Нормативная нагрузка на 1 м при ширине плиты 1 м с учётом коэффициента надёжности по назначению здания γn=095:
Постоянная g = 3290·12·095 = 3750 Нм
Полная g+V =(3667+6000) ·1.2·095 = 10590 Нм
Постоянная и длительная полезная (3290+4500) ·1.2·095 =8880 Нм
3 Усилия от расчётных и нормативных нагрузок
От полной расчётной нагрузки
От нормативной нагрузки
От нормативной постоянной и длительной нагрузки
4 Компоновка поперечного сечения плиты
Принимаем плиту со следующими параметрами (рис. 3а): высота сечения предварительно-напряженной плиты h = l020 = 63020 = 32 cм рабочая высота сечения h0 = h-a = 32-3 = 29 см ширина плиты по низу b = bn-1 = 120- 1 = 119 cм ширина плиты по верху b'f = bn - 225 = 120-5 = 115 см толщина полки hf = 5 см ширина продольных ребер по низу – 7 см.
Приведенное поперечное сечение (рис. 3б) плиты имеет тавровую форму со следующими параметрами: b'f = 115 cм при условии h'1h = 532= 0156 > 01 в расчет вводится вся ширина полки bf = 115 см расчетная ширина ребра принимается как среднее арифметическое ширины верха и низа ребра:
а) - проектное сечение; б) - приведенное сечение
Рисунок 3 Ребристая плита
5 Расчёт полки на местный изгиб
В отсутствие поперечных промежуточных ребер полка плиты рассматривается как балочная плита опертая на два продольных ребра плиты.
Расчетный пролет при ширине ребер вверху 8 см составит l0 = 115-28 = 99 см где 8 см – ширина продольного ребра вверху.
Расчетная нагрузка на 1 м2 полки:
q = g + g1 + v = (917 + 1375 + 7200)095 = 9017Нм2 где g и v принимаются по табл. 1;
g1 = h'f11f = 005112500011 = 1375 Нм2 – нагрузка от собственной массы полки.
Изгибающий момент для полосы шириной 1 м определяется с учетом пластичной заделки в ребрах
Рабочая высота сечения h0 = 5-15 = 35 см.
Арматура 3 А240 с Rs = 375 МПа.
Рассчитываем площадь сечения рабочей арматуры
Из табл. 111.1 (2) найдем = 098 тогда
принимаем 10 6 А240 с шагом S = 100 мм с As = 254 см2.
6 Расчёт прочности сечений нормальных к продольной оси
Расчетный изгибающий момент от полной нагрузки М =6146000 Нсм.
Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне вычисляем:
Из табл. III.1(2) находим = xh0 = 0042 = 0978. x = h0 = 004229 = 1218 cм h'f = 5 cм – нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки.
w = 085 – 0008 Rb = 085 – 00080917 = 073 – вычисляем характеристику сжатой зоны.
Вычисляем граничную высоту сжатой зоны
SR = Rs + 400-sp2 = 1200+400-5739 = 10261 МПа.
Предварительное напряжение арматуры принимаем равным:
sp = 08 Rsn = 081200 = 976 МПа sp2 = spsp07 = 08497607 = 5739
Проверяем выполняется ли условие 03 Rs + p sp ≤ Rs-p где при электротермическом способе натяжения где l – длина элемента в метрах:
sp + р = 976+8625 = 106225 МПа Rsn = 1200 МПа – условие выполняется. Выполняется и второе неравенство.
Вычисляем предельное отклонение предварительного напряжения
здесь np = 2-число напрягаемых стержней плиты.
Коэффициент точности натяжения sp = 1-sp = 1-003 = 097.
Предварительное напряжение с учетом точности натяжения
sp=097976 = 94672 МПа.
Предварительное напряжение с учетом полных потерь предварительно принято равным: sp2 = 0794672 = 6627 МПа.
При расчете по прочности железобетонных элементов с высокопрочной арматурой классов А-1У А-У А-У1 В-11 К-7 и К-19 при соблюдении условия R расчетное сопротивление арматуры Rs должно быть умножено на коэффициент s6 определяемый по формуле (27)(1):
где – коэффициент принимаемый равным для арматуры классов:
А-У В-11 Вр-II K-7 и К-19 115
Принимаем для арматуры класса А-300 s6 = 12:
Принимаем 2 10 Вр-1300 с Аs = 157 см2.
7 Расчёт прочности по наклонным сечениям
Вычисляем проекцию расчетного наклонного сечения на продольную ось «с» по формуле (76) (1):
где φb2 = 2-коэффициент учитывающий влияние вида бетона φb2 = 2- для тяжелого бетона.
Коэффициент φn – учитывает влияние продольных сил определяется по формуле (78) (1):
где Р = 0794672157(100) = 1040445 Н.- усилие предварительного обжатия после проявления всех потерь принято равным 07 от начального натяжения. Принимаем φn = 021. φf – коэффициент учитывающий влияние сжатых полок в тавровых и двутавровых элементах определяется по формуле (77) (1):
где b'f = b+3h'f = 14 + 35 = 29 см.
Суммарное значение 1 + φf + φn ≤ 15. Принимаем 1 + φf + φn = 15
В расчетном наклонном сечении
> 2h0 = 229 = 58 см. Принимаем C = = 2h0 = 58 см тогда
следовательно поперечная арматура по расчету не требуется. На приопорных участках длиной l4 устанавливаем конструктивно 6 А-240 с шагом
S = h2 = = 16 cм. В средней части пролета шаг 3h4 = 24 см
8 Расчет преднапряженной плиты по предельным состояниям
Геометрические характеристики приведенного сечения (рис.2) Отношение модулей упругости:
Площадь приведенного сечения:
Ared = A + As = 1155 + 1527 + 667157 = 99047 cм2.
Статический момент площади приведенного сечения относительно нижней грани:
Sred = 1047 3+ 575275 + 405125 = 209064 cм4.
Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения:
Момент инерции приведенного сечения:
Jred = (1155312 + 115562) + (1527312 + 152792) + 6671571852=8289066см4.
Момент сопротивления приведенного сечения по нижней зоне:
Момент сопротивления по верхней зоне:
Расстояние от ядровой точки наиболее удаленной от растянутой зоны верхней до центра тяжести приведенного сечения:
то же наименее удаленной от растянутой зоны нижней:
где φn = 16- bRbser = 16-075 = 085.
Отношение bRbser предварительно принимаем 075 согласно табл. II.5 (2).
Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне
Wpl = ' Wred = 17539285 = 687487 см3
где ' = 175-коэффициент принимаемый для тавровых сечений с полкой в сжатой зоне.
Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне в стадии изготовления и обжатия элемента
W'pl = 1576046 = 114069 см3 где = 15-для таврового сечения с полкой в растянутой зоне при b'fb > 2 и h'fh 02.
Потери предварительного напряжения арматуры:
потери от релаксации напряжений в арматуре при электротермическом способе натяжения
= 003sp = 003976 = 2928МПа;
потери от температурного перепада между натянутой арматурой и упорами 2=0 так как при пропаривании форма с упорами нагревается вместе с изделием.
Усилие обжатия с учетом полных потерь
P1 = As(sp-1) = 157(976-2928)(100) = 148635 Н.
Эксцентриситет этого усилия относительно центра тяжести приведенного сечения
eop = y0-d = 211-3 = 181 см.
Напряжение в бетоне при обжатии:
Устанавливаем величину передаточной прочности бетона из условия:
Принимаем Rbp = 20 МПа.
Вычисляем сжимающие напряжения в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры от усилия обжатия Р1 и с учетом изгибающего момента от массы:
Мс.в. = (015027 + 11500525000) = 7132 Нм
Потери от быстронатекающей ползучести при
bpRbp = 7621113 = 0685 > 075 =
где = 025 + 00251113 = 0528 08
= 525-0185Rbp = 525-01851113 = 319 > 25
Принимаем = 25 тогда
Первые потери los1 = 1 + 6 = 2928 + 5377 = 8305 МПа
Потери от усадки бетона 8 = 35 МПа.
Потери от ползучести бетона при bpRb = 0685 075
= 150 bpRbp = 15005280685 = 5425 МПа
Вторые потери los2 = 8 + 9 = 35 + 5425 = 89252 МПа
Полные потериlos = los1 + los2 = 8305+ 89252 = 1723 МПа > 100 МПа т.е. больше установленного минимального значения потерь.
Р2 =(sp - los ) = 157 (976-1723) (100) = 1261809 Н.
Расчет по образованию трещин нормальных к продольной оси.
Вычисляем момент образования трещин по приближенному способу ядровых моментов:
Mcrc = Rbtser Wpl + Mrp = 14687487 + 227565 = 62381 НМ
Здесь ядровый момент усилия обжатия при sp = 084:
Mrp = P2 (eop + r) = 0841261809 (181 + 337) = 22756473нМ.
Поскольку Мn = 5254 кНм Мcrc = 62381 кНм трещины в растянутой зоне не образуются следовательно расчет по раскрытию трещи не производится.
9 Расчет плиты на усилия возникающие при изготовлении транспортировании и монтаже
Рисунок 4 К расчету плиты в стадии изготовления транспортирования и монтажа
За расчетное сечение принимаем сечение расположенное на расстоянии 08 м от торца плиты.
Расчет ведем на совместное действие внецентренного сжатия Ntot и изгибающего момента от собственной массы:
qс.в. = (015027 + 115005) 2500011 = 2695 нм; тогда
Мс.в. = qс.в.l22 = 8624 Нм.
По табл. 111.1(2) находим = 0868 тогда
Следовательно в верхней зоне должно быть не менее 2 ∅ 28 кл A-300 с
Проектирование неразрезного ригеля
1 Данные для проектирования
Сечение ригеля - прямоугольное.
Расчетный пролет ригеля между осями колонн 56 м а в крайних пролетах l = 56 – 02 + 032 = 555 м где 02 м – привязка оси стены от внутренней грани а 03 м – глубина заделки ригеля в стену.
Подсчет нагрузок на 1 м 2 перекрытия приведен в табл. 1 (п. 3.1)
Материалы ригеля и их расчетные характеристики:
Бетон тяжелый класса В20; Rb = 115 МПа Rbt = 09 МПа; предполагается эксплуатация ригеля в закрытом помещении с нормальным режимом; арматура: продольная рабочая из стали класса А300 Rs = 280 МПа Es = 2105 МПа; поперечная арматура из стали класса А240 Rs=225МПа
2 Статический расчет ригеля
h = (110~115) = 110*5600 500 мм.
b = (04 ~ 05)h = 04*500 = 200 мм.
Предварительно определяем размеры сечения ригеля: высота
Нагрузка от массы ригеля g = 05×0 2×25000 = 2500 Нм.
Нагрузку на ригель собираем с грузовой полосы шириной равной номинальной длине плиты перекрытия.
Вычисляем расчетную нагрузку на 1 м длины ригеля.
Постоянная от перекрытия с учетом коэффициента надежности по назначению здания γn = 095: g1=3667*68*095=2369 кНм
-от массы ригеля с учетом коэффициентов надежности γf = 11 и γn = 095
g2 = 2511095 = 261 кНм.
Итого: g=g1+g2=(2369+261)*103=263 кНм.
Временная нагрузка с учетом коэффициента надежности по назначению здания γn = 095: v = 7268095 = 465 кНм
Полная расчетная нагрузка : q = g+V = 263 + 465 = 728 кНм
Расчетные значения изгибающих моментов и поперечных сил находим в предположении упругой работы неразрезной четырехпролетной балки.
Рисунок 5 Расчётная схема балки и эпюры поперечных сил и изгибающих моментов при загружении постоянной нагрузкой
Рисунок 6 Расчётная схема балки и эпюры поперечных сил и изгибающих моментов при загружении постоянной нагрузкой и временной первого и третьего пролетов
Рисунок 7 Расчётная схема балки и эпюры поперечных сил и изгибающих моментов при загружении постоянной нагрузкой и временной второго и четвертого пролетов
Рисунок 8 Расчётная схема балки и эпюры поперечных сил и изгибающих моментов при загружении постоянной нагрузкой и временной первого второго и четвертого пролетов
Рисунок 9 Расчётная схема балки и эпюры поперечных сил и изгибающих моментов при загружении постоянной нагрузкой и временной второго и третьего пролетов
По рисункам 5-9 строим эпюры изгибающих моментов и поперечных сил для различных комбинаций нагрузок. При этом значения M и Q от постоянной нагрузки – рисунок 4 – входят в каждую комбинацию.
Далее производим перерасчет усилий.
Для обеих промежуточных опор устанавливаем одинаковое значение опорного момента равное сниженному на 30% максимальному значению момента на опоре «В»: MB=MC=MD=07*36259=2538 кНм..
Исходя из принятого опорного момента отдельно для каждой комбинации осуществляем перераспределение моментов между опорными и промежуточными сечениями добавлением треугольных эпюр моментов.
Опорный момент ригеля по грани колонны на опоре «В» со стороны второго пролета при высоте сечения колонны h=06м:
MC2=MC-QC2hc2=2538-6868*062=2435 кНм.
Рисунок 10 Перераспределение усилий и окончательная огибающая эпюра
3 Расчет прочности ригеля по сечениям нормальным к продольной оси
Высоту сечения уточняем по опорному моменту при = 035 поскольку на опоре момент определен с учетом образования пластического шарнира. Принятое же сечение ригеля следует затем проверить по пролетному моменту(если он больше опорного) так чтобы относительная высота сжатой зоны была R и исключалось переармированное неэкономичное сечение. По табл. 3 .1 при = 035 находим значение = 0289 а по табл. 3.2 [4] определяем граничную высоту сжатой зоны при:
Определяем рабочую высоту сечения
h0=MαmRbb=243.5*1030289*09*115*106*02=064м
Полная высота сечения: h=h0+a=646+6=706 см
Принимаем h=70 см h0=64 см. Для опорных и пролетных сечений принято расстояние от растянутой грани до центра тяжести растянутой арматуры а= 6см при расположении ее в два ряда и а = 3см – при расположении арматуры в один ряд (рис. 8)
Сечение в первом пролете. М = 26701 кНм; h0 = 64 см. Расчет сечения арматуры выполняем используя вспомогательные таблицы (табл. 3.1) вычисляем:
по табл. 3.1 = 0985; = 03.
Проверяем принятую высоту сечения ригеля по пролетному наибольшему моменту. Поскольку = 03R = 06 сечение не будет переармированным.
а) Сечение в пролете; б) Сечение на опоре
Рисунок 11 К расчету прочности ригеля
Определяем площадь сечения продольной арматуры
По сортаменту (прил. VI ) принимаем для армирования
22А300 + 218А240 с общей площадью
Сечение в среднем пролете М = 9324 кНм м
По табл. 3.1 находим =0995; сечение арматуры
Принимаем 2 8А300 + 214А300 с.
Количество верхней арматуры определяем по величине опорных изгибающих моментов.
Сечение на опоре «В» кНм:
По табл. 3.1 находим =0985; сечение арматуры на опоре
Для армирования опорных сечений принимаем:
6 А-300 +222 A-300 c ;
4 Расчет прочности ригеля по сечениям наклонным к продольной оси
На крайней опоре поперечная сила Q = 3423кН
Расчет элементов при действии поперечных сил должен обеспечить прочность:
- по полосе между наклонными сечениями;
- на действие поперечной силы по наклонному сечению;
- на действие момента по наклонному сечению
Диаметр поперечных стержней устанавливаем из условия сварки с продольной арматурой диаметром и принимаем равным класса А240 с .Шаг поперечных стержней по конструктивным условиям принимаем. На всех приопорных участках длиной принимаем шаг; в средней части пролета шаг.
Условие выполняется.
Требование - выполняется.
При расчете прочности вычисляем:
Вычисляем значение (с) по формуле:
Поперечная сила в вершине наклонного сечения .
Длина проекции расчетного наклонного сечения .
Условие удовлетворяется.
Проверка прочности по сжатой наклонной полосе:
5 Построение эпюры арматуры
Эпюру арматуры строят в такой последовательности:
– определяют изгибающие моменты М воспринимаемые в расчетных сечениях по фактически принятой арматуре;
– устанавливают графически или аналитически на огибающей эпюре моментов по ординатам М места теоретического обрыва стержней;
– определяют длину анкеровки обрываемых стержней W = Q2qsw+5d 20d причем поперечная сила Q в месте теоретического обрыва стержня принимается соответствующей изгибающему моменту в этом сечении; здесь d-диаметр обрываемого стержня.
– в пролете допускается обрывать не более 50% расчетной площади сечения стержней вычисленных по максимальному изгибающему моменту.
Рассмотрим сечения первого пролета. Арматура 2 20 А300 + 218 А300 c As = 1269 см2. Определяем момент воспринимаемый сечением для чего рассчитываем необходимые параметры:
x=RsAsRbb=270113711504=074 м
где - для арматуры класса А300
Арматура 218 A300 обрывается в пролете а стержни 222 А300 c
Определяем момент воспринимаемый сечением с этой арматурой:
Графически определяем точки обрыва двух стержней 218 А300.
В первом сечении поперечная сила во втором .
Интенсивность поперечного армирования в первом сечении при шаге
Во втором сечении при шаге хомутов
Сечение во втором пролете: принята арматура 214 А300 + 212 А300 с .
Определяем момент воспринимаемый сечением для чего рассчитываем необходимые параметры:
Арматура 212 A300 обрывается в пролете а стержни 214 А300 c доводятся до опор.
Графически определяем точки обрыва двух стержней 12 A300. Поперечная сила в сечении . Интенсивность поперечного армирования при шаге хомутов равна: .
На первой промежуточной опоре слева принята арматура 210 А400+ +220 A400 c .
Стержни 210А300 c доводятся до опор.
Определяем момент воспринимаемый сечением с этой арматурой:
Поперечная сила . Интенсивность поперечного армирования при шаге хомутов равна: .
принимаем. В качестве верхней арматуры второго пролета принята арматура 210 А300+220 А300 c .
Определяем момент воспринимаемый сечением c этой арматурой:
Стержни 210 А300 c доводятся до опор.
Рисунок 12 Построение эпюры арматуры
6.Расчет стыка сборных элементов ригеля
Рассматриваем вариант бетонированного стыка (рис. 10). В этом случае изгибающий момент на опоре воспринимается соединительными стержнями в верхней растянутой зоне и бетоном заполняющим полость между торцом ригелей и колонной.
Рисунок 13 К расчету бетонированного стыка
Принимаем бетон для замоноличивания класса В20 Rb=115МПа стыковые стержни из арматуры класса A300
Изгибающий момент ригеля на грани колонны рабочая высота сечения .
Определяем площадь сечения стыковых стержней
Принимаем арматуру 220 А300 c .
При по табл.3.[1] находим .
Длину сварных швов для приварки стыковых стержней с закладными деталями ригеля определяем следующим образом:
коэффициент 13 вводим для обеспечения надежной работы сварных швов в случае перераспределения опорных моментов вследствие пластических деформаций.
При двух стыковых стержнях и двусторонних швах длина каждого шва (с учетом непровара) будет равна:
Конструктивное требование .
Закладная деталь ригеля приваривается к верхним стержням каркаса при изготовлении арматурных каркасов.
Сечение этой детали из условия прочности на растяжение:
Конструктивно принята закладная деталь в виде гнутого швеллера из полосы длиной .
Длина стыковых стержней складывается из размера сечения колонны двух зазоров по 5 см между колонной и торцами ригелей и двух длин сварного шва:
Проектирование сборной колонны
1 Сбор нагрузок на колонны
Сетка колонн 64х56 м высота первого этажей 42 м количество этажей 5. Нормативная нагрузка 6 кПа район строительства - г. Волгоград.
Характеристики прочности бетона и арматуры:
Бетон тяжелый класса В20; расчетное сопротивление на осевое сжатие Rb=115МПа коэффициент условий работы бетона .
- продольная класса А300 расчетное сопротивление на осевое растяжение
- поперечная - класса А240 .
Подсчет нагрузок приводим в таблице 3.
Сечение колонн предварительно принимаем .
Расчетная длина колонн во втором-пятом этажах равна высоте этажа то есть а для первого этажа с учетом некоторого защемления
колонны в фундаменте где высота первого этажа;
расстояние от пола междуэтажного перекрытия до оси ригеля;
расстояние от пола первого этажа до верха фундамента.
Собственный расчетный вес колонн на один этаж:
- во втором-пятом этажах:
Сбор нагрузок на 5-этаж:
Т а б л и ц а 3 Нормативные и расчетные нагрузки
Наименование нагрузки
Нормативная нагрузка
надёжности по нагрузке γf
-от рулонного ковра в три слоя;
-от цементного выравнивающего слоя
- от утеплителя- пенобетонных плит
- от пароизоляции в один слой;
- от ребристых плит;
- от вентиляционных коробов и трубопроводов;
Снеговая: (II район)
в том числе длительная
- от бетонной стяжки
- от цементно-песчаной стяжки
- от засыпки из песка
- от ребристой плиты;
в том числе постоянная и длительная
2 Расчёт прочности колонн
Усилия с учетом коэффициента надежности по назначению здания будут равны: N1=534638095=5079 кН Nдл=461262095=4385 кН
Площадь поперечного сечения колонны:
A=N1φ(γb2Rb+001RSC)=507910311(115+001270)106=0358м2.
где - коэффициент учитывающий гибкость колонн длительного
- коэффициент условия работы;
Принимаем коэффициент
Размер сечения колонны: hcol=bcol=A=0358=0598 м - принимаем сечение колонны 06х06 м.
Значения коэффициентов при: N
условие выполняется.
Искомая площадь сечения арматуры:
As+As'=N1φRSC-Aγb2RbRSC=5079103270106092-062115106270106==5110-4 м2
Проверяем коэффициент армирования
=AS+AS'А=5110-4062=00142>min=0001.
Принимаем 432А300+425 А300 c AS=5110-4 м2.
Проверяем фактическую несущую способность сечения колонны по формуле:
Nft=φ(RbA+AsRs=1092115106062+5110-4270106=5517кН>N1=5079кН.
Вычисляем запас несущей способности колонны:
λ=NftN1100-100=55175079100-100=86%
Для унификации ригелей сечение колонн второго и всех
вышерасположенных этажей принимаем 06х06 м.
Принимаем следующую разрезку колонн:
колонна К-1- на I этаж;
колонна К-2- на II-III этажи;
колонна К-3- на IV-V этажи;
Тогда в качестве расчетных усилий для колонны К-2 будут:
N2=4518095=4292 кН; N
Nl2N2=37064518=082 и l02hcol=3606=60
- условие выполняется
Сечение арматуры колонны К-2:
Принимаем 418 А300+416 А300 c .
3 Расчёт и конструирование короткой консоли
Опорное давление ригеля .
Длина опорной площадки:
Вылет консоли с учётом зазора 5 см составляет
Расстояние от грани колонны до силы Q :
Высота консоли в сечении у грани колонны принимают равной
h=07-08hbm=07507=06м
У свободного края при угле наклона сжатой грани =45 высота консоли
Рабочая высота сечения консоли .
Поскольку выполняется условие то консоль считается короткой.
Для короткой консоли выполняются 2 условия:
) условие выполняется.
Изгибающий момент консоли у грани колонны
Площадь сечения продольной арматуры консоли:
По сортаменту подбираем арматуру 214 А300 c
Консоль армируем горизонтальными хомутами 6 А240 с
с шагом S=01 м (при этом
и ) и отгибами 214 300 с
Проверяем прочность сечения консоли по условию:
Правая часть условия принимается не более
Поскольку прочность консоли обеспечена.
Рисунок 14 Схема армирования коротких консолей
4 Конструирование арматуры колонны. Стык колонн
Колонна армируется пространственным каркасом образованным из плоских сварных каркасов. Диаметр поперечных стержней устанавливаем из условия сварки с продольной арматурой 25 мм и принимаем равным 8 мм класса А240 с шагом s=05 м что не более 20d=20х0025=05 м и не более размера стороны сечения колонны.Стык колонн осуществляем на ванной сварке выпусков стержней с обетонированием. В местах контактов концентрируются напряжения поэтому торцевые участки усиливаем косвенным армированием. Последнее препятствует поперечному расширению бетона при продольном сжатии.
Косвенное армирование представляет собой пакет поперечных сеток.
Принимаем 4 сетки с шагом s=01 м – на расстоянии равном Для этих сеток принимаем арматуру 6А240.
Рисунок 15 Конструкция стыка колонн
5 Расчет сборных элементов многоэтажной колонны на воздействия в период транспортирования и монтажа
При транспортировании под колонну кладем 2 подкладки на одинаковом расстоянии от торцов равном 10 м. Тогда в сечении колонны под подкладками и в середине пролета между подкладками нагрузка от собственной массы колонны вызовет изгибающие моменты:
При высоте 1-го этажа в 42 м расстояние от пола 2-го этажа до верхнего торца колонны 1-го этажа – 07 м и от нулевой отметки до верхнего обреза фундамента – 015 м а также в предположении что фундамент будет трехступенчатым с общей высотой – 12 м и расстоянием от его подошвы до нижнего торца колонны равным 04 м общая длина сборного элемента колонны составит:
При транспортировании конструкции для нагрузки от их собственной массы вводится коэффициент динамичности 16. Коэффициент .
g=16γfhcolbcolρ=161050525000=121кНм
Изгибающий момент воспринимаемый сечением при симметричном армировании
M=RSAShcol-a-a=35510616110-406-004-004=26863кНм
и - условие выполняется.
В стадии монтажа колонны строповку осуществляем в уровне низа консоли.
Расстояние от торца колонны до места захвата коэффициент динамичности для нагрузки от собственного веса при подъеме и монтаже – 14.
g=14γfhcolbcolρ=141060625000=106 кНм
Под 2-хэтажные колонны при транспортировании следует укладывать
подкладки. При подъеме и монтаже этих колонн их строповку
следует осуществлять за консоли в 2-х уровнях.
Рисунок 16 Расчетные схемы колонны:
а – в стадии транспортирования; б – в стадии монтажа.
Расчет трехступенчатого центрально-нагруженного фундамента
Продольные усилия колонны:
Условное расчетное сопротивление грунта:
Арматуру класса А300 .
Вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его обрезах Высота фундамента должна удовлетворять условиям:
где высота сечения колонны;
длина анкеровки арматуры колонны в стакане фундамента;
высота фундамента от подошвы до дна стакана;
требуемый зазор между торцом колонны и дном стакана.
Приняв длину анкеровки арматуры колонны 25А300 в бетоне фундамента класса В20 принимаем 015 м устанавливаем
предварительную высоту фундамента:
Окончательно принимаем высоту фундамента -трехступенчатый фундамент
Глубину фундамента принимаем равной:
H=h+015=09+015=105 м
где 015 м - расстояние от уровня чистого пола до верха фундамента.
Фундамент центрально-нагруженный в плане представляет собой квадрат.
Площадь подошвы фундамента определяем по формуле:
где - нормативная продольная сила для расчетов размеров подошвы.
Подсчитываем с учетом усредненного значения :
Nn=Nγf=53464103115=4649103кН
Принимаем - кратно 03 м.
Кроме того рабочая высота фундамента h0 из условия продавливания по
поверхности пирамиды (грани которой наклонены на 450 к горизонту) должна быть не менее:
h0≥-hcol2+12N+γb2Rbthcol2γb2Rbt+p==-062+1253464103+095106062095106+3515103=084м
где p=NA=53464103392=3515кНм2давление на грунт от расчетной
Рабочая высота фундамента .
Проверяем выполняется ли условию прочности по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении начинающемся на линии пересечения пирамиды продавливания с подошвой фундамента.
Для единицы ширины этого сечения: вычисляем:
Q=05a-hcol-2h0pb=0539-06-2*0863515103==312 8кН≤06γb2Rbth01b=060951060621=3534кН– условие удовлетворяется.
Проверку фундамента по прочности на продавливание колонной дна стакана производим из условия:
F≤γb2RbtUmh0g=095106224016=34048кН
F – расчетная продавливающая сила определяющаяся по формуле:
F=N-p(hcol+2h0g)2=53464103-3515103(06+2016)2==516418кН
Um – среднее арифметическое периметров верхнего и нижнего основания
пирамиды продавливания колонной от дна стакана
Um=4hcol+h0g=406+016=224 м
F=516418кН>34048кН - условие не удовлетворяется.
Проверку прочности фундамента на раскалывание проводим из условия: N≤2γA1Rbt=2075131685095106=312146кН
где - коэффициент трения бетона по бетону;
– площадь вертикального сечения фундамента в плоскости
проходящей по оси сечения колонны за вычетом площади
коэффициент условия работы фундамента в грунте;
Глубина стакана: H-hg=09-02=07м
Площадь стакана:Ast=204+015+01207=032м2
A1=a+a1+a2h-Ast=39+21+1203-032=184м2 N=312146≤36855кН - условие выполняется.
Прочность фундамента считается обеспеченной.
Армирование фундамента по подошве определяем расчетом на изгиб по сечениям нормальным к продольной оси по граням ступеней и грани колонны как для консольных балок.
Расчет на изгибающие моменты в сечениях проходящих по грани 1-2 (III-III)
-3 (II-II) 3 (I-I) вычисляем по формулам:
MI=0125p(a-hcol)2b=01253515103(39-06)39=209911кНм
MII=0125p(a-a2)2b=01253515103(39-12)239=12492кНм
MIII=0125p(a-a1)2b=01253515103(39-21)239=5552кНм
Площадь сечения арматуры:
AS1=MI09h0Rs=20991110309096270106=1004510-4м2
AS2=MII09h0Rs=1249210309056270106=91810-4м2
AS2=MIII09h0Rs=555210309026270106=87910-4м2
Из двух значений выбираем большее и по сортаменту производим подбор арматуры в виде сетки. Принимаем нестандартную сварную сетку с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой из стержней 2420 А300 с шагом s=015 м As=1005210-4м2.
Рисунок 17 Конструкция отдельного фундамента
Расчет монолитного ребристого перекрытия
Монолитное ребристое перекрытие компонуем с поперечными главными балками и продольными второстепенными балками. Второстепенные балки располагаются по осям колонн и в третях главной балки при этом пролеты плиты между осями ребер равны: l14=684=1м
Предварительно задаемся размерами сечения балок:
- главная балка: - высота hгб=18÷115680=50см
- ширина bгб=04*50=20см
- второстепенная балка: - высота hвб=112÷120lвб=112÷120560=40см
- ширина bвб=04*40=16=20см
1 Расчетный пролет и нагрузки
Расчетный пролет плиты равен расстоянию в свету между гранями ребер lср=l-a-hгб2+bоп2=17-02-022+0252=1525м в продольном направлении l0=68-02=66м
Отношение пролетов 661525=4332 – плиту рассчитываем как работающую по короткому направлению. Принимаем толщину плиты 006м.
Таблица 4 - нагрузка на 1 м2 перекрытия
Нормативная нагрузка.
Коэф. надёжности по нагрузке γf
Стяжка из цементно-песчаного раствора 40мм
Звукоизоляционный слой из ДВП 25мм
Монолитная ребристая плита
постоянная+длительная
Для расчета многопролетной плиты выделяем полосу шириной 1 м.
Расчетная нагрузка на 1 м длины плиты с учетом коэффициента надежности по назначению зданияγn=095:g+=095*1538=1461кПа.
Изгибающие моменты определяем как для многопролетной плиты с учетом перераспределения моментов:
- в средних пролетах и на средних опорах:
M=g+l0216=146115216=20545кНм
- в I пролете и на I промежуточной опоре
M=g+lкр211=14611525211=30889кНм
M=g+lкр214=14611525214=2427кНм
При hl=5170=029033 следовательно момент на средней опоре уменьшать не требуется.
2 Определение высоты балки
Высоту сечения определяем по опорному моменту при поскольку на опоре момент определяют с учётом образования пластического шарнира. Находим .На опоре момент отрицательный- полка ребра в растянутой зоне. Сечение работает как прямоугольное с шириной ребра см.
В пролётах сечение тавровое с полкой в сжатой зоне. Расчётная ширина полки при равна см.
3 Расчет прочности по сечениям нормальным к продольной оси
Сечение в средних пролётах и на средних опорах
Из таблицы находим =099; см
Нейтральная ось проходит в полке.
Принимаем 222 А-240см2
Из таблицы находим =0984
Принимаем 4220 А-240 см2 .
На первой промежуточной опоре
Из таблицы находим =0987
Принимаем 418 А-240 см2
На отрицательный момент во втором пролёте. Сечение работает как прямоугольное.
Из таблицы находим =0995
Принимаем 214 А-II см2
4 Расчет прочности второстепенной балки по сечениям наклонным к продольной оси
кН. Диаметр поперечных стержней устанавливаем из условия сварки с продольными стержнями 25 мм. Принимаем мм А - число каркасов 2 с см2.
Шаг поперечных стержней на приопорных участках при см.
Влияние свесов сжатой полки определяется по формуле
Условие кНм – выполняется
Требование смсм – выполняется.
При расчёте прочности вычисляем
Значение с находим по формуле
Тогда кНкН. Принимаем кН.
Поперечная сила в вершине наклонного сечения
Длина проекции расчётного наклонного сечения
Условие прочности кНкН - выполняется.
Проверка по сжатой наклонной полосе
Условие прочности: кН.
условие выполняется прочность обеспечена.
Список использованных источников
Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелого бетона (к СП 52-102-2004).
Байков В. Н. Сигалов Э. Е. Железобетонные конструкции: Общий курс. – М.: Стройиздат 1985. – 728 с. ил.
Ригели перекрытий многоэтажных зданий. Метод. указания к курсовому проекту по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции» для студентов всех форм обучения специальностей: 270102 – Промышленное и гражданское строительство 270104 - Гидротехническое строительство 270105 - Городское строительство и хозяйство 270115 - Экспертиза и управление недвижимостьюСост.: М.А. Тамов; Кубан. гос. технол. ун-т. Каф. строительных конструкций и гидротехнических сооружений. – Краснодар: Изд-во КубГТУ 2010 - 24 с.
Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003)
Колонны и фундаменты многоэтажных каркасных зданий. Метод. указания к курсовому проекту по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции» для студентов всех форм обучения специальностей: 270102 – Промышленное и гражданское строительство270104 - Гидротехническое строительство270105 - Городское строительство и хозяйство270115 - Экспертиза и управление недвижимостьюСост.: М.А. Тамов; Кубан. гос. технол. ун-т. Каф. строительных конструкций и гидротехнических сооружений. – Краснодар: Изд-во КубГТУ 2002.- 24 с.
Ребристые плиты сборных железобетонных перекрытий. Метод. указания к курсовому проекту по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции» для студентов всех форм обучения специальностей: 270102 – Промышленное и гражданское строительство270104 - Гидротехническое строительство270105 - Городское строительство и хозяйство270115 - Экспертиза и управление недвижимостью и направления подготовки бакалавров «Строительство»Сост.: Кубан. гос. технол. ун-т. Каф. строительных конструкций и гидротехнических сооружений. – Краснодар: Изд-во КубГТУ 2011.- 18 с.
СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. – М.: 2004.
СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. – М.: 1996.

Суровикин С.doc

При разработке проектов зданий и сооружений выбор конструктивных
решений производят исходя из технико-экономической целесообразности их
применения в конкретных условиях строительства с учетом максимального
снижения материалоемкости трудоемкости и стоимости строительства
достигаемых за счет внедрения эффективных современных строительных
материалов и конструкций снижения массы конструкций и т.п. Принятые
конструктивные схемы должны обеспечивать необходимую прочность
устойчивость; элементы сборных конструкций должны отвечать условиям
механизированного изготовления на специальных предприятиях.
При проектировании производственных зданий необходимо стремиться к
наиболее простой форме в плане и избегать перепадов высот. При
проектировании часто выбирают объемно-планировочные и конструктивные
решения так как они обеспечивают максимальную унификацию и сокращение
числа типоразмеров и марок конструкций.
Увеличение объема капитального строительства при одновременном
расширении области применения бетона и железобетона требует всемерного
облегчения конструкций и следовательно постоянного совершенствования
методов их расчета и конструирования.
Области применения железобетона. Железобетонные конструкции являются
базой современной строительной индустрии. Их применяют: в промышленном
гражданском и сельскохозяйственном строительстве — для зданий различного
назначения; в транспортном строительстве — для метрополитенов мостов
туннелей; в энергетическом строительстве — для гидроэлектростанций атомных
реакторов; в гидромелиоративном строительстве — для плотин и ирригационных
устройств; в горной промышленности — для надшахтных сооружений и крепления
подземных выработок и т.д.
Проектирование конструкции поперечной рамы одноэтажного промышленного
Здание однопролётное. Район строительства:
Снеговая нагрузка по Pсн=28 кПа;
Ветровая нагрузка qв=030 кПа;
Средняя скорость за три наиболее холодных месяца =4мс;
Здание не отапливаемое длиной 78 м.
Длина температурного блока 36 м.
Ширина пролёта стропильной конструкции - фермы L =27 м.
Пролёт оборудован мостовым краном среднего режима работы
2 Компоновка поперечной рамы
В качестве основной несущей конструкции покрытия принята ферма пролётом
м. С предварительно напряженным нижним растянутым поясом. Цех оборудован
лампами дневного света устройство фонарей не предусмотрено. Плиты покрытия
предварительно напряженные железобетонные ребристые размерам 3х6 м.
Подкрановые балки принимаем железобетонные предварительно напряжённые
высотой 10 м. Наружные стены панельные навесные опирающиеся на опорные
столики колонн на отметке 72 м. Стеновые панели и остекление ниже отметки
м также навесные опирающиеся на фундаментную балку. Колонны
проектируем сквозные двухветвевые.
Отметка кранового рельса Н0 = 101 м. Высота кранового рельса 150 мм.
Колонны имеют длину от обреза фундамента до верха подкрановой консоли:
От верха подкрановой консоли до низа стропильной конструкции – в
соответствии с габаритом мостового крана высотой подкрановой балки
рельса размером зазора:
Окончательно принимаем Н2 = 485 м что отвечает модулю кратности 06 м
для длины от нулевой отметки до низа стропильной конструкции.
При этом полная длина:[pic] .
Привязка колонн к разбивочным осям при шаге 6 м кране Q=20050 кН и
высоте колонны Н = 1380 м принимаем 250 мм.
Соединение колонн с арками выполняется сваркой закладных деталей и в
расчётной схеме поперечной рамы считается шарнирным.
Для колонны в подкрановой части [p b1 =
0 мм (при шаге 12 метров) в надкрановой части из условия опирания арки
h2 = 600 мм b2 = 500 мм.
Рис. 2. Компоновка сечения колонн
3. Определение нагрузок на раму
3.1. Постоянная нагрузка
Нагрузка от веса покрытия приведена в таблице 1.
Расчётное опорное давление фермы:
от самой фермы: [pic]
где 11 – коэффициент надёжности по нагрузке γf
Таблица 1. Нагрузка от веса покрытия
наименование нагрузки норматив-наякоэфф. по расчёт-ная
Жб плиты 3*12 15625 11 171875
утеплитель 400 13 520
асфальтовая стяжка 440 13 572
рубероид 120 13 156
Расчётная нагрузка от веса покрытия с учётом коэффициента надёжности по
назначению здания [pic]:
Расчётная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления передаваемая
на колонну выше отметки 7.8 м.
где[pic]- вес 1 м2 стеновых панелей
[pic]- вес 1 м2 остекления
непосредственно на фундаментную балку:
Расчётная нагрузка от веса подкрановых балок
[pic]- вес подкрановой балки
Расчётная нагрузка от веса колонн:
- надкрановая часть [pic]
3.2. Временные нагрузки
а) Снеговая нагрузка
вес снегового покрова на 1м2 площади горизонтальной проекции
покрытия [pic]. Средняя скорость ветра за три наиболее холодных месяца
=4мс>2 мс снижает коэффициент перехода [pic] умножением на
коэффициент [pic] =12-01· = 12-01· 4=08 т.е. [pic]·[pic]
Расчётная снеговая нагрузка при: [pic]на колонны:
б) Крановые нагрузки
Вес поднимаемого груза Q = 200 кН. Пролёт крана [pic]
вес тележки [pic] [pic]
Расчётное максимальное давление на колесо крана при [pic]
Расчётная поперечная тормозная сила на одно колесо
Вертикальная крановая нагрузка на колонны от двух сближённых кранов с
коэффициентом сочетания 085
Горизонтальная крановая нагрузка на колонну от двух кранов при
поперечном торможении
в) Ветровая нагрузка
Расчетное значение ветрового давления 0 = [pic]местности типа С – при
[pic] аэродинамический коэффициент для наружных стен с наветренной
стороны равен [pic] с подветренной [pic].Нормативное значение средней
составляющей ветровой нагрузки m с наветренной стороны ровно:
для части здания высотой до 5 метров от поверхности земли при
коэффициенте учитывающим изменение ветрового давления по
высоте k=075; m1=0·k·cе=[pic]
то же высотой до 10 метров m2=0·k·cе=[p
то же высотой до 20 метров m3=0·k·cе=[p
на высоте 10 0 метров в соответствие с линейной интерполяцией с
наветренной стороны [pic] то же при высоте 1020 метров
переменную по высоте ветровую нагрузку с наветренной стороны заменяют
равномерно распределённой эквивалентной по моменту в заделке консольной
балки длиной 10 метров
С подветренной стороны: ms= [pic]кНм. Расчетная равномерно
распределенная ветровая нагрузка на колонну до отметки 10 метров при
коэффициенте по нагрузке коэффициенте надёжности по назначению γn =
с наветренной стороны:
Р = mB γn = 2025.6. 095= 162кНм;
с подветренной стороны:
Р = msB γn = 12656.6..095=101кНм;
Расчетная сосредоточенная ветровая нагрузка выше отметки 126 метра:
4 Определение усилий в колоннах рамы
Расчет рамы выполняют методом перемещений.
Постоянная снеговая ветровая нагрузки действуют одновременно на всю
раму температурного блока при этом пространственный характер работы
каркаса не проявляются сdim =1. Крановая же нагрузка приложена только
к нескольким рамам блока однако благодаря жесткому диску покрытия в
работу вовлекаются все рамы блока проявляется пространственная работа
Подвергают основную систему единичному перемещению Δ1=1 и вычисляют
реакции верхнего конца сквозной колонны RΔ
Для сквозной колонны:
Моменты инерции сечений:
Усилия в колоннах рамы от постоянной нагрузки
Продольная сила [pic] действует с эксцентриситетом е0
Согласно принятому в расчете правилу знаков реакция направленная
вправо положительна. Реакция правой колонны:
Суммарная реакция связей в основной системе:
Упругая реакция [pic]
Продольные силы в колонне
Усилия от снеговой нагрузки
Усилия в колоннах от крановой нагрузки
Суммарная реакция в основной системе равна:
с учетом пространственной работы:
где [pic] при шаге рам 6 м.
упругая реакция левой колонны:
Расчёт на действие горизонтальной нагрузки
Расчёт рамы на действие ветровой нагрузки
При единичном смещения верха рамы
Реакции в дополнительной связи основной системы от действия
- реакция в верхней опоре левой колонны
- реакция в левой колонне
- реакция дополнительной связи
- реакция левой колонны
- реакция правой колонны
На основании выполненного расчёта строим эпюры моментов для всех
загружений рамы и составляем таблицу расчётных усилий М Q N в сечении
колонны. В каждом сечении колонны определяем комбинации усилий.
В соответствии с главой СНиПа «Нагрузки и воздействия» и нормами
проектирования железобетонных конструкций рассматриваем две группы основных
сочетаний нагрузок с различными коэффициентами условий работы бетона [pic]
и коэффициентами сочетаний [pic].Колонну рассчитываем сплошную.
Таблица 2 - Усилия в колонне
нагрузкэпюра коэфф.1-0 1-2 2-1
MmaN 18004 58013 3397
MmN 13309 58013 -1298
NmaM+ 18004 58013 3397
Узловые расчётные нагрузки по верхнему поясу фермы:
Узловые нормативные нагрузки
3 Определение усилий в элементах фермы
Геометрическая схема фермы
Диаграммы усилий в элементах фермы:
а) На весь пролет; б) на половину пролета
Данные сводим в таблицу
Таблица - Усилия в элементах фермы
ЭлемеНомерУсилия от нормативной Усилия от расчётной
нты а нагрузки кН нагрузки кН
Постоянная 1 Вар. Снеговой
М кН*м 18004 13309 18004
N кН 58013 58013 58013
-я комбинация усилий
Усилия от продолжительного действия нагрузки [pic]
[pic]- т.к. в комбинацию включена снеговая крановая ветровая нагрузки
В расчёте случайные эксцентриситеты не учитываем.
[pic]необходимо учитывать влияние прогиба элемента на его прочность.
Условная критическая сила равна:
При условии что [pic] высота сжатой зоны:
относительная высота сжатой зоны: [pic]
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона
Площадь арматуры [pic] назначаем по конструктивным соображениям:
Принимаем 316 A II [pic]
Расчёт сечения колонны 1-0 в плоскости перпендикулярной к плоскости
изгиба не делают т.к.
3. Расчёт сечения 2-1 в заделке колонны
Высота сечения h=120 см;
Сечение ветви b h0 = 21см;
С=80 см расстояние между осями распорок при четырех панелях составляет
[p высота сечения распорки 40см.
Усилия 1-я комбинация 2-я комбинация 3-я комбинация
М кН*м 23083 16435 23083
N кН 75199 75199 75199
Q кН 2667 3115 2667
Усилия от продолжительного действия нагрузки
[pic] Расчет необходимо выполнять на все три
комбинации усилий и расчетное сечение арматуры [pic] принимают наибольшее.
Приведённый радиус инерции сечения в плоскости изгиба
Приведённая гибкость сечения
[pic]необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.
Определяем усилия в ветвях колонны
армирование ветвей принимают симметричное.
следовательно принимаем 932
[pic] Расчет необходимо выполнять на все три комбинации усилий и
расчетное сечение арматуры [pic] принимают наибольшее.
[pic]- т.к. в комбинацию включена снеговая крановая ветровая
армирование ветвей принимают симметричное. Арматуру подбираем
принимаем 410 A II [p
4. Расчёт сечения 1-2
Сечение b x h=50 х 120 см
М кН*м 3397 -1298 3397
N кН 74289 74289 74289
Q кН 1249 5857 1249
Необходимость в подборе сечения арматуры в сечении 1-2 отпадает так
как усилия в нем меньше чем в сечении 2-1. В сечении 1-2 по конструктивным
соображениям принимаем по 410 A II с каждой стороны сечения.
Рассчитаем распорку колонны.
Изгибающий момент в распорке:
Сечение распорки прямоугольное b x h=50 x 40см
т.к. эпюра изгибающих моментов двухзначная то:
Сечение армируем двойной симметричной арматурой.
Принимаем 310 A II [pic]
Поперечная сила в распорке
Определяем поперечную силу воспринимаемую сечением
т.к. [pic]поперечную арматуру принимаем конструктивно [pic]A I c шагом
Расчёт фундамента под двухветвевую колонну
Грунты основания – пески пылеватые средней плотности маловлажные.
Расчетное сопротивление грунта [pic]
Арматура из горячекатаной стали класса А-II [pic]
Бетон тяжелый класса В 25 [pic]
Вес единицы объёма материала фундамента и грунта на его обрезах [pic].
Расчёт выполняется на наиболее опасную комбинацию расчётных усилий в
Нормативные значения при [pic]
Определение геометрических размеров фундамента
Глубину стакана фундамента принимают 90см что не менее [pic]
Где 20=d диаметр продольной арматуры в колонне
[pic]- для бетона В 25
Расстояние от дна стакана до подошвы фундамента принято 250 мм. Полная
высота фундамента [pic] принимается 1200мм что кратно 300мм.
Глубина заложения фундамента при расстоянии от планировочной отметки до
верха фундамента 150мм [pic]
Фундамент 3-х ступенчатый высота ступеней принята одинаковой по 40 см
Определяем предварительную площадь фундамента
5 – коэффициент учитывающий наличие момента.
Назначаем соотношение сторон [pic] получаем размеры:
Определяем рабочую высоту фундамента из условия прочности на
Полная высота сечения [pic]принятой высоты сечения достаточно.
Определяем краевое давление на основание. Изгибающий момент в уровне
Нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах:
При условии что [pic]
условия не удовлетворяется поэтому изменяем размер фундамента
Расчёт арматуры фундамента
Определяем напряжения в грунте под подошвой фундамента в направлении
длинной стороны без учёта веса фундамента и грунта на его уступах
Расчётные изгибающие моменты:
Требуемое количество арматуры:
Принимаем 614 A II [pic]
Процент армирование [pic]
Арматуру укладываемую параллельно меньшей стороне фундамента
определяем по изгибающему моменту в сечении IV-IV:
Принимаем 814 A II [pic]
Рисунок 5 - Конструкция внецентренно-загруженного фундамента
«Колонны одноэтажных промышленных зданий» - Методические указания по
курсовому проекту №2 по курсу «Железобетонные конструкции» для
студентов всех форм обучения специальности 2903 – Промышленное и
Байков В.Н. Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс.
Учебник для ВУЗов. – 5-е изд. перераб. и дополн. – М.: Стройиздат
Голышев А.Б. и др. Проектирование железобетонных конструкций.
Справочное пособие. – Киев: Будивельник 1994. – 496с.
СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции - М.: ЦИТП
Госстроя СССР 1985. – 79с.

13-1.doc

Комбинации усилий для надкрановой части колонны
Вид усилия Величины усилий в комбинациях
[pic] 4009 4009 4009

Лавриненко А..dwg

Ж.б. плита покрытия 600 мм
Обмазочная пароизоляция 5 мм
Асфальтовая стяжка 20 мм
-х слойный рубероидный ковер 12мм
Насыпь из керамзита 80 мм
Одноэтажное промышленное nздание
Планразрезыnколонна К-1
Армирование колонны К-1 М1:20
План цеха на отм. +0.600 м М1:200
Напрягаемая nарматура
ø10A400 ГОСТ 5781-82 l=1560 мм
Ведомость расхода стали на элемент кг
ø8A400 ГОСТ 5781-82 l=400 мм
ø10A400 ГОСТ 5781-82 l=1525 мм
ø8A400 ГОСТ 5781-82 l=2500 мм
ø8A400 ГОСТ 5781-82 l=2520 мм
ø10A400 ГОСТ 5781-82 l=2680 мм
ø10A400 ГОСТ 5781-82 l=1925 мм
ø8A400 ГОСТ 5781-82 l=470 мм
ø8A400 ГОСТ 5781-82 l=780 мм
ø8A400 ГОСТ 5781-82 l=240 мм
-6x150 ГОСТ 380-71* l=200
ø8A400 ГОСТ 5781-82 l=140 мм
ø8A400 ГОСТ 5781-82 l=145 мм
-6x200 ГОСТ 380-71* l=100
ø8A400 ГОСТ 5781-82 l=1550 мм
ø14A400 ГОСТ 5781-82 l=2100 мм
ø8A400 ГОСТ 5781-82 l=750 мм
-10x100 ГОСТ 380-71* l=170
ø8A400 ГОСТ 5781-82 l=700 мм
ø15 К1400 ГОСТ 5781-82 l=21000 мм
ø10A400 ГОСТ 5781-82 l=1680 мм
ø10A400 ГОСТ 5781-82 l=1640 мм
ø10A400 ГОСТ 5781-82 l=1600 мм
Спецификация арматурных изделий
Напрягаемая арматура
ø10A400 ГОСТ 5781-82 l=10350 мм
ø12A400 ГОСТ 5781-82 l=280 мм
ø36A400 ГОСТ 5781-82 l=10600 мм
ø12А400 ГОСТ 5781-82 l=380 мм
Расчетная схема балки Б1 М1:200
Экспликация железобетонных изделий
Навесная панель НП-1
Навесная панель НП-2
Горизонтальная связь ГС-1
Вертикальная связь ВС-1
Подкрановая балка ПБ-2
Подкрановая балка ПБ-1
Двускатная балка Б-1
Фахверковая колонна ФК-1
Балкаразрезыnсеткикаркасы

14-1.doc

Комбинации усилий для подкрановой части колонны
Вид усилия Величины усилий в комбинациях
[pic] 1464 -2166 -2166
[pic] 7966 8914 9814

FERMA.DOC

Расчёт железобетонной фермы с параллельными поясами
Рассчитываем предварительно напряжённую ферму с параллельными поясами
для плоской кровли одноэтажного промышленного здания пролётом 24(м) при
Предварительно напряжённый пояс армируется канатами К-7 диаметром
(мм) с натяжением на упоры Rs=1080(Мпа) Rsser=1295(Мпа)
Es=1.8(100000)(Мпа). Остальные элементы фермы армируются ненапрягаемой
арматурой класса A-III Rs=Rsc=365(Мпа) d>10(мм) Es=2(100000)(Мпа);
хомуты из арматуры класса A-I Rsw=175(Мпа). Бетон класса В40 Rb=22(Мпа);
Rbtser=2.1(Мпа). Прочность бетона к моменту обжатия Rbp=0.7B=
=0.7·40=28(Мпа); Rbt=1.4(Мпа); γb2=0.9; Eb=32.5·10³(Мпа).
Назначаем геометрические размеры: ширину панели принимаем 3(м) с
расчётом опирания рёбер плит покрытия в узлы верхнего пояса. Решётка
треугольная угол наклона раскоса 45°.
Высоту фермы принимаем 3(м) что составляет hl=3240=18. Сечения ВП
и НП 240×240(мм); сечение раскосов h2×b2=180×180(мм) стоек 120×120(мм).
Решётка фермы выполняется из готовых элементов с выпусками арматуры
которые заделывают в узлах при бетонировании поясов.
Сбор нагрузок на ферму
Вид нагрузки Нормативная Коэфф. Расчётная
нагрузка надёжноснагрузка
Постоянная: 1.75 1.1 1.925
-от ЖБ ребристых плит покрытия 3×6(м) с 0.1 1.3 0.13
учётом заливки швов 0.15 1.3 0.195
-от пароизоляции 0.35 1.3 0.455
-от трёхслойного рубероидного ковра 0.4 1.2 0.48
-от асфальтобетонной стяжки 20(мм)
Итого: 2.75 - 3.185
Временная(снеговая): 2000 1.4 2800
-длительная 600 1.4 840
-кратковременная 1400 1.4 1960
Полная: 4750 - 5985
-постоянная и длительная 3350 - 4025
-кратковременная 1400 - 1960
Узловые расчётные нагрузки по верхнему поясу(ВП) фермы
постоянные: P1=g·a·b·γn =3.185·6·3·0.95=54.46(кн)
длительные: P2=0.84·6·3·0.95=14.36(кн)
кратковременные: P3=1.96·6·3·0.95=33.516(кн)
Нормативные узловые нагрузки будут ровны:
Постоянные: P1=g·a·b·γn =2.75·6·3·0.95=47(кн)
длительные: P2=0.6·6·3·0.95=10.26(кн)
кратковременные: P3=1.4·6·3·0.95=23.94(кн)
Усилия в элементах фермы получаем из расчёта на компьютере. Фактичекие
усилия в элементах фермы получаем умножением единичных усилий на
действительные значения узловых нагрузок P.
Расчёт верхнего пояса фермы:
Предварительно принимаем сечение верхнего пояса h1×b1=24×24(см)
A=576(см²). Требуемую минимальную площадь сечения сжатого пояса фермы
можно определить по формуле:
Что меньше принятого сечения. Свободную длину пояса для учёта продольного
изгиба в плоскости фермы принимаем равной ширине одной панели 3(м) так
как в узлах ферма раскреплена панелями покрытия.
Предварительно вычисляем площадь сечения арматуры полагая As=As’ =xh0=1
Принимаем из конструктивных соображений 412 А-III Аs=4.52(см²); процент
армирования =4.52(24·24)·100=0.79%>0.2%.
Уточняем расчёт. Определяем условную критическую силу:
Здесь As=2.26(см²) для 212 А-III принято конструктивно.
Следовательно армирование по расчёту не требуется; армирование назначаем
конструктивно как принято ранее - 412 А-III Аs=4.52(см²). Расчёт
сечёния пояса из плоскости фермы не выполняем так как сечение квадратное и
все узлы фермы раскреплены плитами покрытия.
Расчёт нижнего пояса на прочность
Максимальное расчётное усилие растяжения N=711.6(кн)
Определяем площадь сечения растянутой напрягаемой арматуры:
Принимаем с учётом симметричного расположения 5 канатов К-7 диаметром
(мм) Аsp=7.08(см²). Напрягаемая арматура окаймляется хомутами.
Продольная арматура каркасов из стали класса А-III(410 с Аs=3.14(см²))
назначается конструктивно. Суммарный процент армирования:
Приведённая площадь сечения
Аred=A+αAsp+αAs=24·24+5.55·7.08+6.15+3.14=635(см²) где
α=EsEb=180·10³325·10²=5.55 – для напрягаемой арматуры класса К-7
α=200·10³325·10²=6.15 – для арматуры класса А-III
Расчёт нижнего пояса на трещиностойкость
Элемент относится к третьей категории трещиностойкости. Максимальное
предварительное напряжение арматуры принимаем
sp=0.7Rsser=0.7·1295=906(Мпа)
Проверяем условия: sp+p=906+45.3=951.3Rsser=1295(Мпа)
sp-p=906-45.3=855.7>0.3·Rsser=387(Мпа) где p=0.05·sp=0.5·906=45.3(Мпа)
Определяем потери предварительного напряжения арматуры.
Первые потери составляют los1=1+2+3+6=48.8+81.2+14.5+10.2=154.7(Мпа)
Расчёт по раскрытию трещин:
Вычисляем ширину раскрытия трещин с учётом коэффициента γi=1.15 и
суммарного действия постоянной нагрузки и полной снеговой нагрузки.
Приращение напряжений в растянутой арматуре от полной нагрузки:
Проверим прочность нижнего пояса в процессе натяжения:
Контролируемое усилие при натяжении канатов:
Расчёт наиболее сжатого раскоса:
Расчётное сжимающее усилие с учётом γn=0.95 от постоянной и длительной
нагрузок N·γn=361.4·0.95=343.3(кн) от кратковременной 462·0.95=439(кн).
Бетон класса В40 Rb=22·0.9=19.8(Мпа). Назначаем сечение раскоса 15×18(см)
А=270(см²). Случайный эксцентриситет: ea=414600=0.69(см)
ea=1530=0.5(см) ea=1(см). Принимаем e0=ea=1(см). Так как
e0=1(см)(18)h=158=1.88(см) то расчётная длина раскоса будет
l0=0.9·l=0.9·414=373(см). При l0=373(см)>20·h=20·15=300(см) расчёт ведём
как внецентренно сжатого элемента. При симметричном армировании когда
As=As и Rsc=Rs площадь сечения арматуры можно вычислить по формуле:
Назначаем из конструктивных соображений симметрично по контуру 412 А-III
As=4.52(см²); =4.52(15·18)·100%=1.67%>0.25%
Расчёт наиболее растянутого раскоса:
Расчётное усилие растяжения при γn=0.95 N=345·0.95=327.75(кн). Назначаем
сечение h×b=18×18(см). Площадь сечения арматуры из условия прочности:
As=NRs= =327.75365·10³=9(см²); предварительно принимаем 418 А-III
Следовательно трещины образуются требуется проверка условий расчёта по их
ширине раскрытия. Определяем ширину раскрытия трещин при длительном
действии постоянной и длительной нагрузок при φl=1.5:
Сечение подобрано удовлетворительно. Аналогично вышеизложенному
рассчитываются и другие элементы фермы на внецентренное сжатие и
центральное растяжение. Малонагруженные элементы например стойки
проектируют конструктивно; их сечение принято минимальным 12×14(см) с
армированием 412 A-III.

Реальный ЖБКК 2.doc

Проектирование конструкции поперечной рамы одноэтажного промышленного
Здание однопролётное. Здание отапливаемое разделено на два
температурных блока длиной по 60 м каждый. Ширина пролёта L=30 м. Шаг
стропильных конструкций B=12 м.
Пролёт оборудован двумя мостовыми кранами грузоподъёмностью Q=30050
Компоновка поперечной рамы
В качестве несущей конструкции покрытия выбираем железобетонные фермы
с параллельными поясами пролётом 30 м с предварительно напряжённым нижним
растянутым поясом и первым восходящим сжатым раскосом.
Цех оборудован лампами дневного света фонарей нет. Плиты покрытия
предварительно напряженные железобетонные ребристые размером 3х12 м.
Подкрановые балки принимаем железобетонные предварительно напряжённые
высотой 14 м. Наружные стены панельные навесные опирающиеся на
подпорные столики колонн на отметке 9м.
Отметка кранового рельса 114м. Высота кранового рельса 150 мм.
Колонны имеют длину от обреза фундамента до верха подкрановой консоли:
От верха подкрановой консоли до низа стропильной конструкции:
Окончательно принимаем [pic] что отвечает модулю кратности 12 м.
При этом полная длина [pic].
Привязка колонн к разбивочным осям при шаге 12 м кране Q=30050 кН и
высоте колонны Н=148 м принимаем 250мм.
Соединение колонн с фермами выполняется сваркой закладных деталей и в
расчётной схеме поперечной рамы считается шарнирным.
Колонны принимаем двухветвевые с размерами:
в подкрановой части h=(110)Н1=100 см b=50 см высота сечения одной
в надкрановой части из условия опирания фермы h=60 см b=50 см.
Определение нагрузок на раму
Таблица - Нагрузка от веса покрытия
Наименование нагрузки Нормативная Коэф. Расчётная
Рн [pic] надежности поР [pic]
покрытия размером в плане2050 11 2255
х12 м с учётом заливки
Обмазочная пароизоляция 400 12 480
Утеплитель (готовые 350 13 455
Асфальтовая стяжка [pic] 3450
Расчётное опорное давление фермы: от покрытия [p от фермы [pic]
Расчётная нагрузка от веса покрытия с учётом коэффициента надёжности
по назначению [pic]на колонну [pic]
Расчётная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления передаваемая
на колонну выше отметки 9м.
где[pic]- вес 1 м2 стеновых панелей
[pic]- вес 1 м2 остекления
Расчётная нагрузка от веса подкрановых балок
[pic]- вес подкрановой балки
Расчётная нагрузка от веса колонны
надкрановая часть [pic]
Расчётная снеговая нагрузка при [pic]на колонну
Вес поднимаемого груза Q=300 кН
Расчётное максимальное давление на колесо крана при [pic]
Расчётная поперечная тормозная сила на одно колесо
Вертикальная крановая нагрузка на колонны от двух сближённых кранов с
коэффициентом сочетания 085
Горизонтальная крановая нагрузка на колонну от двух кранов при
поперечном торможении
[pic] аэродинамический коэффициент для наружных стен с наветренной
стороны равен [pic] с подветренной [pic]
Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки [pic] с
наветренной стороны равно:
для части здания высотой до 5 м от поверхности земли
с наветренной стороны на высоте 192 м
Переменную по высоте ветровую нагрузку с наветренной стороны заменяют
равномерно распределённой эквивалентной по моменту в заделке консольной
балки длиной 1465м. [pic]с подветренной стороны [pic]
Расчётная равномерно распределённая нагрузка на колонны до отметки
65 м при коэффициенте надёжности по нагрузке [pic] коэффициенте
надёжности по назначению [pic]
- с наветренной стороны
- с подветренной стороны
Расчётная сосредоточенная ветровая нагрузка выше отметки 1465 м
Определение усилий в колоннах рамы
Расчет рамы выполняют методом перемещений.
Постоянная снеговая ветровая нагрузки действуют одновременно на всю
раму температурного блока при этом пространственный характер работы
каркаса не проявляются сdim =1. Крановая же нагрузка приложена только к
нескольким рамам блока однако благодаря жесткому диску покрытия в работу
вовлекаются все рамы блока проявляется пространственная работа сdim >1.
Подвергают основную систему единичному перемещению Δ1=1 и вычисляют
реакции верхнего конца сквозной колонны RΔ.
Для сквозной колонны:
Моменты инерции сечений:
Усилия в колоннах от постоянной нагрузки
[pic]Согласно принятому в расчете правилу знаков реакция направленная
вправо положительна. Реакция правой колонны:
Суммарная реакция связей в основной системе:
Упругая реакция [pic]
Продольные силы в колонне
Усилия от снеговой нагрузки
Усилия в колоннах от крановой нагрузки
Суммарная реакция в основной системе равна:
с учетом пространственной работы:
где [pic] при шаге рам 12 м.
упругая реакция левой колонны:
Расчёт на действие горизонтальной нагрузки
Расчёт рамы на действие ветровой нагрузки
При единичном смещения верха рамы
Реакции в дополнительной связи основной системы от действия
- реакция в верхней опоре левой колонны
- реакция в левой колонне
- реакция дополнительной связи
- реакция левой колонны
- реакция правой колонны
На основании выполненного расчёта строим эпюры моментов для всех
загружений рамы и составляем таблицу расчётных усилий М Q N в сечении
колонны. В каждом сечении колонны определяем комбинации усилий.
В соответствии с главой СНиПа «Нагрузки и воздействия» и нормами
проектирования железобетонных конструкций рассматриваем две группы
основных сочетаний нагрузок с различными коэффициентами условий работы
бетона [pic] и коэффициентами сочетаний [pic].Колонну рассчитываем
Таблица 2 - Усилия в колонне
нагрузка Эпюра моментов№ Коэф. 1-0 1-2 2-1
М N 21553 51901 -4697
Мm N 10561 51901 -5877
M+ 11742 51901 -4697
M- 10561 51901 -5877 66689 2005 7752 80013 3176
Без учёта крановых и ветровой МmaN 1+2 6000 54406 -10689
194 638 -14590 82518 638

Документ Microsoft Office Word.docx

Сборные железобетонные конструкции с обычным и предварительно напряженным армированием широко применяются в практике строительства при возведении различного рода зданий и сооружений в частности одноэтажных производственных зданий. Проектирование сборных железобетонных конструкций представляет комплекс расчетных и графических работ включающих стадии изготовления транспортирования монтажа и эксплуатации конструкций.
Экономичность эксплуатационная надежность и долговечность отдельных конструкций и здания в целом во многом предопределяются принятыми проектными решениями поэтому представляется весьма важным как системному подходу к разработке проектного решения так и современным приемам проектного дела.
Вопросы проектирования железобетонных конструкций регламентированы СП 52-102-2004 и развиты в руководствах и справочных пособиях а также в учебниках и монографиях.
Проектирование экономичных эффективных железобетонных конструкций основывается на знании особенностей их работы под нагрузкой правильном выборе конструктивных форм применении более совершенных предварительно напряженных конструкций позволяющих достичь экономии материалов снижения веса повышения жесткости трещиностойкости применении легких бетонов на пористых заполнителях и новых эффективных видов высокопрочной арматуры.
Компоновка поперечной рамы и конструктивной схемы одноэтажного промышленного здания
В качестве несущей конструкции задана железобетонная двутавровая балка пролётом 21 м трапециевидным очертанием с постоянным уклоном (1:12).
Плиты покрытия предварительно напряженные железобетонные ребристые размером 3х12 м.
Подкрановые балки принимаем стальные высотой 14 м.
Наружные стены панельные навесные опирающиеся на опорные столики колонн на отметке 66 м. Стеновые панели и остекление ниже отметки 66м также навесные опирающиеся на фундаментную балку.
Отметка кранового рельса 78 м. Высота кранового рельса 015 м.
Колонны имеют длину от обреза фундамента до верха подкрановой консоли:
От верха подкрановой консоли до низа стропильной конструкции:.
Длина колонны равна принимаем
- кратно 06 м. С учетом расстояния от верха фундамента до уровня чистого пола . Высота надкрановой части .
Полная высота здания равна:
где - высота парапета;
Поскольку высота колонны пролет балки грузоподъемность крана принимаем сплошные колонны.
Колонны крайнего ряда при высоте от пола до низа балки и при шаге колонн 12 м располагаются с привязкой «250» мм смещая наружные грани колонн и внутренние поверхности стен с продольных осей на 250 мм наружу.
Соединение колонн с балками выполняется сваркой закладных деталей и расчётной схеме поперечной рамы считается шарнирным.
Определяем размеры сечения колонны:
Ширина поперечного сечения крайних колонн из условия обеспечения достаточной жесткости должна быть не менее
Рисунок 1- Компоновка сечений колонны:
а) средней колонны;
б) крайней колонны.
Рисунок 2 – Узел сопряжения колонны и подкрановой балки
Пространственная жесткость каркаса обеспечивают колонны защемленные в фундаментах жесткий диск покрытия и система стальных связей (вертикальных и горизонтальных).
В продольном направлении устойчивость каркаса в целом обеспечивают портальные связи по колоннам. Такие связи устраиваются в одном шаге каждого ряда колонн посредине температурного блока на высоту от пола до низа подкрановых балок. Связи-фермы имеют номинальную длину 12 м и высоту равную высоте балки на опоре (09 м) и располагаются в крайних ячейках температурного блока а поверху каждого продольного ряда колонн располагаются стальные распорки. Посредством связей-ферм продольные горизонтальные усилия с диска покрытия передаются на колонны и в конечном счете на вертикальные связи по колоннам.
Рисунок 3 - Температурные блоки и связи каркасного здания
- портальные связи по колоннам;
- вертикальные связи-фермы.
Рисунок 4 - Компоновка поперечного сечения рам
Расчет предварительно напряженной двускатной двутавровой балки покрытия пролетом 21 м
Район строительства: III снеговой район.
Нормативная снеговая нагрузка - .
Бетон тяжелый класса В25 с расчетными характеристиками при коэффициенте условий работы :
Величину передаточной прочности принимаем равной
Характеристики бетона соответствующие передаточной прочности :
Предварительно напрягаемая арматура – канаты класса 15 К1400
Ненапрягаемая арматура класса А400:
Способ натяжения арматуры – механический на упоры форм. Изделие подвергается тепловой обработке (пропарке) при атмосферном давлении.
Влажность воздуха более 40%.
2 Расчетный пролет и нагрузки
Расчетный пролет принимаем равным расстоянию между анкерными болтами (рисунок 5):
Подсчёт нагрузок на 1 м2 балки с учетом коэффициента надежности по назначению здания выполнен в таблице 1.
Нагрузка на балку от плит перекрытия в местах опирания их продольных ребер передается в виде сосредоточенных грузов (рисунок 5 б); однако при числе таких грузов нагрузку условно можно считать равномерно распределенной
Т а б л и ц а 1 – Подсчет нагрузок на балку
Наименование нагрузки
Нагрузка на 1м2 балки
Железобетонные плиты 3х12 м
Обмазочная пароизоляция 5 мм
Насыпь из керамзита 80 мм
Итого постоянная от покрытия
в.т.ч. длительнодействующая 30%
Продолжительно действующая
Нагрузка на 1 п.м. балки (с полосы шириной 12 м)
Для определения усилий в качестве расчетных сечений принимаем
следующие (рисунок 5в):
- по грани опоры балки;
- на расстоянии 16 пролета от опоры;
- в месте установки монтажной петли;
- на расстоянии 13 пролета от опоры;
- на расстоянии 037 пролета от опоры (опасное сечение при изгибе);
Рисунок 5 – Расчетная схема балки и расположение сечений:
а) расположение анкерных болтов;
б) схема загружения балки;
в) расположение расчетных сечений.
Сечения 0-0 I-I III-III и V-V рассматриваются при оценке трещиностойкости и жесткости балки в стадии эксплуатации; сечение II-II – для оценки прочности и трещиностойкости в стадии изготовления и монтажа; сечение IV-IV – для подбора продольной арматуры балки.
Изгибающие моменты в сечениях определяем из выражения
где Q – поперечная сила на опоре (опорная реакция);
xi – расстояние от опоры до i-го сечения.
Поперечная сила на опоре:
при : от полной нагрузки
от продолжительно действующей нагрузки
при : от полной нагрузки .
Вес балки покрытия 128 кН длина 2096 м. Нагрузка от веса балки на 1 м ее длины составляет кНм:
Распределенную по длине балки нагрузку собираем с грузовой площади и суммируют с нагрузкой от веса конструкции с учетом изложенного.
Расчетная нагрузка при :
временная длительная :
Продолжительно действующая .
Полная (продолжительно действующая и кратковременная):
временная длительная
Продолжительно действующая
Полная (продолжительно действующая и кратковременная)
Значения изгибающих моментов приведены в таблице 2.
Т а б л и ц а 2 – Изгибающие моменты в сечениях балки
Моменты при коэффициенте надежности
3 Предварительный подбор продольной напрягаемой арматуры
Поскольку потери предварительного напряжения пока неизвестны требуемую площадь сечения напрягаемой арматуры определим приближенно а после вычисления потерь проверим несущую способность. Подбор сечения предварительно напряженной арматуры ведем без учета конструктивной арматуры.
Рассматриваем сечение IV-IV как наиболее опасное:
В верхнем поясе балки предусматриваем конструктивную арматуру
в количестве 636 А400 с .
; в нижнем поясе - 48 А240 () в виде сетки охватывающей напрягаемую арматуру.
Рабочая высота сечения .
Устанавливаем положение границы сжатой зоны:
следовательно нижняя граница сжатой зоны не проходит в пределах верхнего пояса балки.
Вспомогательные коэффициенты (с учетом арматуры ):
то есть сжатой арматуры достаточно;
Требуемая площадь сечения напрягаемой арматуры
Необходимое число канатов 15 К1400 с :
Принимаем 1415 К1400 с которую равномерно распределяем по нижнему поясу балки.
Площадь ненапрягаемой арматуры в сжатой зоне бетона (полке) конструктивно 410 A400 с то же в растянутой зоне
4Определение геометрических характеристик приведенного сечения.
При определении геометрических характеристик сечений учитываем
только предварительно напряженную арматуру. Последовательность
вычислений приведем для сечения IV-IV.
Площадь приведенного сечения:
где - для арматуры К1400;
- для арматуры А240;
- для арматуры A400.
Статический момент приведенного сечения относительно нижней грани:
Расстояние от центра тяжести сечения до нижней грани:
Момент инерции сечения относительно центра тяжести
Момент сопротивления приведенного сечения для крайнего нижнего волокна:
Момент сопротивления приведенного сечения для крайнего верхнего волокна:
Упругопластический момент сопротивления для нижнего волокна (для удобства вычислений размеры приняты в см.) согласно п.117 [1]определяется в предположении отсутствия продольной силы N и усилия предварительного обжатия P по формуле:
Положение нулевой линии определяется из условия:
где - статический момент площади бетона сжатой зоны относительно нулевой линии; - статический момент площади арматуры сжатой зоны относительно нулевой линии;
-статический момент площади арматуры растянутой зоны относительно нулевой линии;
- площадь растянутой зоны в предположении что .
Упругопластический момент сопротивления для крайнего растянутого волокна:
где - момент инерции площади сжатой зоны относительно нулевой линии;
- момент инерции сечения арматуры растянутой зоны относительно нулевой линии;
- момент инерции площади сечения арматуры сжатой зоны относительно нулевой линии;
- статический момент площади растянутого сечения относительно нулевой линии.
Положение нулевой линии двутаврового сечения при растянутой верхней зоне определяем по той же методике в предположении что
Геометрические характеристики остальных приведенных сечений балки вычислены по аналогии и приведены в таблице 3.
Т а б л и ц а 3 – Геометрические характеристики приведенных сечений балки
5 Определение потерь предварительного напряжения
Принятое предварительное напряжение должно находится в пределах рекомендуемых п. 1.15.[4].
-условие выполняется.
Вычисление потерь приведем на примере сечения IV-IV.
От релаксации напряжений канатов при механическом способе натяжения
От температурного перепада ( )
От деформации анкерных устройств
где ;-длина натягиваемого стержня диаметром d.
Потери от быстронатекающей ползучести определяем в следующих местах по высоте поперечного сечения:
- на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры т.е. при
- на уровне крайнего сжатого волокна бетона т.е. при
- на уровне центра тяжести сжатой арматуры т.е при
для чего вычисляем следующие параметры:
- усилия от обжатия с учетом потерь при
- напряжения в бетоне на уровне арматуры
- то же на уровне сжатой арматуры ()
- то же на уровне крайнего сжатого волокна ()
нормированного значения 08 поэтому принимаем .
Для всех уровней сечения отношение тогда потери от быстронатекающей ползучести соответственно составят:
Предварительное напряжение с учетом первых потерь
Усилие обжатия с учетом первых потерь
где- напряжения в ненапрягаемой конструктивной арматуре соответственно .
Эксцентриситет усилия относительно центра тяжести приведенного сечения:
От усадки бетона - для бетона класса В25.
От ползучести бетона:
- напряжение на уровне центра тяжести предварительно напряженной арматуры ()
При тогда потери от быстронатекающей ползучести соответственно составят:
Предварительное напряжение с учетом полных потерь и при коэффициенте точности натяжения
Эксцентриситет усилия относительно центра тяжести приведенного сечения
Характеристики предварительного напряжения для остальных сечений вычислены аналогично и приведены в таблице 4. для сечения 0-0 которое располагается в пределах зоны передачи предварительных напряжений с арматуры на бетон при вычислении потерь учтены коэффициенты
Т а б л и ц а 4 – Характеристики предварительного напряжения
Потери предварительного напряжения МПа
6 Расчет прочности наклонных сечений
Так как фактическая нагрузка на балку приложена в виде сосредоточенных сил с шагом равным ширине плит покрытия 3 м принимаем длину проекции наклонного сечения с = 3 м (расстояние от опоры до ближайшего сосредоточенного груза). В опорном сечении тогда в конце наклонного расчетного сечения рабочая высота составит:
а средняя рабочая высота в пределах
наклонного сечения .
Величину усилия обжатия примем равной среднему значению для сечений 0-0 и I-I (см. таблицу 4).
Проверяем необходимость постановки поперечной арматуры
Так как одно из условий не выполняется поперечную арматуру подбираем по расчету согласно п.322-323[4].
Для рассматриваемого наклонного сечения (от грани опоры до первого сосредоточенного груза) имеем:
( в запас прочности); .
При требуемая интенсивность поперечного армирования
Максимально допустимый шаг поперечных стержней
Принимаем на приопорном участке шаг поперечных стержней
тогда требуемая площадь сечения хомутов.
Принимаем в поперечном сечении 212 А400 () c шагом 150 мм.
Выясним на каком расстоянии от опоры шаг хомутов можно увеличить до 300мм.
Фактическая интенсивность поперечного армирования:
Задаем длину участка с шагом хомутов равной расстоянию от опоры до первого груза. Длину проекции расчетного наклонного сечения принимаем равной расстоянию от опоры до второго груза т.е. но меньше расстояния от опоры до сечения с максимальным моментом.
Рабочая высота в конце расчетного наклонного сечения:
Длина проекции наклонной трещины в пределах рассматриваемого наклонного сечения
При поперечная сила воспринимаемая
Поперечная сила воспринимаемая бетоном в наклонном сечении:
Наибольшая поперечная сила внешних нагрузок для рассматриваемого наклонного сечения с учетом п.3.22 [4]
Проверяем условие прочности наклонного сечения
т.е. прочность обеспечена.
Окончательно принимаем на приопорных участках длиной
шаг хомутов на остальной части пролета балки шаг
7 Проверка прочности нормальных сечений
7.1 Стадия изготовления и монтажа
От совместного действия усилия обжатия P и собственного веса балки при подъеме возникают отрицательные изгибающие моменты растягивающие верхнюю грань нагрузка от собственного веса принимается при коэффициенте надежности с учетом коэффициента динамичности и условно считается равномерно распределенной
Изгибающие моменты возникающие в местах расположения подъемных петель определяем по расчетным схемам по принципу независимости действия сил.
Нагрузка только в пролетах и
где фокусные отношения:
Нагрузка только на консолях
Для определения момента используем метод фокусов:
Рисунок 6 - К расчету балки на стадии монтажа
Суммарные изгибающие моменты:
Расчетным является сечение II-II на опоре А; высота сечения
; рабочая высота при растянутой верхней грани составляет
Усилие обжатия вводится в расчет как внешняя внецентренно приложенная сила N при коэффициенте точности натяжения
где - при механическом способе натяжения.
Эксцентриситет усилия обжатия
Расчетное сопротивление бетона в стадии изготовления и монтажа (т.е. для класса ) с учетом коэффициента условий работы
Устанавливаем положение границы сжатой зоны
- граница сжатой зоны проходит в пределах нижнего пояса балки и сечение рассчитываем как прямоугольное высотой
где так как устойчивость арматуры 8 А240 в нижнем (сжатом) поясе балки не обеспечена [4 п.5.39].
При несущую способность проверяем из условия
следовательно прочность сечения в этой стадии обеспечена.
7.2 Стадия эксплуатации
Проверяем прочность наиболее опасного сечения IV-IV расположенного на расстоянии от опоры.
Устанавливаем положение границы сжатой зоны принимая в первом приближении коэффициент :
- граница сжатой зоны проходит в пределах верхнего пояса балки и сечение рассчитываем как прямоугольное высотой
Высота сжатой зоны при
Предельный момент воспринимаемый сечением IV-IV:
Расчет по образованию нормальных трещин
Расчет выполняется для стадии изготовления и эксплуатации на действие расчетных нагрузок м коэффициентом надежности и коэффициентом точности натяжения .
8.1 Стадия изготовления
Рассматриваем следующие сечения по длине балки: II-II – наиболее опасное по раскрытию верхних (начальных) трещин в момент подъема; 0-0 I-I II-II III-III и V-V – для выяснения необходимости учета начальных трещин в сжатой Зоне при расчете по трещиностойкости нижней зоны и по деформациям.
Расчет выполним на примере сечения II-II. Исходные данные для расчета принимаем по таблицам 2 и 3. Образование верхних (начальных) трещин при обжатии элемента из условия (3):
где - расстояние от центра тяжести приведенного сечения до нижней ядровой точки;
- коэффициент учитывающий неупругие деформации сжатого бетона и обусловленное ими уменьшение размеров ядра сечения;
- момент от собственного веса элемента; принимается со знаком «+» когда направление этого момента и момента усилия совпадают.
Усилие обжатия эксцентриситет . Изгибающий момент от собственного веса для сечения II-II с учетом коэффициента динамичности при подъеме
Максимальное краевое напряжение в сжатом бетоне от действия собственного веса усилия обжатия ()
следовательно в сечении II-II при подъеме балки не образуются начальные (верхние) трещины. Проверка трещиностойкости остальных сечений выполнена аналогично и результаты ее приведены в таблице 5.
Т а б л и ц а 5 – К расчету образования начальных (верхних) трещин
8.2 Стадия эксплуатации
Расчет по образованию нормальных трещин производится в условиях (5.7)
где - изгибающий момент от внешних нагрузок с коэффициентом надежности по нагрузке ; - момент воспринимаемый сечением при образовании нормальных трещин; здесь - момент усилия обжатия относительно ядровой точки сечения наиболее удаленной от грани трещиностойкость которой проверяется (на данной стадии проверяется трещиностойкость нижней грани балки следовательно момент определяется относительно верхней ядровой точки сечения). Расчет проводим на примере сечения IV-IV. По таблице 4 усилие обжатия его эксцентриситет изгибающий момент в сечении IV-IV по таблице 2 .
Максимальное напряжение в крайнем сжатом волокне бетона
Момент образования трещин
При в стадии эксплуатации в нижней грани балки образуются нормальные трещины и необходимо выполнить расчет по их раскрытию. Результаты определения момента образования трещин для остальных сечений приведены в таблице 6.
Т а б л и ц а 6 – К расчету образования трещин в стадии эксплуатации
9 Расчет по раскрытию нормальных трещи
9.1 Стадия изготовления и монтажа.
Проверяем раскрытие трещин в сечении II-II. В данном сечении действует усилие обжатия с эксцентриситетом и момент от собственного веса (с учетом коэффициента динамичности )
; рабочая высота сечения .
Вычисляем вспомогательные коэффициенты и параметры.
Эксцентриситет усилия относительно центра тяжести растянутой арматуры верхнего пояса балки
Заменяющий момент всех усилий относительно центра тяжести растянутой арматуры верхнего пояса
модуль упругости бетона соответствующий передаточной прочности бетона (В20) подвергнутый тепловой обработке.
- при непродолжительном действии нагрузки;
Плечо внутренней пары сил в сечении с трещиной
Напряжение в растянутой арматуре верхнего пояса балки
- неупругие деформации в арматуре не возникают.
Ширина непродолжительного раскрытия начальных трещин
9.2 Стадия эксплуатации
Рассматриваем наиболее напряженное сечение IV-IV в котором действует усилие обжатия с эксцентриситетом и момент от полной нагрузки в т.ч. момент от продолжительно действующей нагрузки ; высота сечения рабочая высота .
Определяем непродолжительное раскрытие трещин от полной нагрузки.
Вспомогательные коэффициенты и параметры
Относительная высота сжатой зоны в сечении с трещиной:
следовательно высота сжатой зоны бетона .
Так как растянутая арматура расположена в два ряда по высоте сечения нижнего пояса напряжения в ней определяем с учетом коэффициента равного:
где - расстояние до центра тяжести всей растянутой арматуры нижнего пояса балки; то же до нижнего ряда стержней.
Приращение напряжений в растянутой арматуре
Средний диаметр растянутой арматуры
Ширина непродолжительного раскрытия трещин
Определим непродолжительное (начальное) раскрытие трещин от продолжительно действующей нагрузки.
Высота сжатой зоны в данном случае не изменится (с уменьшением нагрузки она увеличивается) поэтому не изменится и плечо внутренней пары сил . Тогда приращение напряжений в растянутой арматуре
а ширина непродолжительного раскрытия трещин от продолжительно действующей нагрузки
Определим продолжительное раскрытие трещин от продолжительно действующей нагрузки для которой
Тогда ширина продолжительного раскрытия трещин
Полная (непродолжительная) ширина раскрытия трещин
10 Определение прогиба балки
В соответствии с таблицей 19 разд.10[2] для элементов покрытий зданий производственного назначения прогиб ограничивается эстетико-психологическими требованиями и определяется только от продолжительно действующих нагрузок (постоянных и временных длительно действующих).
Наша балка представляет сквозной стержень переменного сечения прогиб которого приближенно можно определить по формуле (5)
где - кривизна на опоре (сечение 0-0);
- кривизна в сечении на расстоянии от опоры;
- кривизна в сечении посередине пролета.
Значения этих кривизн определяются при отсутствии трещин в растянутой зоне согласно указаниям п. 4.27-4.29[4] а при наличии трещин согласно п.4.30-4.32[4].
В нашем примере из таблицы 2 и 6 следует что при действии момента от постоянной и временной нагрузок в сечении 0-0 трещины не образуются а в сечениях I-I III-III V-V – образуются и полные кривизны в сечениях должны определяться соответственно по формулам 6 и 7[3].
где - кривизна от кратковременных нагрузок;
- кривизна от постоянных и длительных нагрузок (без учета усилия Р );
b1 =085 коэффициент учитывающий влияние кратковременной ползучести бетона для бетонов тяжелого мелкозернистого и легкого при плотном мелком заполнителе;
- коэффициент принятый по п. 4.28[4] для сечения без начальных трещин;
- кривизна обусловленная выгибом элемента от кратковременного действия усилия предварительного обжатия Р;
-кривизна обусловленная выгибом элемента вследствие усадки и ползучести бетона от усилия предварительного обжатия и определяемая по формуле
здесь - относительные деформации бетона вызванные его усадкой и ползучестью от усилия предварительного обжатия и определяемые соответственно на уровне центра тяжести растянутой продольной арматуры и крайнего сжатого волокна бетона по формулам:
Тогда полная кривизна для сечения 0-0:
Сечения I-I III-III V-V:
Относительная высота сжатой зоны в сечении с трещиной
Полная кривизна сечения I-I
Полная кривизна сечения III-III
Полная кривизна сечения V-V:
Итого прогиб балки по формуле 5 составляет
где - предельно допустимый прогиб по таблице 19 разд.10 [2].
Статический расчет поперечной рамы
1 Определение нагрузок на раму
Т а б л и ц а 7 - Нагрузка от веса покрытия
Жб ребристые плиты покрытия размером в плане 3х12 м с учётом заливки швов
Обмазочная пароизоляция
Рисунок 7 - Расчетная схема поперечной рамы
Расчётное опорное давление
Расчётная нагрузка на колонну от веса покрытия с учётом коэффициента надёжности по назначению :
- на крайнюю колонну:;
- на среднюю колонну:.
Расчётная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления
передаваемая на колонну выше отметки 66 м до 132 м:
- вес 1 м2 керамзитобетонных стеновых панелей;
- вес 1 м2 остекления.
Эта нагрузка передается на колонну в уровне подкрановых консолей то есть на отметке 64 м.
Расчётная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления передаваемая на фундаментную балку:
Эта нагрузка через фундаментные балки передается непосредственно на фундаменты и не оказывает влияния на колонны.
Расчётная нагрузка от веса подкрановых балок и крановых путей:
- вес стальной подкрановой балки при шаге колонн 12 м;
- вес погонного метра рельса.
Расчётная нагрузка от веса колонны:
Расчётная снеговая нагрузка на колонну при
Сумма ординат линий влияния:
Рисунок 8 - Линия влияния давления на колонну
Вес поднимаемого груза .
Расчётное максимальное давление на колесо крана при
Расчётная поперечная тормозная сила на одно колесо
Вертикальная крановая нагрузка на колонны от двух сближённых кранов с коэффициентом сочетания 085
Вертикальная крановая нагрузка на колонну от четырёх кранов с
коэффициентом сочетания 07: .
Горизонтальная крановая нагрузка на колонну от двух кранов при
поперечном торможении: .
аэродинамический коэффициент для наружных стен с наветренной стороны равен с подветренной
Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки с наветренной стороны для типа местности [B]равно:
- для части здания высотой до 5 м от поверхности земли:
- для высоты до верха колонны 108 м:
- для высоты до верха навесных панелей 132 м:
на высоте 108 метров в соответствие с линейной интерполяцией с наветренной стороны рассчитаем по формуле: ;
то же при высоте 132 метров рассчитаем по той же формуле: Переменную по высоте ветровую нагрузку с наветренной стороны заменяют равномерно распределённой эквивалентной по моменту в заделке консольной балки длиной 108 м:
с подветренной стороны
Расчётная равномерно распределённая нагрузка на колонну до отметки 108 м при коэффициенте надёжности по назначению :
с наветренной стороны:
с подветренной стороны:
Расчётная сосредоточенная ветровая нагрузка выше отметки 132 м:
2 Определение усилий в колоннах рамы
Моменты инерции сечений:
3 Усилия в колоннах от постоянной нагрузки
Рисунок 8 - Схема приложения нагрузок на колонну:
Согласно принятому в расчете правилу знаков реакция направленная
вправо положительна. Реакция правой колонны .
Продольные силы в колонне
вправо положительна. Реакция правой колонны:
Упругая реакция для средней колонны
Продольные силы в колонне:
4 Усилия от снеговой нагрузки
5 Усилия в колоннах от крановой нагрузки
) Два крана с Ммах на крайней колонне:
Суммарная реакция в основной системе равна:
С учетом пространственной работы:
Упругая реакция левой колонны:
)Два крана с Ммах на средней колонне:
Упругая реакция средней колонны:
)Четыре крана с Ммах на средней колонне:
6 Расчёт на действие горизонтальной нагрузки
7 Расчёт рамы на действие ветровой нагрузки
При единичном смещения верха рамы:
- суммарная реакция:
Реакции в дополнительной связи основной системы от действия ветровой
реакция в верхней опоре левой колонны
реакция в правой колонне
реакция дополнительной связи
Смещение верха рамы:
- реакция левой колонны:
- реакция правой колонны:
- реакция средней колонны:
При изменении направления ветра усилия в стойках рамы-блока будут обратно симметричны.
На основании выполненного расчёта составляем таблицу расчётных усилий М Q N в сечении колонны. В каждом сечении колонны определяем комбинации усилий. В соответствии с главой СНиПа «Нагрузки и воздействия» и нормами проектирования железобетонных конструкций рассматриваем две группы основных сочетаний нагрузок с различными коэффициентами условий работы бетона и коэффициентами сочетаний
Колонну рассчитываем среднюю двухветвевую.
Расчёт сплошной железобетонной колонны среднего ряда
1 Данные для расчёта
Арматура класса А400
2 Расчёт сечения 1-0 на уровне верха консоли
2.1 Расчет в плоскости изгиба
Т а б л и ц а 9 – Усилия колонны в сечении 1-0
- т.к. в комбинацию включена снеговая крановая ветровая нагрузки
Условная критическая сила равна:
Следовательно сечение колонны достаточно.
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона :
При требуемая площадь сечения симметричной арматуры определяем по формулам:
По конструктивным требованиям минимальная площадь сечения продольной арматуры при гибкости составляет:
Принимаем в надкрановой части колонны у граней перпендикулярных
плоскости изгиба по 316 A400 c .
Коэффициент армирования сечения:
У параллельных плоскости изгиба граней предусматриваем по 112 A400 с тем чтобы расстояния между продольными стержнями не превышали 400 мм.
необходимо учитывать влияние прогиба элемента на его прочность.
При требуемая площадь сечения симметричной арматуры
Принимаем в надкрановой части колонны у граней перпендикулярных плоскости изгиба по 325 A400 c .
Рисунок 7 - Армирование надкрановой части колонны
определяем по формулам:
Принимаем в надкрановой части колонны у граней перпендикулярных плоскости изгиба по 316 A400 c .
2.2 Расчет из плоскости изгиба
Расчетная длина надкрановой части колонны из плоскости изгиба
. За высоту сечения принимаем его размер из плоскости то есть . При гибкости меньше минимальной гибкости в плоскости изгиба расчет из плоскости изгиба можно не делать.
3 Расчёт подкрановой части колонны (сечения 2-1)
3.1 Расчёт в плоскости изгиба
Т а б л и ц а 10 – Усилия колонны в сечении 2-1
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона
При требуемая площадь сечения симметричной арматуры составляет:
При гибкости составляет:
Принимаем в подкрановой части колонны у граней перпендикулярных
плоскости изгиба по 318 A400 c .
Коэффициент армирования сечения: .
Принимаем в подкрановой части колонны у граней перпендикулярных плоскости изгиба по 318 A400 c .Коэффициент армирования сечения: .
У широких граней предусматриваем по 112 A400 с тем чтобы расстояния между продольными стержнями не превышали 400 мм.
Рисунок 8 - Армирование подкрановой части колонны
3.2 Расчёт из плоскости изгиба
Расчетная длина подкрановой части колонны из плоскости изгиба
Армирование надкрановой части колонны выполняется пространственными каркасами собранными из плоских. Оголовок колонны усиливается сетками косвенного армирования из стержней 8 А240.
Принимаем 4 сетки на расстоянии
Диаметр хомутов надкрановой части принимаем из условия сварки с продольной арматурой диаметром класса 8 А240 с шагом
Диаметр хомутов подкрановой части принимаем из условия сварки с продольной арматурой диаметром класса 6 А240 с шагом
Расчёт фундамента под среднюю сплошную колонну
Грунты основания – данные по грунтам взяты из расчёта скважины
Грунт – песок пылеватый расчетное сопротивление.
Вес единицы объёма материала .
Расчёт выполняется на наиболее опасную комбинацию расчётных
усилий в сечении 2-1.
Нормативные значения при
2 Определение геометрических размеров фундамента
Глубину стакана фундамента принимают 90см что не менее
Расстояние от дна стакана до подошвы фундамента принято 250мм.
Полная высота фундамента принимается 1200 мм что кратно 300 мм.
Глубина заложения фундамента при расстоянии от планировочной отметки до верха фундамента 150 мм:
Фундамент 3-х ступенчатый высота ступеней принята одинаковой
Определяем предварительную площадь фундамента
5 – коэффициент учитывающий наличие момента.
Назначаем соотношение сторон получаем размеры:
При данных размерах фундамента условие прочности не удовлетворялось.
Определяем рабочую высоту фундамента из условия прочности на
Полная высота сечения принятой
высоты сечения достаточно.
Определяем краевое давление на основание.
Изгибающий момент в уровне подошвы фундамента:
Нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах:
условия удовлетворяется.
3 Расчёт арматуры фундамента
Определяем напряжения в грунте под подошвой фундамента в направлении длинной стороны без учёта веса фундамента и грунта на его уступах по
Расчётные изгибающие моменты:
Требуемое количество арматуры:
Арматурную сетку фундамента подбираем исходя из условий:
максимальный шаг стержней сетки фундамента ;
минимальный диаметр продольной арматуры конструкций
промышленных зданий .
Принимаем 2012 A400 с с шагом плюс
Процент армирования
Арматуру укладываемую параллельно меньшей стороне фундамента
определяем по изгибающему моменту в сечении IV-IV:
Принимаем 1712 A400 с с шагом плюс
Рисунок 9 - Конструкция внецентренно-нагруженного фундамента
Список использованных источников
«Колонны одноэтажных промышленных зданий» - Методические указания по
курсовому проекту №2 по курсу «Железобетонные конструкции» для
студентов всех форм обучения специальности 2903 – Промышленное и
Байков В.Н. Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс.
Учебник для ВУЗов. – 5-е изд. перераб. и дополн. – М.: Стройиздат 1991. – 768с.
Голышев А.Б. и др. Проектирование железобетонных конструкций.
Справочное пособие. – Киев: Будивельник 1994. – 496с.
СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции - М.: ЦИТП
Госстроя СССР 1985. – 79с.

ЖБК-реферат.doc

Целями данной курсовой работы является получение знания и опыта
конструирования железобетонных каркасов компоновка различных
железобетонных элементов расчет железобетонных элементов как по первой
так и по второй группам предельных состояний. Также курсовое
проектирование дает опыт графического представления армирования элементов.
В данной курсовой работе я выполнил расчет одноэтажного промышленного
Произведен расчет предварительно напряженной балки поперечной рамы
сквозной колонны и сборного фундамента.
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ: предварительно напряженная балка поперечная
рама колонна фундамент.
Курсовая работа содержит: 77 листов
К пояснительной записке прилагается 2 конструктивных чертежа формата А1
-C-ПГ1 Курсовой проект № 2
Пояснительная записка к курсовой работе №2 по дисциплине «Железобетонные и
каменные конструкции»

Моя исправлять пояснилка по ЖБК.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ГИДРОСООРУЖЕНИЙ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту №2
по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции»
на тему: «Расчет и конструирование элементов одноэтажного промышленного
здания в сборном железобетоне»
Руководитель проекта Карпанина Е.Н.
Нормоконтролер Карпанина Е.Н.
Представленная пояснительная записка к курсовому проекту на тему:
«Расчет и конструирование элементов одноэтажного промышленного здания в
сборном железобетоне» имеет в объеме 39 листов. В ней представлены расчеты
железобетонных элементов одноэтажного промышленного здания: поперечной
рамы двухветвевой колонны фундамента под колонну стропильной конструкции
– полигональной фермы. Пояснительная записка иллюстрирована необходимыми
пояснениями и рисунками а также схемами ко всем расчетам.
Ил. 6 . Табл. 5 . Библиогр. 4.
К пояснительной записке прилагается графическая часть – 2 листа
Компоновка поперечной рамы 6
Расчёт железобетонной фермы .8
Исходные данные .. ..8
Определение нагрузок на ферму 8
Определение усилий в элементах фермы .9
Расчет элементов фермы 10
Проектирование конструкции поперечной рамы одноэтажного промышленного
Исходные данные .. 12
Определение нагрузок на раму 14
Определение усилий в колоннах рамы . ..17
Расчёт двухветвевой железобетонной колонны 25
Данные для расчета .. 25
2. Расчёт сечения 1-0 на уровне верха консоли . 25
3 Расчёт сечения 2-1 в заделке колонны .. 28
4. Расчёт распорки 32
5 Расчет сечения 1-2 32
Расчёт фундамента под двухветвевую колонну .. .34
Данные для расчёта . .34
Определение геометрических размеров фундамента 35
Расчёт арматуры фундамента ..36
При разработке проектов зданий и сооружений выбор конструктивных
решений производят исходя из технико-экономической целесообразности их
применения в конкретных условиях строительства с учетом максимального
снижения материалоемкости трудоемкости и стоимости строительства
достигаемых за счет внедрения эффективных строительных материалов и
конструкций снижения массы конструкций и т.п. Принятые конструктивные
схемы должны обеспечивать необходимую прочность устойчивость; элементы
сборных конструкций должны отвечать условиям механизированного изготовления
на специальных предприятиях.
При проектировании производственных зданий необходимо стремиться к
наиболее простой форме в плане и избегать перепадов высот. При
проектировании часто выбирают объемно-планировочные и конструктивные
решения так как они обеспечивают максимальную унификацию и сокращение
числа типоразмеров и марок конструкций.
Увеличение объема капитального строительства при одновременном
расширении области применения бетона и железобетона требует всемерного
облегчения конструкций и следовательно постоянного совершенствования
методов их расчета и конструирования
Компоновка поперечной рамы
В качестве несущей конструкции покрытия выбираем железобетонные фермы с
параллельными поясами пролётом 18 м с предварительно напряжённым нижним
Цех оборудован лампами дневного света фонарей нет. Плиты покрытия без
преднапряжения ребристые размерам 3х12 м.
Подкрановые балки принимаем железобетонные предварительно напряжённые
высотой 1.4 м. Наружные стены панельные навесные опирающиеся на подпорные
столики колонн на отметки 5.1 м.
Отметка кранового рельса 101м. Высота кранового рельса 150 мм.
Колонны крайних рядов имеют длину от обреза фундамента до верха
подкрановой консоли:
От верха подкрановой консоли до низа стропильной конструкции:
Принимаю Н=132м по кратности к 0.6 тогда H2=45м
Привязка крайних колонн к разбивочным осям при шаге 12 м кране
Q=15030 кН и высоте колонны Н=132 м принимаем 250мм.
Соединение колонн с фермами выполняется сваркой закладных деталей и
в расчётной схеме поперечной рамы считается шарнирным.
Колонны принимаем двух ветвевые с размерами:
Рисунок 1 Компоновка сечения колонны
Расчет железобетонной фермы.
Здание однопролётное. Район строительства:
II - снеговой район;
III - ветровой район.
Здание отапливаемое длиной 120 м.
Длина температурного блока – 60м.
Ширина пролёта стропильной конструкции L=18 м
Пролёт оборудован мостовым краном среднего режима работы
грузоподъёмностью Q=15030.
2 Данные для проектирования стропильной фермы с параллельными
Ферма проектируется предварительно напряженной на пролет 18 м при
шаге колон 12 м. Геометрическая схема фермы показана на рис.1. Напрягаемая
арматура нижнего растянутого пояса и второго раскоса из арматуры класса АVI
с натяжением арматуры на упоры: [pic]. Сжатый пояс и остальные элементы
решетки фермы армируются арматурой класса А- [pic]. Бетон тяжелый
класса В25; [pic]. Прочность бетона к моменту обжатия ([pic]). Бетон класса
В15 [pic]. Прочность бетона к моменту обжатия ([pic]).
Рисунок 1 - Геометрическая схема фермы
3 Определение нагрузок на ферму
При определении нагрузок на ферму принимается во внимание что
расстояние между узлами по верхнему поясу составляет 3 м. Плиты покрытия
имеют ширину 3 м что обеспечивает передачу нагрузки от ребер плиты в узлы
верхнего пояса и исключает влияние местного изгиба.
Рассматривают загружение фермы постоянной нагрузкой и снеговой в
) снеговая нагрузка с полным нормативным значением по всему пролету
фермы кратковременно действующая;
) снеговая нагрузка с пониженным нормативным значением по всему
пролету фермы длительно действующая (для IV снегового района понижающий
коэффициент 05). Вес фермы 120 кН учитывают в виде сосредоточенных грузов
прикладываемых к узлам верхнего пояса.
Подсчет нагрузок приведен в таблице 1.
Нормативные и расчетные нагрузки на [pic] перекрытия
Нагрузка Нормативное Расчетное
значение [pic](значение [pic]
Постоянная от веса:
слоя рубероида на битумной 150 13 195
Асфальтовая стяжка толщиной 2 см.350 13 455
Плиты минераловатные 400 12 480
Обмазочная пароизоляция 50 13 65
Собственный вес ребристых 1750 11 1925
крупноразмерных плит 3х6 м
То же ферм 833 11 916
Временная снеговая:
Кратковременная 700 14 980
Узловые расчетные нагрузки по верхнему поясу фермы кН: постоянная
[pic] кратковременная (полная) снеговая [pic] длительная снеговая F=0
т.к II снеговой район. Узловые нормативные нагрузки соответственно кН:
4 Определение усилий в элементах фермы
Железобетонная ферма с жесткими узлами представляет собой статически
неопределенную систему. На основании опыта проектирования и эксплуатации
установлено что продольные усилия в элементах пояса и решетки фермы слабо
зависят от жесткости узлов. Поэтому продольные усилия в фермах определяют
при помощи программы «МКЕ» считая расчетную схему с шарнирными
соединениями в узлах. Изгибающие моменты возникающие в жестких узлах
несколько снижают трещиностойкость в элементах фермы что учитывается в
расчетах трещиностойкости путем введения опытного коэффициента [pic].
Усилия в элементах фермы от единичных загружений сведены в таблице ; знаки
усилий «+» - при растяжении «-» - при сжатии.
Усилия от нагрузок получают умножением единичных усилий на значение
узловых нагрузок [pic]. Эти усилия определяют от нормативных и расчетных
значений постоянной и снеговой нагрузок. Результаты сведены в таблице 2.
Усилия в элементах фермы
ЭлемеНомераУсилия от нормативнойУсилия от расчётной
нты стержннагрузки кН нагрузки кН
Постоя1 МаксималПостоя1 Максимал
нная Вар. ьные нная Вар. ьные
нагрузСнегоусилия наг11рСнегоусилия
покрытия размером в плане1750 11 1925
х12 м с учётом заливки
Обмазочная пароизоляция 400 12 480
Утеплитель (готовые 350 13 455
Асфальтовая стяжка [pic]
Расчётное опорное давление
Расчётная нагрузка от веса покрытия с учётом коэффициента надёжности
- на крайнюю колонну [pic]
- на среднюю колонну [pic]
Расчётная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления
передаваемая на колонну выше отметки 87 м.
[pic]- вес 1 м2 стеновых панелей
[pic]- вес 1 м2 остекления
Расчётная нагрузка от веса подкрановых балок
[pic]- вес подкрановой балки
Расчётная нагрузка от веса колонны
надкрановая часть [pic]
Расчётная снеговая нагрузка при [pic]
- на среднюю колонну[pic]
Вес поднимаемого груза Q=150 кН
Расчётное максимальное давление на колесо крана при [pic]
Расчётная поперечная тормозная сила на одно колесо
Вертикальная крановая нагрузка на колонны от двух сближённых кранов
с коэффициентом сочетания 085
Вертикальная крановая нагрузка на колонну от четырёх кранов с
коэффициентом сочетания 07
Горизонтальная крановая нагрузка на колонну от двух кранов при
поперечном торможении
[pic] аэродинамический коэффициент для наружных стен с наветренной стороны
равен [pic] с подветренной [pic]
Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки [pic] с
наветренной стороны равно:
- для части здания высотой до 5 м от поверхности земли
- для высоты до 10 м
- для высоты до 20 м
- с наветренной стороны на высоте 162м
Переменную по высоте ветровую нагрузку с наветренной стороны
заменяют равномерно распределённой эквивалентной по моменту в заделке
консольной балки длиной 132м [pic]с подветренной стороны [pic]
Расчётная равномерно распределённая нагрузка на колонны до отметке
2 м при коэффициенте надёжности по нагрузке [pic] коэффициенте
надёжности по назначению [pic]
- с наветренной стороны
- с подветренной стороны
Расчётная сосредоточенная ветровая нагрузка выше отметки 132 м
3 Определение усилий в колоннах рамы
Моменты инерции сечений
Усилия в колоннах от постоянной нагрузки
Рисунок 4 Расчетная схема поперечной рамы
Упругая реакция [pic]
Продольные силы в крайней колонне
Продольные силы в средней колонне
Усилия от снеговой нагрузки
Усилия в колоннах от крановой нагрузки
- загружение колонны двумя кранами расположенными в левом пролёте
- загружение средней колонны четырьмя кранами
Расчёт на действие горизонтальной нагрузки
Расчёт рамы на действие ветровой нагрузки
При единичном смещения верха рамы
Реакции в дополнительной связи основной системы от действия
- реакция в верхней опоре левой колонны
- реакция в левой колонне
- реакция дополнительной связи
- реакция левой колонны
- реакция правой колонны
- реакция средней колонны
На основании выполненного расчёта строим эпюры моментов для всех
загружений рамы и составляем таблицу расчётных усилий М Q N в сечении
колонны. В каждом сечении колонны определяем комбинации усилий.
В соответствии с главой СНиПа «Нагрузки и воздействия» и нормами
проектирования железобетонных конструкций рассматриваем две группы основных
сочетаний нагрузок с различными коэффициентами условий работы бетона [pic]
и коэффициентами сочетаний [pic]
Колонну рассчитываем среднюю двухветвевую поэтому таблицу расчётных
усилий составляем для средней колонны.
Таблица 4 -Усилия в крайней колонне
нагрузка № Коэф. 1-0 1-2 2-1
М N 62838 443172 208355
Мm N 103623 37983 126098
M 108708 443172 222394
Без учёта МmaN 1+2 4104502113383 89521 787
М N 124715 86757 33707
Мm N -124715 86757 -33707
M+ 124715 86757 7598
M- -1248675-7598 21479 -30937
М кНм 124715 -124715 0
N кН 86757 86757 88165
Усилия от продолжительного действия нагрузки [pic]
[pic]- т.к. в комбинацию включена снеговая крановая ветровая нагрузки
В расчёте случайные эксцентриситеты не учитываем.
[pic]необходимо учитывать влияние прогиба элемента на его прочность.
Условная критическая сила равна:
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона при [pic]
Высота сжатой зоны равна:
Относительная высота сжатой зоны:
Принимаем 618 A III [pic]
[pic]- для расчёта принимали 0.004 пересчёт делать не нужно
Расчёт сечения колонны 1-0 в плоскости перпендикулярной к плоскости
изгиба не делают т.к.
-я комбинация усилий
Принимаем конструктивно 316 A III [pic]
3 Расчёт сечения 2-1
Высота сечения h=140 см
Сечение ветви b x h=60 х 30 см
С=110 см расстояние между распором при одной панели составляет 3 м.
Усилия 1-я комбинация 2-я комбинация 3-я комбинация
М кНм 429065 -429065 26216
N кН 170104 1701065 223834
Q кН 41761 -41761 30937
Приведённый радиус инерции сечения в плоскости изгиба
Приведённая гибкость сечения
[pic]необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.
Определяем усилия в ветвях колонны
Принимаем 210 A III [pic]
Расчёт сечения колонны 2-1 в плоскости перпендикулярной к плоскости
т.к. [pic] то принимаем площадь арматуры конструктивно по минимальному
проценту армирование [pic]
Принимаем 418 A III [pic]
4 Расчёт промежуточной распорки
Сечение распорки прямоугольное b x h=60 x 40см
т.к. эпюра изгибающих моментов двухзначная то:
Принимаем 412 A III [pic]
Поперечная сила в распорке
Определяем поперечную силу воспринимаемую сечением
т.к. [pic]поперечную арматуру принимаем конструктивно [pic]A I c шагом
5 Расчёт сечения 1-2
Сечение b x h=60 х 200 см
М кНм 33707 -33707 7598
N кН 167067 161067 21479
высота сжатой зоны равна: [pic]
относительная высота сжатой зоны: [pic]
[pic]принятой арматуры 520 A III [pic] хватает
Консоль армируют горизонтальными хомутами А I 6 [pic] с шагом [pic]
и отгибами А III 216 [pic]
Рисунок 5 Конструкция двухветвевой колонны
Расчёт фундамента под среднюю двухветвевую колонну
1 Данные для расчёта
Грунты основания – данные по грунтам взяты из расчёта скважины №4.
Грунт – песок пылеватый [pic][pic]
Арматура класса А-III [pic]
Бетон класса В15 [pic]
Вес единицы объёма материала [pic]. Расчёт выполняется на наиболее
опасную комбинацию расчётных усилий в сечении 2-1.
Нормативные значения при [pic]
2 Определение геометрических размеров фундамента
Глубину стакана фундамента принимают 90 см что не менее [pic]
Где 18=d диаметр продольной арматуры в колонне
[pic]- для бетона В15
Расстояние от дна стакана до подошвы фундамента принято 250 мм.
Полная высота фундамента [pic]
Глубина заложения фундамента при расстоянии от планировочной отметки
до верха фундамента [pic]
Фундамент 3-х ступенчатый высота ступеней принята одинаковой по 30
Определяем предварительную площадь фундамента
5 – коэффициент учитывающий момент
Назначаем соотношение сторон [pic] получаем размеры:
Определяем рабочую высоту фундамента из условия прочности на
Полная высота сечения [pic]принятой высоты сечения достаточно.
Определяем краевое давление на основание. Изгибающий момент в уровне
Нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах:
При условии что [pic]
условие не удовлетворяется поэтому изменяем размер фундамента
3 Расчёт арматуры фундамента
Определяем напряжения в грунте под подошвой фундамента в направлении
длинной стороны без учёта веса фундамента и грунта на его успупах
Расчётные изгибающие моменты:
Требуемое количество арматура:
Принимаем 189 A III [pic]
Процент армирование [pic]
Арматура укладывается параллельно меньшей стороне фундамента.
Определяем изгибающий момент в сечении IV-IV
Принимаем 1210 A III [pic]
Рисунок 6 Конструкция внецентренно-загруженного фундамента
«Колонны одноэтажных промышленных зданий» - Методические указания по
курсовому проекту №2 по курсу «Железобетонные конструкции» для
студентов всех форм обучения специальности 2903 – Промышленное и
Байков В.Н. Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс.
Учебник для ВУЗов. – 5-е изд. перераб. и дополн. – М.: Стройиздат
Голышев А.Б. и др. Проектирование железобетонных конструкций.
Справочное пособие. – Киев: Будивельник 1994. – 496с.
СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции - М.: ЦИТП
Госстроя СССР 1985. – 79с.

пример одного пролета2.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ГИДРОСООРУЖЕНИЙ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту №1
по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции»
на тему: «Расчет и конструирование элементов одноэтажного промышленного
здания в сборном железобетоне»
Представленная пояснительная записка к курсовому проекту на тему:
«Расчет и конструирование элементов одноэтажного промышленного здания в
сборном железобетоне» имеет в объеме 39 листов. В ней представлены расчеты
железобетонных элементов одноэтажного промышленного здания: поперечной
рамы двухветвевой колонны фундамента под колонну стропильной конструкции
– полигональной фермы. Пояснительная записка иллюстрирована необходимыми
пояснениями и рисунками а также схемами ко всем расчетам.
Ил. 5 . Табл. 5 . Библиогр. 4.
К пояснительной записке прилагается графическая часть – 2 листа
Проектирование конструкции поперечной рамы одноэтажного промышленного
Исходные данные .. 6
Компоновка поперечной рамы 6
Определение нагрузок на раму 8
Определение усилий в колоннах рамы . 11
Расчёт железобетонной фермы .17
Исходные данные .. ..17
Определение нагрузок на ферму 17
Определение усилий в элементах фермы .17
Расчет элементов фермы 20
Расчёт двухветвевой железобетонной колонны .25
Данные для расчета .. ..25
2. Расчёт сечения 1-0 на уровне верха консоли . 25
3 Расчёт сечения 2-1 в заделке колонны .. 28
4. Расчёт сечения 1-2 32
Расчёт фундамента под двухветвевую колонну .. 35
Данные для расчёта . 35
Определение геометрических размеров фундамента 35
Расчёт арматуры фундамента 36
При разработке проектов зданий и сооружений выбор конструктивных
решений производят исходя из технико-экономической целесообразности их
применения в конкретных условиях строительства с учетом максимального
снижения материалоемкости трудоемкости и стоимости строительства
достигаемых за счет внедрения эффективных строительных материалов и
конструкций снижения массы конструкций и т.п. Принятые конструктивные
схемы должны обеспечивать необходимую прочность устойчивость; элементы
сборных конструкций должны отвечать условиям механизированного изготовления
на специальных предприятиях.
При проектировании производственных зданий необходимо стремиться к
наиболее простой форме в плане и избегать перепадов высот. При
проектировании часто выбирают объемно-планировочные и конструктивные
решения так как они обеспечивают максимальную унификацию и сокращение
числа типоразмеров и марок конструкций.
Увеличение объема капитального строительства при одновременном
расширении области применения бетона и железобетона требует всемерного
облегчения конструкций и следовательно постоянного совершенствования
методов их расчета и конструирования
Здание однопролётное. Район строительства:
II - снеговой район;
III - ветровой район.
Здание отапливаемое длиной 120 м.
Длина температурного блока – 60м.
Ширина пролёта стропильной конструкции L=24 м
Пролёт оборудован мостовым краном среднего режима работы
грузоподъёмностью Q=30050.
2 Компоновка поперечной рамы
В качестве несущей конструкции покрытия выбираем железобетонные фермы с
параллельными поясами пролётом 24м с предварительно напряжённым нижним
растянутым поясом и первым восходящим сжатым раскосом. При малоуклонной
кровле создаются возможности механизации производства кровельных работ что
дает экономию материалов и снижает трудоемкость работ.
Цех оборудован лампами дневного света устройство фонарей не
предусмотрено. Плиты покрытия предварительно напряженные железобетонные
ребристые размерам 3х12м.
Подкрановые балки принимаем железобетонные предварительно напряжённые
высотой 14м. Наружные стены панельные навесные опирающиеся на опорные
столики колонн на отметки 126м. Стеновые панели и остекление ниже отметки
6м также навесные опирающиеся на фундаментную балку. Колонны
проектируем сквозные двухветвевые.
Отметка кранового рельса 129м. Высота кранового рельса 150 мм.
Колонны имеют длину от обреза фундамента до верха подкрановой консоли:
От верха подкрановой консоли до низа стропильной конструкции – в
соответствии с габаритом мостового крана высотой подкрановой балки
рельса размером зазора:
Окончательно принимаем Н2=545м что отвечает модулю кратности 12м для
длины от нулевой отметки до низа стропильной конструкции:
где Н - полная длина: [pic].
Привязка колонн к разбивочным осям при шаге 12м кране Q=30050 кН и
высоте колонны Н=1695м принимаем 250мм.
Соединение колонн с фермами выполняется сваркой закладных деталей и в
расчётной схеме поперечной рамы считается шарнирным.
Колонны принимаем двух ветвевые с размерами:
в подкрановой части – принимаем высоту сечения одной ветви 25см
необходимо учесть что 2.[pic]=2.75=150см то h=150+25=175см. Но
при кранах грузоподъемностью 20 30т и отметке кранового рельса до
15м в целях уменьшения общей высоты сечения колонны можно
допускать смещение оси подкрановой балки с оси ветви.
Принимаем высоту сечения колонн h=130см. Ширину сечения
колонны назначаем b=50см (при шаге колонн 12м);
в надкрановой части из условия опирания фермы- h=130см;
Рисунок 1 - Компоновка сечения колонны
3 Определение нагрузок на раму
Постоянная нагрузка.
Таблица 1 - Нагрузка от веса покрытия
Наименование нагрузки Нормативная Коэф. Расчётная
Рн [pic] надежности по Р [pic]
покрытия размером в плане 2050 11 2255
х12м с учётом заливки швов
Обмазочная пароизоляция 50 13 65
Утеплитель (готовые плиты) 400 12 480
Асфальтовая стяжка [pic] 350 13 455
Рубероид (3 слоя) 150 13 195
Расчётное опорное давление
Расчётная нагрузка от веса покрытия с учётом коэффициента надёжности
по назначению [pic]:
Расчётная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления
передаваемая на колонну выше отметки 126м.
где[pic]- вес 1 м2 стеновых панелей
[pic]- вес 1 м2 остекления
передаваемая на фундаментную балку:
Расчётная нагрузка от веса подкрановых балок
[pic]- вес подкрановой балки
Расчётная нагрузка от веса колонны:
- надкрановая часть [pic]
- подкрановая часть [pic]
Снеговая нагрузка – II район - [pic]
Ветровая нагрузка – III район - [pic]
[pic] -скорость ветра за три наиболее холодных месяца
[pic]- коэффициент перехода равен [pic]
Расчётная снеговая нагрузка при [pic]
Вес поднимаемого груза Q=300 кН
Расчётное максимальное давление на колесо крана при [pic]
Расчётная поперечная тормозная сила на одно колесо
Вертикальная крановая нагрузка на колонны от двух сближённых кранов
с коэффициентом сочетания 085
Вертикальная крановая нагрузка на колонну от четырёх кранов с
коэффициентом сочетания 07
Горизонтальная крановая нагрузка на колонну от двух кранов при
поперечном торможении
[pic] аэродинамический коэффициент для наружных стен с наветренной
стороны равен [pic] с подветренной [pic]
Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки [pic] с
наветренной стороны равно:
для части здания высотой до 5 м от поверхности земли
с наветренной стороны на высоте 204 м
Переменную по высоте ветровую нагрузку с наветренной стороны заменяют
равномерно распределённой эквивалентной по моменту в заделке консольной
[pic]с подветренной стороны [pic]
Расчётная равномерно распределённая нагрузка на колонны до отметке
8м при коэффициенте надёжности по нагрузке [pic] коэффициенте
надёжности по назначению [pic]
- с наветренной стороны
- с подветренной стороны
Расчётная сосредоточенная ветровая нагрузка выше отметки 168 м:
4 Определение усилий в колоннах рамы
Моменты инерции сечений:
Усилия в колоннах рамы от постоянной нагрузки
Продольная сила [pic]
Согласно принятому в расчете правилу знаков реакция направленная
вправо положительна. Реакция правой колонны:
Суммарная реакция связей в основной системе:
Рисунок 2 – Расчетная схема поперечной рамы
Упругая реакция [pic]
Продольные силы в колонне
Усилия от снеговой нагрузки
[pic]Изгибающие моменты
Усилия в колоннах от крановой нагрузки
Суммарная реакция в основной системе равна:
с учетом пространственной работы:
упругая реакция левой колонны:
Расчёт на действие горизонтальной нагрузки
Расчёт рамы на действие ветровой нагрузки
При единичном смещения верха рамы
Реакции в дополнительной связи основной системы от действия
- реакция в верхней опоре левой колонны
- реакция в левой колонне
- реакция дополнительной связи
- реакция левой колонны
- реакция правой колонны
На основании выполненного расчёта строим эпюры моментов для всех
загружений рамы и составляем таблицу расчётных усилий М Q N в сечении
колонны. В каждом сечении колонны определяем комбинации усилий.
В соответствии с главой СНиПа «Нагрузки и воздействия» и нормами
проектирования железобетонных конструкций рассматриваем две группы
основных сочетаний нагрузок с различными коэффициентами условий работы
бетона [pic] и коэффициентами сочетаний [pic]
Колонну рассчитываем среднюю двухветвевую поэтому таблицу расчётных
усилий составляем для средней колонны.
Таблица 2 - Усилия в средней колонне
нагрузка Эпюра моментов№ Коэф.1-0 1-2 2-1
М N 14531 64978 655
Мm N -3497 64978 -17372
х12 м с учётом заливки
Собственный вес кровли
Вес фермы [pic] 417 11 459
Временная снеговая 700 14 980
Узловые расчётные нагрузки по верхнему поясу фермы:
Длительная снеговая F=0 (т.к. II снеговой район)
Узловые нормативные нагрузки
3. Определение усилий в элементах фермы
Данные сводим в таблицы:
Рисунок 3 – К расчету полигональной фермы
Таблица 4 - Усилия в элементах фермы
Элемент Обозначение Усилия кН в элементах при
стержня по загружении силами F=1 всего
расчетной схеме пролета
Таблица 5 - Усилия в элементах фермы
Элемент От постоянной нагр. От снеговой нагрузки От полной нагрузки
расчётнаянорматив. расчётная норматив. расчётная норматив.
В2 -6417 -5611 -1609 -1149 -8026 -6760
В3 -6417 -5611 -1609 -1149 -8026 -6760
В4 -8649 -7563 -2169 -1549 -10818 -9112
Н1 3569 3121 895 639 4464 3760
Н2 8101 7084 2031 1451 10132 8535
Р1 -5882 -5144 -1475 -1053 -7357 -6197
Р2 4398 3846 1103 788 5501 4634
Р3 -2607 -2280 -654 -467 -3261 -2747
Р4 869 760 218 156 1087 916
С1 -668 -585 -168 -120 -836 -705
С2 -1337 -1169 -335 -239 -1672 -1408
С3 -1337 -1169 -335 -239 -1672 -1408
4. Расчёт элементов фермы
4.1. Расчёт верхнего сжатого пояса
Расчёт верхнего сжатого пояса ведем по наибольшему усилию (элемент В4)
Ширину верхнего пояса принимаем из условия опирания плит покрытия
пролётом 12м – 280мм.
Определяем требуемую площадь
Случайный начальный эксцентриситет
где l = 300см – расстояние между узлами фермы.
Наибольшая гибкость сечения равна: [pic]необходимо учесть влияние
прогиба элемента на его прочность.
Условная критическая сила
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона при [pic]
Армирование принимаем симметричное
коэффициент армирования [pic]
для расчёта принимали 0024 поэтому пересчёт делать не нужно
Принимаем 422 А III с[pic]
4.2. Расчёт нижнего растянутого пояса
Расчет прочности нижнего растянутого пояса выполняют на расчетное
усилие для панели Н2.
Определяем площадь сечения напрягаемой арматуры
Принимаем 1012 К-7 с [pic]
Напрягаемая арматура окаймлена хомутами. Продольная арматура каркасов
из стали класса А III (410 A III c [pic]).
Сечение нижнего пояса 24х20 см. Суммарный процент армирования:
Приведённая площадь сечения
4.2.1. Расчёт нижнего пояса на трещиностойкость
Элемент относится к третьей категории. Принимаем механический способ
Определяем потери предварительного напряжения при [pic]
от релаксации напряжений в арматуре
от разности температур напрягаемой арматуры и натяжных устройств
от деформации анкеров
от быстронатекающей ползучести бетона при
5 – коэффициент учитывающий тепловую обработку
Первые потери составляют
от усадки бетона В45 подвергнутого тепловой обработке
от ползучести бетона
[pic]- для бетона подвергнутого тепловой обработке при атмосферном
Вторые потери составляют
Расчётный разброс напряжений при механическом способе натяжения
т. к. [pic]принимаем большее значение [pic]
[pic]усилие воспринимаемое сечением при образовании трещин
[pic]- коэффициент учитывающий снижение трещиностойкости вследствие
жёсткости узлов фермы
[pic]условие трещиностойкости не соблюдается т.е. необходим расчёт по
От действия постоянной нагрузки трещины не образуются т. к.
приращение напряжения в растянутой арматуре от постоянной нагрузки:
Ширина раскрытия трещин от кратковременного действия полной нагрузки
[pic]- коэффициент принимаемый для растянутых элементов
[pic]- коэффициент зависящий от длительности действия нагрузки
4.3. Расчёт растянутого раскоса Р2
Напрягаемая арматура раскоса - 512 К-7 с [pic]
Необходимая площадь сечения арматуры из условия прочности сечения
Назначаем сечение раскоса 24х16 см с А=384 см2
[pic][pic]условие трещиностойкости соблюдается в раскосе трещины не
4.4. Расчёт сжатого раскоса Р1
Напрягаемая арматура раскоса - 712 К-7 с [pic]
Расчёт двухветвевой железобетонной колонны
1. Данные для расчёта
Арматура класса А-III [pic]
Бетон класса В15 [pic]
2 Расчёт сечения 1-0 на уровне верха консоли
Сечение b x h=50 х 60 см
Усилия 1-я комбинация 2-я комбинация 3-я комбинация
М кНм 14531 -3497 48174
N кН 64978 64978 65782
-я комбинация усилий
Усилия от продолжительного действия нагрузки [pic]
[pic]- т.к. в комбинацию включена снеговая крановая ветровая
В расчёте случайные эксцентриситеты не учитываем.
[pic]необходимо учитывать влияние прогиба элемента на его прочность.
Условная критическая сила равна:
При условии что [pic] высота сжатой зоны:
относительная высота сжатой зоны: [pic]
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона
Площадь арматуры [pic] назначаем по конструктивным соображениям:
Принимаем 316 A III [pic]
Расчёт сечения колонны 1-0 в плоскости перпендикулярной к плоскости
изгиба не делают т.к.
3. Расчёт сечения 2-1 в заделке колонны
Высота сечения h=130 см;
Сечение ветви b h0 = 21см;
С=105 см расстояние между осями распорок при четырех панелях
составляет [p высота сечения распорки 40см.
М кНм 42606 -78304 42606
N кН 106006 106006 106006
Q кН 8070 -6358 8070
Усилия от продолжительного действия нагрузки [pic] Расчет необходимо
выполнять на все три комбинации усилий и расчетное сечение арматуры [pic]
принимают наибольшее.
Приведённый радиус инерции сечения в плоскости изгиба
Приведённая гибкость сечения
[pic]необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.
Определяем усилия в ветвях колонны
армирование ветвей принимают симметричное.
Коэффициент армирования [pic] что незначительно отличается от
принятого значения [pic] поэтому второго приближения делать не требуется.
Принимаем 320 A III [pic]
Расчёт сечения колонны 2-1 в плоскости перпендикулярной к плоскости
изгиба не делаем т.к.
Принимаем 318 A III [pic]
4. Расчёт сечения 1-2
Сечение b x h=50 х 130 см
М кНм 655 -17372 655
N кН 86478 86478 86478
Q кН 2670 -2949 2670
Необходимость в подборе сечения арматуры в сечении 1-2 отпадает так
как усилия в нем меньше чем в сечении 2-1. В сечении 1-2 по конструктивным
соображениям принимаем по 318 A III с каждой стороны сечения.
Рассчитаем распорку колонны.
Изгибающий момент в распорке:
Сечение распорки прямоугольное b x h=50 x 40см
т.к. эпюра изгибающих моментов двухзначная то:
Сечение армируем двойной симметричной арматурой.
Принимаем 312 A III [pic]
Поперечная сила в распорке
Определяем поперечную силу воспринимаемую сечением
т.к. [pic]поперечную арматуру принимаем конструктивно [pic]A I c шагом
Рисунок 4 -Конструкция двухветвевой колонны
Расчёт фундамента под двухветвевую колонну
Грунты основания – пески пылеватые средней плотности маловлажные.
Расчетное сопротивление грунта [pic]
Арматура из горячекатаной стали класса А-II [pic]
Бетон тяжелый класса В125 [pic]
Вес единицы объёма материала фундамента и грунта на его обрезах
[pic]. Расчёт выполняется на наиболее опасную комбинацию расчётных усилий в
Нормативные значения при [pic]
Определение геометрических размеров фундамента
Глубину стакана фундамента принимают 90см что не менее [pic]
Где 18=d диаметр продольной арматуры в колонне
[pic]- для бетона В125
Расстояние от дна стакана до подошвы фундамента принято 250 мм. Полная
высота фундамента [pic] принимается 1200мм что кратно 300мм.
Глубина заложения фундамента при расстоянии от планировочной отметки
до верха фундамента 150мм [pic]
Фундамент 3-х ступенчатый высота ступеней принята одинаковой по 40 см
Определяем предварительную площадь фундамента
5 – коэффициент учитывающий наличие момента.
Назначаем соотношение сторон [pic] получаем размеры:
Определяем рабочую высоту фундамента из условия прочности на
Полная высота сечения [pic]принятой высоты сечения достаточно.
Определяем краевое давление на основание. Изгибающий момент в уровне
Нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах:
При условии что [pic]
условия не удовлетворяется поэтому изменяем размер фундамента
Расчёт арматуры фундамента
Определяем напряжения в грунте под подошвой фундамента в направлении
длинной стороны без учёта веса фундамента и грунта на его уступах
Расчётные изгибающие моменты:
Требуемое количество арматуры:
Принимаем 1616 A III [pic]
Процент армирование [pic]
Арматуру укладываемую параллельно меньшей стороне фундамента
определяем по изгибающему моменту в сечении IV-IV:
Принимаем 1120 A III [pic]
Рисунок 5 - Конструкция внецентренно-нагруженного фундамента
«Колонны одноэтажных промышленных зданий» - Методические указания по
курсовому проекту №2 по курсу «Железобетонные конструкции» для
студентов всех форм обучения специальности 2903 – Промышленное и
Байков В.Н. Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс.
Учебник для ВУЗов. – 5-е изд. перераб. и дополн. – М.: Стройиздат
Голышев А.Б. и др. Проектирование железобетонных конструкций.
Справочное пособие. – Киев: Будивельник 1994. – 496с.
СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции - М.: ЦИТП
Госстроя СССР 1985. – 79с.

Балка.doc

Расчет предварительно напряженной двускатной двутавровой балки покрытия
пролетом 18м (третьей категории трещиностойкости)
Район строительства г. Уренгой V снеговой район нормативная снеговая
Бетон тяжелый класса В30 с расчетными характеристиками при коэффициенте
условий работы [pic]:
Обжатие производится при передаточной прочности бетона [pic].
Расчетные характеристики бетона для класса численно равного
передаточной прочности ([pic]) и при [pic]:
Предварительно напрягаемая стержневая арматура A-V [pic]
Ненапрягаемая арматура:
класса A-III при [pic] при [pic]
и из обыкновенной арматурной проволоки класса Вр-1 при [pic]
Способ натяжения арматуры – механический на упоры форм. Изделие
подвергается тепловой обработке (пропарке) при атмосферном давлении.
Влажность воздуха более 40%.
Общий вид балки и сечения приведены на рис.1.
Расчетный пролет и нагрузки
Расчетный пролет принимаем равным расстоянию между анкерными болтами
Подсчёт нагрузок на 1м2 балки с учетом коэффициента надежности по
назначению здания [pic]выполнен в таблице 1.
Нагрузка на балку от плит перекрытия в местах опирания их продольных
ребер передается в виде сосредоточенных грузов (рисунок 2б); однако
[pic] Рисунок 1. Опалубочные размеры двутавровой балки
при числе таких грузов [pic] нагрузку условно можно считать равномерно
ребер передается в виде сосредоточенных грузов (рисунок 2б); однако при
числе таких грузов [pic] нагрузку условно можно считать равномерно
Нормативная нагрузка от собственного веса балки на 1м2 учитывая что
масса балки по проектным данным составляет 91т:
Собираем равномерно-распределенную нагрузку на балку с грузовой полосы
равной шагу балок 6м - определяем нагрузку на 1 п.м. балки.
Рисунок 2. Расчетная схема балки и расположение сечений: а – расположение
анкерных болтов; б – схема загружения балки; в – расположение расчетных
Расчетная схема двутавровой стропильной балки представляет внешне
статически определимую (относительно опорных реакций) конструкцию и
внутренне многократно статически неопределимую систему в виде рамы с
жесткими узлами. При выполнении курсового и дипломного проекта допускается
рассматривать балку как свободно опертую загруженную равномерно
распределенной нагрузкой (см. рисунок 2б). Как показали сопоставительные
расчеты усилия в поясах балки при такой расчетной схеме близки к усилиям
определенным при более точной расчетной схеме.
Таблица 1 – Подсчет нагрузок на балку
Наименование нагрузки Нагрузка кПа [pi
Нормативная Расчетная
Нагрузка на 1м2 балки
Водоизоляционный ковер (три слоя 0090 0086 0111 13
рубероида на мастике)
Асфальтовая стяжка 0360 0342 0445 13
Плита покрытия ребристая 3х6м с учетом1580 1500 1650 11
Нагрузка от собственного веса балки 0828 0787 0866 11
Итого постоянная 2858 2715 3072
Временная полная 2000 1900 2660 14
в.т.ч. длительнодействующая 2000х06 1200 1140 1596 14
Полная 4858 4615 5732
Продолжительно действующая 4058 3855 4668
Нагрузка на 1 п.м. балки (с полосы шириной 6м)
Полная 29148 27690 34392
Продолжительно действующая 24348 23130 2808
Для определения усилий в качестве расчетных сечений принимаем следующие
-0 - по грани опоры балки;
I-I - на расстоянии 16 пролета от опоры;
II-II - в месте установки монтажной петли;
III-II- на расстоянии 13 пролета от опоры;
IV-IV - на расстоянии 037 пролета от опоры (опасное сечение при
V-V - в середине пролета.
Сечения 0-0 I-I III-III и V-V рассматриваются при оценке
трещиностойкости и жесткости балки в стадии эксплуатации; сечение II-II –
для оценки прочности и трещиностойкости в стадии изготовления и монтажа; IV-
IV – для подбора продольной арматуры балки.
Изгибающие моменты в сечениях определяем из выражения
где Q – поперечная сила на опоре (опорная реакция);
xi – расстояние от опоры до i-го сечения.
Поперечная сила на опоре:
от полной нагрузки [pic]
от продолжительно действующей нагрузки [pic]
Значения изгибающих моментов приведены в таблице 2.
Таблица 2 – Изгибающие моменты в сечениях балки
Сечения х Моменты [pic] при коэффициенте надежности
от продолжительной от полной от полной
нагрузки нагрузки нагрузки
I-I 295 50322 60244 74824
II-II 395 62812 75197 93396
III-III 59 80515 96391 119719
IV-IV 655 84462 101116 125587
V-V 885 90580 108441 134684
Предварительный подбор продольной напрягаемой арматуры
Поскольку потери предварительного напряжения пока неизвестны требуемую
площадь сечения напрягаемой арматуры определим приближенно а после
вычисления потерь проверим несущую способность. Подбор сечения
предварительно напряженной арматуры ведем без учета конструктивной
Рассматриваем сечение IV-IV как наиболее опасное:
[pic] при симметричном расположении арматуры по высоте нижнего пояса. В
верхнем поясе балки предусматриваем конструктивную арматуру в количестве 4
[p в нижнем поясе - 4 5 Вр-I ([pic]) в виде сетки охватывающей
напрягаемую арматуру.
Рабочая высота сечения
Граничная относительная высота сжатой зоны бетона
[pic]при коэффициенте условий работы [pic].
Устанавливаем положение границы сжатой зоны
следовательно нижняя граница сжатой зоны проходит в пределах верхнего
Вспомогательные коэффициенты (с учетом арматуры [pic]):
Требуемая площадь сечения напрягаемой арматуры
Принимаем напрягаемую арматуру в количестве 2 14+4 16A-V ([pic])
которую равномерно распределяем по нижнему поясу балки.
Определение геометрических характеристик приведенного
При определении геометрических характеристик сечений учитываем только
предварительно напряженную арматуру. Последовательность вычислений приведем
2 Площадь приведенного сечения:
3 Статический момент приведенного сечения относительно нижней
4 Расстояние от центра тяжести сечения до нижней грани:
5 Момент инерции сечения относительно центра тяжести
6 Момент сопротивления приведенного сечения для крайнего нижнего
7 Момент сопротивления приведенного сечения для крайнего верхнего
8 Упругопластический момент сопротивления для нижнего волокна (для
удобства вычислений размеры приняты в см.) согласно п.117 [1]определяется в
предположении отсутствия продольной силы N и усилия предварительного
обжатия P по формуле
Положение нулевой линии определяется из условия
где [pic] - статический момент площади бетона сжатой зоны относительно
[pic] - статический момент площади арматуры сжатой зоны относительно
[pic]-статический момент площади арматуры растянутой зоны относительно
[pic] - площадь растянутой зоны в предположении что [pic].
Упругопластический момент сопротивления для крайнего растянутого
[pic] - момент инерции сечения арматуры растянутой зоны относительно
[pic] - момент инерции площади сечения арматуры сжатой зоны относительно
[pic] статический момент площади растянутого сечения относительно нулевой
9 Положение нулевой линии двутаврового сечения при растянутой верхней
зоне определяем по той же методике в предположении что[pic]
Геометрические характеристики остальных приведенных сечений балки
вычислены по аналогии и приведены в таблице 3.
Таблица 3 – Геометрические характеристики приведенных сечений балки
Сечение [pic][pic][pic] [pic] [pic] [pic] [pic]
см2 см см4 см3 см3 см3 см3
I-I 3835 6067 3796457 62576 70363 75661 92015
II-II 2963 6354 5030460 79165 84668 161248 162329
III-III 3093 7209 7017798 97343 104564 160053 170884
IV-IV 3137 7494 7764871 103621 111421 162324 176887
V-V 3371 8329 11192173 134376 139030 177451 207003
Определение потерь предварительного напряжения
Принятое предварительное напряжение должно находится в пределах
рекомендуемых п. 1.15.[4].
[pic]-условие выполняется.
Вычисление потерь приведем на примере сечения IV-IV.
1.1 От релаксации напряжений стержневой арматуры при механическом
1.2 От температурного перепада
1.3 От деформации анкерных устройств
где [p [pic]-длина натягиваемого стержня диаметром d.
1.4 Потери от быстронатекающей ползучести определяем в следующих
местах по высоте поперечного сечения:
- на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры т.е. при
- на уровне крайнего сжатого волокна бетона т.е. при
- на уровне центра тяжести сжатой арматуры т.е при
для чего вычисляем следующие параметры:
- усилия от обжатия [pic] с учетом потерь [pic]при [pic]
- напряжения в бетоне на уровне арматуры [pic]
- то же на уровне сжатой арматуры ([pic])
- то же на уровне крайнего сжатого волокна ([pic])
Коэффициент [pic]больше нормированного значения 08 поэтому принимаем
Для всех уровней сечения отношение [pic] тогда потери от
быстронатекающей ползучести соответственно составят:
Предварительное напряжение с учетом первых потерь
Усилие обжатия с учетом первых потерь
где[pic][pic]- напряжения в ненапрягаемой конструктивной арматуре
соответственно [pic].
Эксцентриситет усилия [pic] относительно центра тяжести приведенного
[pic]где [pic] [pic].
От усадки бетона [pic].
От ползучести бетона:
- напряжение на уровне центра тяжести предварительно напряженной
арматуры [pic]([pic])
- то же на уровне сжатой арматуры [pic]([pic])
При [pic] тогда потери от быстронатекающей ползучести соответственно
Итого вторые потери[pic]
Полные потери[pic]МПа
Предварительное напряжение с учетом полных потерь и при коэффициенте
точности натяжения [pic]
[pic] где [pic] [pic].
Характеристики предварительного напряжения для остальных сечений
вычислены аналогично и приведены в таблице 4. для сечения 0-0 которое
располагается в пределах зоны передачи предварительных напряжений с
арматуры на бетон при вычислении потерь учтены коэффициенты[pic]и [pic].
Расчет прочности наклонных сечений
Так как фактическая нагрузка на балку приложена в виде сосредоточенных
сил с шагом равным ширине плит покрытия 3м принимаем длину проекции
наклонного сечения с=3м (расстояние от опоры до ближайшего сосредоточенного
груза). В опорном сечении [pic]мм тогда в конце расчетного наклонного
сечения рабочая высота составит
а средняя рабочая высота в пределах наклонного сечения
Величину усилия обжатия примем равной среднему значению для сечений 0-
и I-I (см. таблицу 4).
Проверяем необходимость постановки поперечной арматуры
Так как одно из условий не выполняется поперечную арматуру подбираем
по расчету согласно п.322-323[4].
Для рассматриваемого наклонного сечения (от грани опоры до первого
сосредоточенного груза) имеем: [p [pic].
Таблица 4 – Характеристики предварительного напряжения
Сечение Потери предварительного напряжения Усилия Эксцентриси
МПа обжатия кН тет мм
где [pic] - расстояние от центра тяжести приведенного сечения до
нижней ядровой точки;
[pic]- коэффициент учитывающий неупругие деформации сжатого бетона и
обусловленное ими уменьшение размеров ядра сечения;
[p принимается со знаком
«+» когда направление этого момента и момента усилия [pic] совпадают.
Усилие обжатия [pic] эксцентриситет [pic]мм. Изгибающий момент от
собственного веса для сечения II-II с учетом коэффициента динамичности при
Максимальное краевое напряжение в сжатом бетоне от действия
собственного веса усилия обжатия ([pic])
Тогда [p принимаем[pic] тогда [pic].
[pic]следовательно в сечении II-II при подъеме балки образуются начальные
(верхние) трещины. В связи с чем необходимо проверить ширину их раскрытия.
Проверка трещиностойкости остальных сечений выполнена аналогично и
результаты ее приведены в таблице 5.
Таблица 5 – К расчету образования начальных (верхних) трещин
Сечение Моменты [pic] Верхние трещины
-0 1883 1886 Образуются
I-I 2460 1435 Образуются
II-II 1945 2532 Не образуются
III-III 1818 2666 Не образуются
IV-IV 2532 2759 Не образуются
V-V 2718 3229 Не образуются
2 Стадия эксплуатации. Расчет по образованию нормальных трещин
производится в условиях (5.7)
где [pic] - изгибающий момент от внешних нагрузок с коэффициентом
надежности по нагрузке [p [pic] - момент воспринимаемый сечением при
образовании нормальных трещин; здесь [pic] - момент усилия обжатия
относительно ядровой точки сечения наиболее удаленной от грани
трещиностойкость которой проверяется (на данной стадии проверяется
трещиностойкость нижней грани балки следовательно момент [pic]
определяется относительно верхней ядровой точки сечения). Расчет проводим
на примере сечения IV-IV. По таблице 4 усилие обжатия [pic] его
эксцентриситет [pic] изгибающий момент в сечении IV-IV по таблице 2 [pic].
Максимальное напряжение в крайнем сжатом волокне бетона ([pic])
Тогда [pic] принимаем [pic] тогда [pic].
Момент образования трещин
При [pic] в стадии эксплуатации в нижней грани балки образуются нормальные
трещины и необходимо выполнить расчет по их раскрытию. Результаты
определения момента образования трещин [pic] для остальных сечений
приведены в таблице 6.
Таблица 6 – К расчету образования трещин в стадии эксплуатации
Сечение Моменты [pic] Нормальные трещины
-0 3645 30520 Не образуются
I-I 60244 33416 Образуются
II-II 75197 44619 Образуются
III-III 96391 47113 Образуются
IV-IV 101116 48432 Образуются
V-V 108441 52597 Образуются
Расчет по раскрытию нормальных трещин
1 Стадия изготовления и монтажа. Проверяем раскрытие трещин в сечении
II-II. В данном сечении действует усилие обжатия [pic] с эксцентриситетом
[pic]мм и момент от собственного веса (с учетом коэффициента динамичности
[p высота сечения [p рабочая высота сечения [pic].
Вычисляем вспомогательные коэффициенты и параметры.
1.1 Эксцентриситет усилия [pic] относительно центра тяжести
растянутой арматуры верхнего пояса балки
1.2 Заменяющий момент всех усилий относительно центра тяжести
растянутой арматуры верхнего пояса
Плечо внутренней пары сил в сечении с трещиной
Напряжение в растянутой арматуре верхнего пояса балки
- неупругие деформации в арматуре не возникают.
Ширина непродолжительного раскрытия начальных трещин
где [pic][4 п.4.15].
2 Стадия эксплуатации. Рассматриваем наиболее напряженное сечение IV-
IV в котором действует усилие обжатия [pic] с эксцентриситетом [pic] и
момент от полной нагрузки [pic] в т.ч. момент от продолжительно
действующей нагрузки [p высота сечения [pic] рабочая высота [pic].
Определяем непродолжительное раскрытие трещин от полной нагрузки.
Вспомогательные коэффициенты и параметры
2.2 Относительная высота сжатой зоны в сечении с трещиной
следовательно высота сжатой зоны бетона [pic]мм
2.3 Плечо внутренней пары сил в сечении с трещиной
2.4 Так как растянутая арматура расположена в два ряда по высоте
сечения нижнего пояса напряжения в ней определяем с учетом коэффициента
где [pic]- расстояние до центра тяжести всей растянутой арматуры нижнего
пояса балки; [pic] то же до нижнего ряда стержней.
Приращение напряжений в растянутой арматуре
2.6 Средний диаметр растянутой арматуры
Ширина непродолжительного раскрытия трещин
Определим непродолжительное (начальное) раскрытие трещин от
продолжительно действующей нагрузки.
Высота сжатой зоны [pic]мм в данном случае не изменится (с уменьшением
нагрузки она увеличивается) поэтому не изменится и плечо внутренней пары
сил [pic]. Тогда приращение напряжений в растянутой арматуре
а ширина непродолжительного раскрытия трещин от продолжительно действующей
Определим продолжительное раскрытие трещин от продолжительно
действующей нагрузки для которой
Тогда ширина продолжительного раскрытия трещин
Полная (непродолжительная) ширина раскрытия трещин
Определение прогиба балки
В соответствии с таблицей 19 разд.10[2] для элементов покрытий зданий
производственного назначения прогиб ограничивается эстетико-
психологическими требованиями и определяется только от продолжительно
действующих нагрузок (постоянных и временных длительно действующих).
Наша балка представляет сквозной стержень переменного сечения прогиб
которого приближенно можно определить по формуле (5)
[pic]- кривизна в сечении посередине пролета.
Значения этих кривизн определяются при отсутствии трещин в растянутой
зоне согласно указаниям п. 4.27-4.29[4] а при наличии трещин согласно
В нашем примере из таблицы 2 и 6 следует что при действии момента
[pic]от постоянной и временной нагрузок в сечении 0-0 трещины не образуются
[pic] а в сечениях I-I III-III V-V – образуются[pic] и полные кривизны в
сечениях должны определяться соответственно по формулам 6 и 7
[pic] - кривизна от постоянных и длительных нагрузок (без учета усилия
здесь Ml - момент от соответствующей внешней нагрузки относительно оси
нормальной к плоскости действия изгибающего момента и проходящей через
центр тяжести приведенного сечения;
(b1 =085 коэффициент учитывающий влияние кратковременной ползучести
бетона для бетонов тяжелого мелкозернистого и легкого при плотном мелком
[pic] - коэффициент принятый по п. 4.28[4] для сечения без начальных
[pic] - кривизна обусловленная выгибом элемента от кратковременного
действия усилия предварительного обжатия Р;
[pic]- кривизна обусловленная выгибом элемента вследствие усадки и
ползучести бетона от усилия предварительного обжатия и определяемая по
здесь [pic] - относительные деформации бетона вызванные его
усадкой и ползучестью от усилия предварительного обжатия и определяемые
соответственно на уровне центра тяжести растянутой продольной арматуры и
крайнего сжатого волокна бетона по формулам:
Тогда полная кривизна для сечения 0-0:
Сечения I-I III-III V-V
1.1 Вспомогательные коэффициенты и параметры
1.2 Относительная высота сжатой зоны в сечении с трещиной
1.3 Плечо внутренней пары сил в сечении с трещиной
1.4 Полная кривизна сечения I-I
2.1 Вспомогательные коэффициенты и параметры
2.7 Полная кривизна сечения III-III
3.1Вспомогательные коэффициенты и параметры
3.2 Относительная высота сжатой зоны в сечении с трещиной
3.3 Плечо внутренней пары сил в сечении с трещиной
3.7 Полная кривизна сечения III-III
Итого прогиб балки по формуле 5 составляет
где [pic] - предельно допустимый прогиб по таблице 19 разд.10 [2].
Армирование двутавровой балки и отдельные арматурные изделия приведены
на рисунках 4 и 5 спецификация на балку и ведомость расхода стали
представлены в соответственно в таблицах 7 и 8.
[pic] Рисунок 4. Армирование двутавровой балки и отдельные арматурные
Рисунок 5. Армирование двутавровой балки и отдельные арматурные изделия

ЖБК печать.doc

Титульный лист . . ..
Задание на курсовой проект .. ..
Проектирование конструкции поперечной рамы одноэтажного
промышленного здания ..
Исходные данные .. .
Компоновка поперечной рамы
Определение нагрузок на раму
Определение усилий в колоннах рамы . ..
Расчёт железобетонной арки
Схема арки определение геометрических размеров и расчетных
Определение нагрузок на арку ..
Статистический расчёт арки .
Расчет прочности по нормальному сечению ..
Расчёт в плоскости изгиба
Расчёт из плоскости изгиба ..
Расчёт прочности арки по сечениям наклонным к продольной
9 Расчёт затяжки на прочность ..
Расчёт двухветвевой железобетонной колонны
Данные для расчета ..
2. Расчёт сечения 1-0 на уровне верха
3 Расчёт сечения 2-1 в заделке колонны
4. Расчёт сечения 1-2
Расчёт фундамента под двухветвевую колонну .. .
Данные для расчёта . .
Определение геометрических размеров
Расчёт арматуры фундамента
При разработке проектов зданий и сооружений выбор конструктивных
решений производят исходя из технико-экономической целесообразности их
применения в конкретных условиях строительства с учетом максимального
снижения материалоемкости трудоемкости и стоимости строительства
достигаемых за счет внедрения эффективных современных строительных
материалов и конструкций снижения массы конструкций и т.п. Принятые
конструктивные схемы должны обеспечивать необходимую прочность
устойчивость; элементы сборных конструкций должны отвечать условиям
механизированного изготовления на специальных предприятиях.
При проектировании производственных зданий необходимо стремиться к
наиболее простой форме в плане и избегать перепадов высот. При
проектировании часто выбирают объемно-планировочные и конструктивные
решения так как они обеспечивают максимальную унификацию и сокращение
числа типоразмеров и марок конструкций.
Увеличение объема капитального строительства при одновременном расширении
области применения бетона и железобетона требует всемерного облегчения
конструкций и следовательно постоянного совершенствования методов их
расчета и конструирования.
В курсовом проекте рассчитана железобетонная арка. При пролёте свыше
метров железобетонные арки становятся экономичнее ферм. Наибольшее
распространение получили двухшарнирные арки.
Области применения железобетона. Железобетонные конструкции являются
базой современной строительной индустрии. Их применяют: в промышленном
гражданском и сельскохозяйственном строительстве — для зданий различного
назначения; в транспортном строительстве — для метрополитенов мостов
туннелей; в энергетическом строительстве — для гидроэлектростанций атомных
реакторов; в гидромелиоративном строительстве — для плотин и ирригационных
устройств; в горной промышленности — для надшахтных сооружений и крепления
подземных выработок и т.д. Такое широкое распространение в строительстве
железобетон получил вследствие многих его положительных свойств:
долговечности огнестойкости стойкости против атмосферных воздействий
высокой сопротивляемости статическим и динамическим нагрузкам малых
эксплуатационных расходов на содержание зданий и сооружений и др. Почти
повсеместное наличие крупных и мелких заполнителей в больших количествах
идущих на приготовление бетона делает железобетон доступным к применению
практически на всей территории страны.
По способу возведения различают: железобетонные конструкции сборные
изготовляемые преимущественно на заводах стройиндустрии и затем монтируемые
на строительных площадках; монолитные полностью возводимые на месте
строительства; сборно-монолитные в которых рационально сочетается
использование сборных железобетонных элементов заводского изготовления и
монолитных частей конструкций.
В настоящее время сборные железобетонные конструкции в наибольшей
степени отвечают требованиям индустриализации строительства хотя следует
отметить что и монолитный бетон с каждым годом получает все большее
Проектирование конструкции поперечной рамы одноэтажного промышленного
Здание однопролётное. Район строительства:
Снеговая нагрузка по V географическому району;
Ветровая нагрузка для II – района;
Кровля рулонная плотность утеплителя 100кгм3 толщина 400мм.
Здание отапливаемое длиной 84 м.
Длина температурного блока 42 м.
Пролёт стропильной конструкции - арки L =30 м.
Пролёт оборудован мостовым краном среднего режима работы грузоподъёмностью
2 Компоновка поперечной рамы
В качестве основной несущей конструкции покрытия принята арка
пролётом 297 м. С предварительно напряженным нижним растянутым поясом. Цех
оборудован лампами дневного света устройство фонарей не предусмотрено.
Плиты покрытия предварительно напряженные железобетонные ребристые размерам
Подкрановые балки принимаем железобетонные предварительно напряжённые
высотой 10 м. Наружные стены панельные навесные опирающиеся на опорные
столики колонн на отметке 6 м. Стеновые панели и остекление ниже отметки 6
м также навесные опирающиеся на фундаментную балку. Колонны проектируем
сквозные двухветвевые.
Отметка кранового рельса Н0 = 93 м. Высота кранового рельса 150 мм.
Колонны имеют длину от обреза фундамента до верха подкрановой консоли:
От верха подкрановой консоли до низа стропильной конструкции – в
соответствии с габаритом мостового крана высотой подкрановой балки
рельса размером зазора:
Окончательно принимаем Н2 = 415 м что отвечает модулю кратности
для длины от нулевой отметки до низа стропильной конструкции.
При этом полная длина:
Привязка колонн к разбивочным осям при шаге 6 м кране
Q=500100 кН и высоте колонны
Н = 1245 м принимаем 250 мм.
Соединение колонн с арками выполняется сваркой закладных деталей и в
расчётной схеме поперечной рамы считается шарнирным.
Для колонны в подкрановой части [pic] [pic] принимаем сквозную
двухветвевую h1=900мм; b1 = 400 мм (при шаге 12 метров) в подкрановой части
из условия опирания арки h2 = 400 мм b2 = 400 мм.
3. Определение нагрузок на раму
3.1. Постоянная нагрузка
Нагрузка от веса покрытия приведена в таблице 1.
Расчётное опорное давление арки:
от самой арки по формуле: [pic]
где коэффициент надёжности по нагрузке γf =11
нагрузка от арки [pic]140 кН
тогда [pic](1402)*11 =177 кН
где вес покрытия [pic]
исходя из этого получим:
Таблица 1. Нагрузка от веса покрытия
Наименование нагрузки Нормативная Коэф. Расчётная
Рн[pic] надежностиР [pic]
Жб ребристые плиты покрытия 1570 11
размером в плане 3х12м с учётом 50 13 1733
заливки швов 350 13 65
Обмазочная пароизоляция 150 13 455
Асфальтовая стяжка [pic] 195
Рубероид (3 слоя) 2448
Расчётная нагрузка от веса покрытия с учётом коэффициента надёжности по
назначению здания [pic]:
- на крайнюю колонну [p
Расчётная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления передаваемая на
колонну выше отметки 72м.
Расчётная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления передаваемая
непосредственно на фундаментную балку:
Расчётная нагрузка от веса подкрановых балок
[pic]- вес подкрановой балки
Расчётная нагрузка от веса колонн:
- надкрановая часть рассчитывается по формуле: [pic]
где[pic]- плотность бетона
- подкрановая часть рассчитывается по формуле:
3.2. Временные нагрузки
а) Снеговая нагрузка
Вес снегового покрова на 1м2 площади горизонтальной проекции покрытия
для II района согласно главе СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»
[pic]. Так как уклон кровли 3%12% средняя скорость ветра за три наиболее
холодных месяца =4мс>2 мс снижаем коэффициент перехода [pic] умножением
на коэффициент [pic] =12-01· = 12-01· 4=08 т.е. [pic]·[pic]
Расчётная снеговая нагрузка при [pic] на колонны:
Рассчитывается по формуле [pic]
б) Крановые нагрузки
Рисунок 1 для определения крановых нагрузок.
Вес поднимаемого груза Q = 500 кН;
Расчётное максимальное давление на колесо крана составит:
Расчётная поперечная тормозная сила на одно колесо рассчитывается по
Вертикальная крановая нагрузка на колонны от двух сближённых кранов с
коэффициентом сочетания [pic]=085
где [p[pic]=085 [pic]
Горизонтальная крановая нагрузка на колонну от двух кранов при поперечном
в) Ветровая нагрузка
Нормативное значение ветрового давления по главе СНиП2.01.07-85
«Нагрузки и воздействия»для 2 района местности типа А –[pic]при условии
[pic] аэродинамический коэффициент для наружных стен с наветренной стороны
равен [pic] с подветренной [pic].Нормативное значение средней составляющей
ветровой нагрузки m с наветренной стороны ровно:
переменную по высоте ветровую нагрузку с наветренной стороны заменяют
равномерно распределённой эквивалентной по моменту в заделке консольной
балки длиной 1245 метров [pic]где[pic]
[pic][pic][pic][pic]
С подветренной стороны: [pic]
Расчетная равномерно распределенная ветровая нагрузка на колонну до
отметки 93 метра при коэффициенте по нагрузке коэффициенте надёжности
по назначению γn = 095 рассчитывается по формуле:
с наветренной стороны:
с подветренной стороны по формуле:
где [pic][pic] [pic]
Расчетная сосредоточенная ветровая нагрузка выше отметки 93 метра
рассчитывается по формуле:
4 Определение усилий в колоннах рамы
Расчет рамы выполняют методом перемещений.
Постоянная снеговая ветровая нагрузки действуют одновременно на всю
раму температурного блока при этом пространственный характер работы
каркаса не проявляются сdim =1. Крановая же нагрузка приложена только
к нескольким рамам блока однако благодаря жесткому диску покрытия в
работу вовлекаются все рамы блока проявляется пространственная работа
Подвергают основную систему единичному перемещению Δ1=1 и вычисляют
реакции верхнего конца сплошной колонны RΔ
Для сплошной колонны:
Моменты инерции сечений:
[pic][pic]- подкрановая часть
4.1 Усилия в колоннах рамы от постоянной нагрузки
Рисунок 2 Расчётная схема поперечной рамы.
Продольная сила[pic] действует с эксцентриситетом е0
Согласно принятому в расчете правилу знаков реакция направленная
вправо положительна. Реакция правой колонны:
Суммарная реакция связей в основной системе:
Упругая реакция [pic]
Продольные силы в колонне
4.2 Усилия от снеговой нагрузки
4.3 Усилия в колоннах от крановой нагрузки
Суммарная реакция в основной системе равна:
4.4 Расчёт на действие горизонтальной нагрузки
4.5 Расчёт рамы на действие ветровой нагрузки
При единичном смещения верха рамы
Реакции в дополнительной связи основной системы от действия
- реакция в верхней опоре левой колонны
- реакция в левой колонне
- реакция дополнительной связи
Упругие реакции реакция левой колонны
- реакция правой колонны
Изгибающие моменты левая колонна
На основании выполненного расчёта строим эпюры моментов для всех
загружений рамы и составляем таблицу расчётных усилий М Q N в сечении
колонны. В каждом сечении колонны определяем комбинации усилий.
В соответствии с главой СНиПа «Нагрузки и воздействия» и нормами
проектирования железобетонных конструкций рассматриваем две группы основных
сочетаний нагрузок с различными коэффициентами условий работы бетона [pic]
и коэффициентами сочетаний [pic].Колонну рассчитываем двухветвевую.
Расчёт железобетонной арки.
Проектируем арку длиной 30 м и шагом 6 м предварительно напряжённую.
Напрягаемая арматура нижнего растянутого пояса арматуры класса А-600
мм натягивается на упоры.
Очертание оси арки принимаем по дуге окружности радиусом
Сжатый пояс и остальные элементы решётки фермы армируются арматурой
Бетон класса В25 [pic]
2 Схема арки определение геометрических размеров и расчетных.
Расчетный пролёт арки принимаем - L=297м
Стрела подъёма в середине пролёта - [pic]3713м
Очертание оси арки принимаем по дуге окружности радиусом:
Определяем центральный угол [pic]:
[pic] 0471 [pic] 2807
Делим арку по длине на 10 частей и вычисляем расчетные параметры
которые приведены в таблице I . Схема арки приведена на рис. 6
Рисунок.3 Схема арки.
3. Определение нагрузок на арку
Собственную массу арки принимаем [pic]
Нагрузка от собственной массы арки на 1м2 покрытия [pic]кН
Постоянная расчетная нагрузка=2448Нм²
Временная расчетная нагрузка=3200 Нм²
Рисунок 4. Схемы загружения действующие на арку.
Определяем расчетные нагрузки действующие на 1 м погонной длины
горизонтальной проекции арки.
а) постоянная нагрузка
б) Дополнительная постоянная нагрузка вызванная уклоном покрытия.
Приближенно считаем нагрузку изменяющуюся по параболическому закону.
в опорных сечениях (точки 0;10) [pic]
в пролётных сечениях (точки I-9):
Подсчет нагрузок выполнен в таблице 3.
точки 0; 10 1; 9 2; 8 3; 7 4; 6 5
g Нм7 027 4 497 2 530 1 124 281 0
в) Снеговая нагрузка: [pic]38400 Нм
г) Снеговая нагрузка: [pic]76800 Нм
4 Статический расчет арки.
Двухшарнирная арка с затяжкой один раз статически неопределима
поэтому для её расчета предварительно зададимся сечением её элементов.
Высоту сечения арки принимаем:[pic] м принимаем сечение арки 100 см.
Ширину полки: [pic] принимаем ширину полки 50см.
Площадь сечения затяжки ориентировочно подбираем по распору:
Площадь сечения затяжки: [pic]м2
Определяем геометрические характеристики сечения арки.
Площадь сечения арки:
Момент инерции сечения арки:
где [pic] 05 м [pic]02 м
Отношение модулей упругости:
Коэффициент учитывающий влияние смещения пят на величину распора арки
вследствие упругого удлинения затяжки и обжатия бетона:
Определяем усилия в сечениях арки от схем загружения:
а) Первая схема загружения (рис.8):
Балочные изгибающие моменты в сечениях арки определяем по формуле:
Балочные поперечные силы в сечениях арки:
Изгибающие моменты в сечениях арки:
Поперечные силы в сечениях арки:
Продольные силы в сечениях арки:
Рисунок .5 Первая схема загружения.
б) Вторая схема загружения на (рис.9 )
Рисунок 6 Вторая схема загружения.
в) Третья схема загружения (рис. 10 )
Распор Н и ординаты эпюр [pic] определяем умножением соответствующих их
значений по первой схеме загружения на переходный коэффициент:
Изгибающие моменты в сечениях арки: определяем по формуле:
[pic] Рисунок 7. Третья схема загружения.
г) Четвёртая схема загружения (рис.11)
Балочные [pic]определим сначала отдельно от треугольных нагрузок
действующих на левом и правом полупролётах арки а затем суммируем
Для треугольной снеговой нагрузки действующей на левом полупролёте
Балочные изгибающие моменты:
Для треугольной снеговой нагрузки действующей на правом полупролёте
Суммируя найдём балочные эпюры изгибающих моментов и поперечных сил
для четвёртой схемы загружения.
Распор Н от суммарной нагрузки: [pic]52130кН
Эпюры [pic] показаны на рисунке
Рисунок 8 Четвёртая схема загружения.
д) Пятая схема загружения (рис 13 )
Рисунок 9. Пятая схема загружения
5 Расчёт прочности по нормальному сечению.
Расчет производится на внецентренное сжатие с симметричным
Усилия от длительно и кратковременно действующих нагрузок определяем по
Продольное усилие от длительной нагрузки (постоянная плюс часть
[pic]58273+2678+76338*(12-06)12=9912кН
Продольное усилие от кратковременной нагрузки -
Момент от длительной нагрузки-
Момент от кратковременной нагрузки-
Расчётную длину для учёта продольного изгиба в плоскости арки согласно
Расчётную длину верхнего пояса из плоскости арки принимаем равной
ширине плиты а именно:
Расчёт в плоскости изгиба.
Эксцентриситет продольной силы-
Определяем величину случайного эксцентриситета:
так как эксцентриситет продольной силы
[pic] то величину случайного эксцентриситета не учитываем.
Расчет ведём с учетом прогиба элемента вычисляя по формуле
Коэффициент [pic] равен
Следовательно нейтральная ось проходит в пределах полки расчёт вёдём
как для прямоугольного сечения с шириной равной [pic]
Необходимое армирование :
Из таблицы находим [pic]
Так как [pic] то значение [pic] определяем по формуле:
[pic] тогда получим:
Исходя из этого принимаем арматуру А-600
Повторного пересчета не делаем.
Расчёт из плоскости изгиба.
Определяем радиус инерции из плоскости изгиба:
Поскольку гибкость из плоскости изгиба не превышает гибкость в
плоскости изгиба то согласно проверка прочности сечения из
плоскости изгиба не требуется.
8 Расчёт прочности арки по сечениям наклонным к продольной оси.
Максимальная поперечная сила
Диаметр поперечных стержней устанавливаем из условия сварки их с
продольной арматурой диаметром 25 мм и принимаем равным 6мм класса А-
III c [pic].Шаг поперечных стержней по конструктивным условиям принимаем
На всех приопорных участках длиной 025L принимаем шаг s=06 в средней
части пролета шаг s=(34)h=075м принимаем 05 м.
Вычисляем: [pic][pic]
Условие [pic]выполняется.
Требование [pic]- выполняется.
При расчете прочности вычисляем:
Поскольку[pic] вычисляем значение (с) по формуле:
Поперечная сила в вершине наклонного сечения [pic].
Длина проекции расчетного наклонного сечения [pic]принимаем [pic]
Условие [pic] удовлетворяется.
Проверка прочности по сжатой наклонной полосе:[pic] [pic]
Условие прочности: [pic]удовлетворяется.
Расчёт затяжки на прочность.
Затяжку выполняем предварительно напряженной арматурой в виде стальных
стержней арматуры А-500 12мм. Расчёт производим на максимальное
расчётное усилие от распора ( 1+2+3 схемы загружения)
Площадь сечения затяжки:
Принимаем 4 стержня арматуры А-500 32 [pic]
Расчёт двухветвевой железобетонной колонны
1. Данные для расчёта
Арматура класса А-400 [pic]
Бетон класса В15 [pic]
2 Расчёт сечения 2-2 на уровне верха консол
Сечение b x h=04 х 04 м
Усилия 1-я комбинация 2-я комбинация3-я комбинация
М кН*м20459 18857 20459
N кН 83848 83848 83848
-я комбинация усилий
Усилия от продолжительного действия нагрузки [pic]
[pic]- т.к. в комбинацию включена снеговая крановая ветровая нагрузки
В расчёте случайные эксцентриситеты не учитываем.
необходимо учитывать влияние прогиба элемента на его прочность.
Условная критическая сила равна:
При условии что [pic] высота сжатой зоны:
относительная высота сжатой зоны: [pic]
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона
Площадь арматуры [pic] назначаем из условия:
Принимаем 4 14 A-400 [pic]
Расчёт сечения колонны 1-0 в плоскости перпендикулярной к плоскости
изгиба не делают т.к.
Усилия от продолжительного действия нагрузки[pic]
[pic] необходимо учитывать влияние прогиба элемента на его прочность.
расчет сечения колонны 1-0 в плоскости перпендикулярной плоскости изгиба
3 Расчёт сечения 4-4 в заделке колонны
Сечение ветви b h0 = 21см;
Усилия 1-я комбинация 2-я комбинация 3-я комбинация
М кНм 47679 26171 47679
N кН 113103 113103 113103
Q кН 4628 6245 4628
Усилия от продолжительного действия нагрузки
[pic] Расчет необходимо выполнять на все три комбинации усилий и
расчетное сечение арматуры [pic] принимают наибольшее.
С=105 между 4-я панелями.
Приведённый радиус инерции сечения в плоскости изгиба
Приведённая гибкость сечения
[pic]необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.
Определяем усилия в ветвях колонны
армирование ветвей принимают симметричное.
Коэффициент армирования [pic] что незначительно отличается от принятого
значения [pic] поэтому второго приближения делать не требуется.
Принимаем 4 14 A 400 [pic]
Усилия от продолжительного действия нагрузки [pic] Расчет необходимо
выполнять на все три комбинации усилий и расчетное сечение арматуры
принимают наибольшее.
Коэффициент армирования [pic] поэтому второе приближение не делаем.
Армирование принимаем конструктивно.
Принимаем 4 12 A-400[pic]
4 Расчёт сечения 3-3
Сечение b x h=40 х 90 см
М кНм -16097 -17698 -16097
N кН 112013 112013 112013
Q кН -026 3333 -026
Необходимость в подборе сечения арматуры в сечении 1-2 отпадает так
как усилия в нем меньше чем в сечении 2-1. В сечении 1-2 по конструктивным
соображениям принимаем по 410 A 400 с каждой стороны сечения.
Рассчитаем распорку колонны.
Изгибающий момент в распорке:
Сечение распорки прямоугольное b x h=50 x 40см
т.к. эпюра изгибающих моментов двухзначная то:
Сечение армируем двойной симметричной арматурой.
Принимаем 4 12 A-400 [pic]
Поперечная сила в распорке
Определяем поперечную силу воспринимаемую сечением
т.к. [pic] поперечную арматуру принимаем конструктивно [pic] Вр-I c шагом
Расчёт фундамента под двухветвевую колонну
1 Данные для расчёта.
Грунты основания – пески пылеватые средней плотности маловлажные.
Расчетное сопротивление грунта [pic]
Арматура из горячекатаной стали класса А-III[pic]
Бетон тяжелый класса В15 [pic]
Вес единицы объёма материала фундамента и грунта на его обрезах [pic].
Расчёт выполняется на наиболее опасную комбинацию расчётных усилий в
Нормативные значения при [pic]
2 Определение геометрических размеров фундамента.
Глубину стакана фундамента принимают 90см что не менее [pic]
Расстояние от дна стакана до подошвы фундамента принято 250 мм. Полная
высота фундамента [pic] принимается 1200мм что кратно 300мм.
Глубина заложения фундамента при расстоянии от планировочной отметки до
верха фундамента 150мм [pic]
Фундамент 3-х ступенчатый высота ступеней принята одинаковой по 400 мм
Определяем предварительную площадь фундамента
5 – коэффициент учитывающий наличие момента.
Назначаем соотношение сторон [pic] получаем размеры:
Определяем рабочую высоту фундамента из условия прочности на
Полная высота сечения [pic]принятой высоты сечения достаточно.
Определяем краевое давление на основание. Изгибающий момент в уровне
Нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах:
При условии что [pic]
Условия не удовлетворяется поэтому изменяем размер фундамента
3 Расчёт арматуры фундамента.
Определяем напряжения в грунте под подошвой фундамента в направлении
длинной стороны без учёта веса фундамента и грунта на его уступах по
Расчётные изгибающие моменты:
Требуемое количество арматуры:
Принимаем 8 12 A-400 [pic]
Процент армирование [pic]
Арматуру укладываемую параллельно меньшей стороне фундамента
определяем по изгибающему моменту в сечении IV-IV:
Принимаем 9 18 A-400 [pic]
Колонны одноэтажных промышленных зданий» - Методические указания по
курсовому проекту №2 по курсу «Железобетонные конструкции» для
студентов всех форм обучения специальности 270102 – Промышленное и
гражданское строительство. – Кубанский государственный технологический
Байков В.Н. Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий
курс. Учебник для ВУЗов. – 5-е изд. переработанное и дополненное. –
М.: Стройиздат 1991. – 768с.
Голышев А.Б. и др. Проектирование железобетонных конструкций.
Справочное пособие. – Киев: Будивельник 1994. – 496с.
СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции - М.: ЦИТП
Госстроя СССР 1985. – 79с.
Компьютерная программа «Стройконсультант» с обновлениями 2.05.2004.
«Проектирование и расчёт железобетонной арки» - Методические указания
по курсовому проекту №2 по курсу «Железобетонные конструкции» для
университет 1982.-40с
Строительные Нормы и Правила. «Нагрузки и воздействия». Нормы
проектирования. СНиП 2.01.07-85* переработанное и дополненное. – М.:
Строительные Нормы Краснодарского Края. «Нагрузки и воздействия
Ветровая и снеговая нагрузка». СНКК 20-303-2003. – Кубанский
государственный технологический университет 2003.
МандриковА.П. Примеры расчета железобетонных конструкций.- Учебное
издание переработанное и дополненное М.:Стройиздат 1989.-495с

Таблица .doc

Т а б л и ц а 8 – Расчетные усилия и их сочетания
Нагрузка 1-0 1-2 2-1
М N 113 103944 11588
Мm N -22684 103944 -113
M+ 113 134971 11588 221224 5655 2556 227076
63 Без учёта крановых и ветровой МmaN 1+2 0 138418 0

НАТАШКИН ЖБК2.doc

Проектирование конструкции поперечной рамы одноэтажного промышленного
Здание однопролётное. Здание неотапливаемое разделено на два
температурных блока длиной 30 и 24. Пролёт здания L=30 м. Шаг стропильных
Пролёт оборудован двумя мостовыми кранами грузоподъёмностью Q=30050
Компоновка поперечной рамы
В качестве несущей конструкции покрытия выбраны железобетонные фермы с
параллельными поясами пролётом 30 м с предварительно напряжённым нижним
растянутым поясом и первым восходящим сжатым раскосом.
Цех оборудован лампами дневного света фонарей нет. Плиты покрытия
предварительно напряженные железобетонные ребристые размером 3х12 м.
Подкрановые балки принимаем железобетонные предварительно напряжённые
высотой 1м. Наружные стены панельные навесные опирающиеся на подпорные
столики колонн на отметке 9м.
Отметка головки кранового рельса 65м. Высота кранового рельса 120 мм.
Колонны имеют длину от обреза фундамента до верха подкрановой консоли:
От верха подкрановой консоли до низа стропильной конструкции:
При этом полная длина [pic].
Окончательно принимаем [pic] что отвечает модулю кратности 06 м для
длины от нулевой отметки до низа стропильной конструкции. Тогда [pic]
Колонны принимаем двухветвевые с размерами:
в подкрановой части h =1000 мм b=500 мм высота сечения одной ветви
в надкрановой части из условия опирания фермы h=380 мм b=500 мм.
Привязка колонн к разбивочным осям при шаге 6 м кране Q=30050 кН и
высоте колонны Н=975 м принимается нулевая.
Соединение колонн с фермами выполняется сваркой закладных деталей и в
расчётной схеме поперечной рамы считается шарнирным.
Определение нагрузок на раму
Таблица - Нагрузка от веса покрытия
Наименование нагрузки Нормативная Коэф. Расчётная
Рн [pic] надежности поР [pic]
покрытия размером в плане1570 11 1727
х6 м с учётом заливки
Обмазочная пароизоляция 400 12 480
Утеплитель (готовые 350 13 455
Асфальтовая стяжка [pic] 2922
Расчётное опорное давление фермы: от покрытия [p от фермы [pic]
Расчётная нагрузка от веса покрытия с учётом коэффициента надёжности
по назначению [pic]на колонну [pic]
Расчётная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления передаваемая
на колонну выше отметки 54м.
где[pic]- вес 1 м2 стеновых панелей
[pic]- вес 1 м2 остекления
Расчётная нагрузка от веса подкрановых балок
[pic]- вес подкрановой балки
Расчётная нагрузка от веса колонны
надкрановая часть [pic]
Расчётная снеговая нагрузка при [pic]на колонну
Вес поднимаемого груза Q=300 кН
Расчётное максимальное давление на колесо крана при [pic]
Расчётная поперечная тормозная сила на одно колесо
Вертикальная крановая нагрузка на колонны от двух сближённых кранов с
коэффициентом сочетания 085
Горизонтальная крановая нагрузка на колонну от двух кранов при
поперечном торможении
[pic] аэродинамический коэффициент для наружных стен с наветренной
стороны равен [pic] с подветренной [pic]
Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки [pic] с
наветренной стороны равно:
для части здания высотой до 5 м от поверхности земли
с наветренной стороны на высоте 138 м
Переменную по высоте ветровую нагрузку с наветренной стороны заменяют
равномерно распределённой эквивалентной по моменту в заделке консольной
с подветренной стороны [pic]
Расчётная равномерно распределённая нагрузка на колонны до отметки
м при коэффициенте надёжности по нагрузке [pic] коэффициенте
надёжности по назначению [pic]
- с наветренной стороны
- с подветренной стороны
Расчётная сосредоточенная ветровая нагрузка выше отметки 96м
Определение усилий в колоннах рамы
Расчет рамы выполняют методом перемещений.
Постоянная снеговая ветровая нагрузки действуют одновременно на всю
раму температурного блока при этом пространственный характер работы
каркаса не проявляются сdim =1. Крановая же нагрузка приложена только к
нескольким рамам блока однако благодаря жесткому диску покрытия в работу
вовлекаются все рамы блока проявляется пространственная работа сdim >1.
Подвергают основную систему единичному перемещению Δ1=1 и вычисляют
реакции верхнего конца сквозной колонны RΔ.
Для сквозной колонны с числом панелей n=2:
Моменты инерции сечений:
Усилия в колоннах от постоянной нагрузки
Согласно принятому в расчете правилу знаков реакция направленная
вправо положительна. Реакция правой колонны:
Суммарная реакция связей в основной системе:
Упругая реакция левой колонны[pic]
Продольные силы в колонне
Усилия от снеговой нагрузки
Усилия в колоннах от крановой нагрузки
Суммарная реакция в основной системе равна:
с учетом пространственной работы:
где [pic] при шаге рам 6 м.
упругая реакция левой колонны:
Расчёт на действие горизонтальной нагрузки
Расчёт рамы на действие ветровой нагрузки
При единичном смещении верха рамы
Реакции в дополнительной связи основной системы от действия
- реакция в верхней опоре левой колонны
- реакция в правой колонне
- реакция дополнительной связи
- реакция левой колонны
- реакция правой колонны
На основании выполненного расчёта строим эпюры моментов для всех
загружений рамы и составляем таблицу расчётных усилий М Q N в сечении
колонны. В каждом сечении колонны определяем комбинации усилий.
В соответствии с главой СНиПа «Нагрузки и воздействия» и нормами
проектирования железобетонных конструкций рассматриваем две группы
основных сочетаний нагрузок с различными коэффициентами условий работы
бетона [pic] и коэффициентами сочетаний [pic].
Таблица 2. Усилия в колонне
нагрузка Эпюра моментов № Коэф. 1-0 1-2 2-1
Мmax 85.47 483.85 154.98
Мmin -108.75 380.43 -259.18
Nmax -101.89 483.85
покрытия размером в плане 1570 11 1727
х6 м с учётом заливки швов
Собственный вес кровли 950 12-13 1195
Временная снеговая:
Кратковременная 1200*1=1200 14 1680
длительная 1200*03=360 14 504
Узловые расчётные нагрузки по верхнему поясу фермы:
кратковременная снеговая [pic]
длительная снеговая [pic]
Узловые нормативные нагрузки
3. Определение усилий в элементах фермы
Данные сводим в таблицы:
Рисунок 3. К расчету полигональной фермы
Таблица 4 - Усилия в элементах фермы
Элемент Обозначение Усилия кН в элементах при
стержня по загружении силами F=1 всего
расчетной схеме пролета
Таблица 5 - Усилия в элементах фермы
ЭлемОт постоянной От От длительной От постоянной иОт постоянной и
ент нагрузки кратковременногснеговой полной снеговойдлительной
о действия нагрузки нагрузки снеговой
полной снеговой нагрузки
расчётная нормативная расчётная
М кНм 12748 -2964 -2484
N кН 151058 196215 23241
-я комбинация усилий
Усилия от продолжительного действия нагрузки
[pic]- т.к. в комбинацию включена снеговая крановая ветровая нагрузки
В расчёте случайные эксцентриситеты не учитываем.
[pic]необходимо учитывать влияние прогиба элемента на его прочность.
Условная критическая сила равна:
При условии что [pic] высота сжатой зоны:
относительная высота сжатой зоны: [pic]
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона
Площадь арматуры [pic] назначаем по конструктивным соображениям:
Принимаем 316 A II [pic]
Расчёт сечения колонны 1-0 в плоскости перпендикулярной к плоскости
изгиба не делают т.к.
Усилия от продолжительного действия нагрузки [pic]
[pic]- т.к. в комбинацию включены только снеговая и постоянная нагрузки.
Принимаем 316 A II [pic].
Для всех трех комбинаций усилий получили одинаковое армирование поэтому
принимаем 316 A II [pic].
3. Расчёт сечения 2-1 в заделке колонны
Высота сечения h=100 см;
Сечение ветви b h0 = 21см;
С=75 см расстояние между осями распорок при четырех панелях составляет
[p высота сечения распорки 40см.
Усилия 1-я комбинация 2-я комбинация 3-я комбинация
М кНм 562 -13258 1308
N кН 205095 15994 241293
Q кН 49 -1035 -1344
Усилия от продолжительного действия нагрузки [pic] Расчет необходимо
выполнять на все три комбинации усилий и расчетное сечение арматуры [pic]
принимают наибольшее.
Приведённый радиус инерции сечения в плоскости изгиба
Приведённая гибкость сечения
[pic]необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.
Определяем усилия в ветвях колонны
армирование ветвей принимают симметричное.
Коэффициент армирования [pic] что не значительно отличается от
принятого ранее значения [pic] поэтому второго приближения делать не надо.
Площадь сечения арматуры 316 A II [pic].
Проверяем необходимость расчёта подкрановой части колонны в плоскости
перпендикулярной к плоскости изгиба
[pic] расчет необходим.
Значение случайного эксцентриситета: [pic]
Принимаем [pic]. Тогда [pic]
Определяем: [pic] [pic] где
Значит принятого количества арматуры достаточно.
Площадь сечения арматуры 320 A II [pic].
Значит принятого количества площади арматуры достаточно.
[pic]- т.к. в комбинацию включены только постоянная и снеговая нагрузки.
Коэффициент армирования [pic] что значительно отличается от принятого
ранее значения [pic] поэтому необходимо сделать второе приближение.
Площадь сечения арматуры 728 A II [pic].
4. Расчёт сечения 1-2
Сечение b x h=50 х 100 см
М кНм 6556 -4133 -156
N кН 194141 148984 23034
Q кН 4285 -8344 -209
Необходимость в подборе сечения арматуры в сечении 1-2 отпадает так как
усилия в нем меньше чем в сечении 2-1. В сечении 1-2 по конструктивным
соображениям принимаем по 318 A II с каждой стороны сечения.
Рассчитаем распорку колонны.
Изгибающий момент в распорке:
Сечение распорки прямоугольное b x h=50 x 40см
т.к. эпюра изгибающих моментов двухзначная то:
Сечение армируем двойной симметричной арматурой.
Принимаем 325 A II [pic]
Рисунок 4. Конструкция двухветвевой колонны
Расчёт фундамента под двухветвевую колонну
Грунты основания – пески пылеватые средней плотности маловлажные.
Расчетное сопротивление грунта [pic]
Арматура из горячекатаной стали класса А-II [pic]
Бетон тяжелый класса В25 [pic]
Вес единицы объёма материала фундамента и грунта на его обрезах [pic].
Расчёт выполняется на наиболее опасную комбинацию расчётных усилий в
Нормативные значения при [pic]
Определение геометрических размеров фундамента
Глубину стакана фундамента принимают 90см что не менее [pic]
Где 25=d диаметр продольной арматуры в колонне
[pic]- для бетона В25
Расстояние от дна стакана до подошвы фундамента принято 250 мм. Полная
высота фундамента [pic] принимается 1200мм что кратно 300мм.
Глубина заложения фундамента при расстоянии от планировочной отметки до
верха фундамента 150мм [pic]
Фундамент 3-х ступенчатый высота ступеней принята одинаковой по 40 см
Определяем предварительную площадь фундамента
5 – коэффициент учитывающий наличие момента.
Назначаем соотношение сторон [pic] получаем размеры:
Определяем рабочую высоту фундамента из условия прочности на
Полная высота сечения [pic]принятой высоты сечения достаточно.
Определяем краевое давление на основание. Изгибающий момент в уровне
Нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах:
При условии что [pic]
условия удовлетворяется поэтому размер фундамента не изменяем.
Расчёт арматуры фундамента
Определяем напряжения в грунте под подошвой фундамента в направлении
длинной стороны без учёта веса фундамента и грунта на его уступах
Расчётные изгибающие моменты:
Требуемое количество арматуры:
Принимаем 1418 A II [pic]
Процент армирование [pic]
Арматуру укладываемую параллельно меньшей стороне фундамента
определяем по изгибающему моменту в сечении IV-IV:
Рисунок 5 - Конструкция внецентренно-нагруженного фундамента
«Колонны одноэтажных промышленных зданий» - Методические указания по
курсовому проекту №2 по курсу «Железобетонные конструкции» для
студентов всех форм обучения специальности 2903 – Промышленное и
Байков В.Н. Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс.
Учебник для ВУЗов. – 5-е изд. перераб. и дополн. – М.: Стройиздат
Голышев А.Б. и др. Проектирование железобетонных конструкций.
Справочное пособие. – Киев: Будивельник 1994. – 496с.
СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции - М.: ЦИТП
Госстроя СССР 1985. – 79с.

Рома ЖБК готовность 100.doc

При разработке проектов зданий и сооружений выбор конструктивных
решений производят исходя из технико-экономической целесообразности их
применения в конкретных условиях строительства с учетом максимального
снижения материалоемкости трудоемкости и стоимости строительства
достигаемых за счет внедрения эффективных современных строительных
материалов и конструкций снижения массы конструкций и т.п. Принятые
конструктивные схемы должны обеспечивать необходимую прочность
устойчивость; элементы сборных конструкций должны отвечать условиям
механизированного изготовления на специальных предприятиях.
При проектировании производственных зданий необходимо стремиться к
наиболее простой форме в плане и избегать перепадов высот. При
проектировании часто выбирают объемно-планировочные и конструктивные
решения так как они обеспечивают максимальную унификацию и сокращение
числа типоразмеров и марок конструкций.
Увеличение объема капитального строительства при одновременном
расширении области применения бетона и железобетона требует всемерного
облегчения конструкций и следовательно постоянного совершенствования
методов их расчета и конструирования.
В курсовом проекте рассчитана железобетонная арка. При пролёте
свыше 30 метров железобетонные арки становятся экономичнее ферм. Наибольшее
распространение получили двухшарнирные арки.
Области применения железобетона. Железобетонные конструкции являются
базой современной строительной индустрии. Их применяют: в промышленном
гражданском и сельскохозяйственном строительстве — для зданий различного
назначения; в транспортном строительстве — для метрополитенов мостов
туннелей; в энергетическом строительстве — для гидроэлектростанций атомных
реакторов; в гидромелиоративном строительстве — для плотин и ирригационных
устройств; в горной промышленности — для надшахтных сооружений и крепления
подземных выработок и т.д. Такое широкое распространение в строительстве
железобетон получил вследствие многих его положительных свойств:
долговечности огнестойкости стойкости против атмосферных воздействий
высокой сопротивляемости статическим и динамическим нагрузкам малых
эксплуатационных расходов на содержание зданий и сооружений и др. Почти
повсеместное наличие крупных и мелких заполнителей в больших количествах
идущих на приготовление бетона делает железобетон доступным к применению
практически на всей территории страны.
По способу возведения различают: железобетонные конструкции сборные
изготовляемые преимущественно на заводах стройиндустрии и затем монтируемые
на строительных площадках; монолитные полностью возводимые на месте
строительства; сборно-монолитные в которых рационально сочетается
использование сборных железобетонных элементов заводского изготовления и
монолитных частей конструкций.
В настоящее время сборные железобетонные конструкции в наибольшей
степени отвечают требованиям индустриализации строительства хотя следует
отметить что и монолитный бетон с каждым годом получает все большее
Проектирование конструкции поперечной рамы одноэтажного промышленного
Здание однопролётное. Район строительства:
Снеговая нагрузка по Pсн=12 кПа;
Ветровая нагрузка qв=045 кПа;
Средняя скорость за три наиболее холодных месяца =4мс;
Здание не отапливаемое длиной 102 м.
Длина температурного блока 51 м.
Ширина пролёта стропильной конструкции - фермы L =29 м.
Пролёт оборудован мостовым краном среднего режима работы
2 Компоновка поперечной рамы
В качестве основной несущей конструкции покрытия принята ферма пролётом
м. С предварительно напряженным нижним растянутым поясом. Цех оборудован
лампами дневного света устройство фонарей не предусмотрено. Плиты покрытия
предварительно напряженные железобетонные ребристые размерам 3х6 м.
Подкрановые балки принимаем железобетонные предварительно напряжённые
высотой 10 м. Наружные стены панельные навесные опирающиеся на опорные
столики колонн на отметке 102 м. Стеновые панели и остекление ниже отметки
2 м также навесные опирающиеся на фундаментную балку. Колонны
проектируем сквозные двухветвевые.
Отметка кранового рельса Н0 = 115 м. Высота кранового рельса 150 мм.
Колонны имеют длину от обреза фундамента до верха подкрановой консоли:
От верха подкрановой консоли до низа стропильной конструкции – в
соответствии с габаритом мостового крана высотой подкрановой балки
рельса размером зазора:
Окончательно принимаем Н2 = 405 м что отвечает модулю кратности 12 м
для длины от нулевой отметки до низа стропильной конструкции.
При этом полная длина:[pic] .
Привязка колонн к разбивочным осям при шаге 6 м кране Q=20050 кН и
высоте колонны Н = 1455 м принимаем 250 мм.
Соединение колонн с арками выполняется сваркой закладных деталей и в
расчётной схеме поперечной рамы считается шарнирным.
Для колонны в подкрановой части [p b1 =
0 мм (при шаге 6 метров) в надкрановой части из условия опирания арки
h2 = 600 мм b2 = 500 мм.
Рис. 2. Компоновка сечения колонн
Рисунок 3 - К расчёту поперечной рамы.
А) конструктивная схема рамы.
3. Определение нагрузок на раму
3.1. Постоянная нагрузка
Нагрузка от веса покрытия приведена в таблице 1.
Расчётное опорное давление фермы:
от самой фермы: [pic]
где 11 – коэффициент надёжности по нагрузке γf
Таблица 1. Нагрузка от веса покрытия
Наименование нагрузки Нормативная Коэф. Расчётная
Рн[pic] надежностиР [pic]
Жб ребристые плиты покрытия
размером в плане 3х6м с учётом 15625 11 171875
заливки швов 50 13 65
Обмазочная пароизоляция 350 13 455
асфальтовая стяжка 150 13 195
Рубероид (3 слоя) 243375
Расчётная нагрузка от веса покрытия с учётом коэффициента надёжности по
назначению здания [pic]:
Расчётная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления передаваемая
на колонну выше отметки 102 м.
где[pic]- вес 1 м2 стеновых панелей
[pic]- вес 1 м2 остекления
непосредственно на фундаментную балку:
Расчётная нагрузка от веса подкрановых балок
[pic]- вес подкрановой балки
Расчётная нагрузка от веса колонн:
- надкрановая часть [pic]
- подкрановая часть [pic]
3.2. Временные нагрузки
а) Снеговая нагрузка
вес снегового покрова на 1м2 площади горизонтальной проекции
покрытия [pic]. Средняя скорость ветра за три наиболее холодных месяца
=4мс>2 мс снижает коэффициент перехода [pic] умножением на
коэффициент [pic] =12-01· = 12-01· 4=08 т.е. [pic]·[pic]
Расчётная снеговая нагрузка при: [pic]на колонны:
б) Крановые нагрузки
Вес поднимаемого груза Q = 200 кН. Пролёт крана [pic]
вес тележки [pic] [pic]
Расчётное максимальное давление на колесо крана при [pic]
Расчётная поперечная тормозная сила на одно колесо
Вертикальная крановая нагрузка на колонны от двух сближённых кранов с
коэффициентом сочетания 085
Горизонтальная крановая нагрузка на колонну от двух кранов при
поперечном торможении
в) Ветровая нагрузка
Расчетное значение ветрового давления 0 = [pic]местности типа С – при
[pic] аэродинамический коэффициент для наружных стен с наветренной
стороны равен [pic] с подветренной [pic].Нормативное значение средней
составляющей ветровой нагрузки m с наветренной стороны ровно:
для части здания высотой до 5 метров от поверхности земли при
коэффициенте учитывающим изменение ветрового давления по
высоте k=075; m1=0·k·cе=[pic]
то же высотой до 10 метров m2=0·k·cе=[p
то же высотой до 20 метров m3=0·k·cе=[p
на высоте 17 9 метров в соответствие с линейной интерполяцией с
наветренной стороны [pic] то же при высоте 1020 метров
переменную по высоте ветровую нагрузку с наветренной стороны заменяют
равномерно распределённой эквивалентной по моменту в заделке консольной
балки длиной 126 метров [pic]
С подветренной стороны: ms= [pic]кНм. Расчетная равномерно
распределенная ветровая нагрузка на колонну до отметки 126 метра при
коэффициенте по нагрузке γf = 14 коэффициенте надёжности по назначению
с наветренной стороны:
Р = mB γf γn = 3319.6.14.095= 265кНм;
с подветренной стороны:
Р = msB γf γn = 20744.6.14.095= 166кНм;
Расчетная сосредоточенная ветровая нагрузка выше отметки 126 метра:
4 Определение усилий в колоннах рамы
Расчет рамы выполняют методом перемещений.
Постоянная снеговая ветровая нагрузки действуют одновременно на всю
раму температурного блока при этом пространственный характер работы
каркаса не проявляются сdim =1. Крановая же нагрузка приложена только
к нескольким рамам блока однако благодаря жесткому диску покрытия в
работу вовлекаются все рамы блока проявляется пространственная работа
Подвергают основную систему единичному перемещению Δ1=1 и вычисляют
реакции верхнего конца сквозной колонны RΔ
Для сквозной колонны:
Моменты инерции сечений:
Усилия в колоннах рамы от постоянной нагрузки
Продольная сила [pic] действует с эксцентриситетом е0
Согласно принятому в расчете правилу знаков реакция направленная
вправо положительна. Реакция правой колонны:
Суммарная реакция связей в основной системе:
Упругая реакция [pic]
Продольные силы в колонне
Усилия от снеговой нагрузки
Усилия в колоннах от крановой нагрузки
Суммарная реакция в основной системе равна:
с учетом пространственной работы:
где [pic] при шаге рам 6 м.
упругая реакция левой колонны:
Расчёт на действие горизонтальной нагрузки
Расчёт рамы на действие ветровой нагрузки
При единичном смещения верха рамы
Реакции в дополнительной связи основной системы от действия
- реакция в верхней опоре левой колонны
- реакция в левой колонне
- реакция дополнительной связи
- реакция левой колонны
- реакция правой колонны
На основании выполненного расчёта строим эпюры моментов для всех
загружений рамы и составляем таблицу расчётных усилий М Q N в сечении
колонны. В каждом сечении колонны определяем комбинации усилий.
В соответствии с главой СНиПа «Нагрузки и воздействия» и нормами
проектирования железобетонных конструкций рассматриваем две группы основных
сочетаний нагрузок с различными коэффициентами условий работы бетона [pic]
и коэффициентами сочетаний [pic].Колонну рассчитываем сплошную.
Таблица 2 - Усилия в колонне
нагрузка Эпюра моментов№ Коэф. 1-0 1-2 2-1
М N 10730 41648 -1853
Мm N 9701 41648 -2882
M+ 10730 41648 -1853
покрытия размером в
плане 3х6 м с учётом
заливки швов 1563 11 1719
Узловые расчётные нагрузки по верхнему поясу фермы:
Узловые нормативные нагрузки
3 Определение усилий в элементах фермы
Геометрическая схема фермы
Диаграммы усилий в элементах фермы:
а) На весь пролет; б) на половину пролета
Данные сводим в таблицу
ЭлеменНомераУсилия от нормативной Усилия от расчётной нагрузки
ты стержннагрузки кН кН
Постоя1 Вар.2 Вар.МаксимПостоянн1 Вар.2 Вар.Максима
нная СнеговСнеговальныеая СнеговСнеговльные
нагрузой ой усилиянагрузкаой ой усилия
ка нагрузнагруз нагрузнагруз
М кНм 10730 9701 5691
N кН 41648 41648 42747
-я комбинация усилий
Усилия от продолжительного действия нагрузки [pic]
[pic]- т.к. в комбинацию включена снеговая крановая ветровая нагрузки
В расчёте случайные эксцентриситеты не учитываем.
[pic]необходимо учитывать влияние прогиба элемента на его прочность.
Условная критическая сила равна:
При условии что [pic] высота сжатой зоны:
относительная высота сжатой зоны: [pic]
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона
Площадь арматуры [pic] назначаем по конструктивным соображениям:
Принимаем 316 A III [pic]
Расчёт сечения колонны 1-0 в плоскости перпендикулярной к плоскости
изгиба не делают т.к.
3. Расчёт сечения 2-1 в заделке колонны
Высота сечения h=120 см;
Сечение ветви b h0 = 21см;
С=95 см расстояние между осями распорок при четырех панелях составляет
[p высота сечения распорки 40см.
Усилия 1-я комбинация 2-я комбинация 3-я комбинация
М кНм 15773 7752 15773
N кН 80013 80013 80013
Q кН 3057 3176 3057
Усилия от продолжительного действия нагрузки
[pic] Расчет необходимо выполнять на все три
комбинации усилий и расчетное сечение арматуры [pic] принимают наибольшее.
Приведённый радиус инерции сечения в плоскости изгиба
Приведённая гибкость сечения
[pic]необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.
Определяем усилия в ветвях колонны
армирование ветвей принимают симметричное.
назначаем конструктивно принимаем 320 A III [pic]
Проверяем необходимость расчёта подкрановой части колонны в плоскости
перпендикулярной к плоскости изгиба
[pic]расчет необходим.
Значение случайного эксцентриситета: [pic]
Принимаем [pic]. Тогда [pic]
Принятого количества площади арматуры достаточно.
комбинации усилий и расчетное сечение арматуры [pic] принимают
[pic]- т.к. в комбинацию включена снеговая крановая ветровая
армирование ветвей принимают симметричное. Арматуру подбираем
принимаем 320 A III [p [pic]
4. Расчёт сечения 1-2
Сечение b x h=50 х 120 см
М кНм -4697 -5877 -4697
N кН 66689 66689 66689
Q кН 1183 2005 1183
Необходимость в подборе сечения арматуры в сечении 1-2 отпадает так
как усилия в нем меньше чем в сечении 2-1. В сечении 1-2 по конструктивным
соображениям принимаем по 318 A III с каждой стороны сечения.
Рассчитаем распорку колонны.
Изгибающий момент в распорке:
Сечение распорки прямоугольное b x h=50 x 40см
т.к. эпюра изгибающих моментов двухзначная то:
Сечение армируем двойной симметричной арматурой.
Принимаем 29 A III [pic]
Поперечная сила в распорке
Определяем поперечную силу воспринимаемую сечением
т.к. [pic]поперечную арматуру принимаем конструктивно [pic]A I c шагом
Рисунок 4 -Конструкция двухветвевой колонны
Расчёт фундамента под двухветвевую колонну
Грунты основания – пески пылеватые средней плотности маловлажные.
Расчетное сопротивление грунта [pic]
Арматура из горячекатаной стали класса А-II [pic]
Бетон тяжелый класса В125 [pic]
Вес единицы объёма материала фундамента и грунта на его обрезах [pic].
Расчёт выполняется на наиболее опасную комбинацию расчётных усилий в
Нормативные значения при [pic]
Определение геометрических размеров фундамента
Глубину стакана фундамента принимают 90см что не менее [pic]
Где 20=d диаметр продольной арматуры в колонне
[pic]- для бетона В125
Расстояние от дна стакана до подошвы фундамента принято 250 мм. Полная
высота фундамента [pic] принимается 1200мм что кратно 300мм.
Глубина заложения фундамента при расстоянии от планировочной отметки до
верха фундамента 150мм [pic]
Фундамент 3-х ступенчатый высота ступеней принята одинаковой по 40 см
Определяем предварительную площадь фундамента
5 – коэффициент учитывающий наличие момента.
Назначаем соотношение сторон [pic] получаем размеры:
Определяем рабочую высоту фундамента из условия прочности на
Полная высота сечения [pic]принятой высоты сечения достаточно.
Определяем краевое давление на основание. Изгибающий момент в уровне
Нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах:
При условии что [pic]
условия не удовлетворяется поэтому изменяем размер фундамента
Расчёт арматуры фундамента
Определяем напряжения в грунте под подошвой фундамента в направлении
длинной стороны без учёта веса фундамента и грунта на его уступах
Расчётные изгибающие моменты:
Требуемое количество арматуры:
Принимаем 1212 A II [pic]
Процент армирование [pic]
Арматуру укладываемую параллельно меньшей стороне фундамента
определяем по изгибающему моменту в сечении IV-IV:
Принимаем 1012 A II [pic]
Рисунок 5 - Конструкция внецентренно-загруженного фундамента
«Колонны одноэтажных промышленных зданий» - Методические указания по
курсовому проекту №2 по курсу «Железобетонные конструкции» для
студентов всех форм обучения специальности 2903 – Промышленное и
Байков В.Н. Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс.
Учебник для ВУЗов. – 5-е изд. перераб. и дополн. – М.: Стройиздат
Голышев А.Б. и др. Проектирование железобетонных конструкций.
Справочное пособие. – Киев: Будивельник 1994. – 496с.
СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции - М.: ЦИТП
Госстроя СССР 1985. – 79с.

20-1.doc

Усилия от постоянной нормативной нагрузки
Усилия от постоянной расчетной нагрузки
Усилия от снеговой нормативной нагрузки по схеме загружения «а»
Усилия от снеговой нормативной нагрузки по схеме загружения «б»
Усилия от снеговой нормативной нагрузки по схеме загружения «в»
-----------------------------------------

переделанное пункт 3.1.4-7.2.doc

Федеральное агентство по образованию
Кубанский государственный технологический университет
Кафедра технологии организации экономики строительства
и управления недвижимостью (ТОЭС и УН)
МОНТАЖ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Методические указания
к курсовому проекту по технологии возведения зданий
и сооружений для студентов всех форм обучения
0102 – Промышленное и гражданское строительство
0104 – Гидротехническое строительство
0105 – Городское строительство и хозяйство
0106 – Производство строительных материалов
изделий и конструкций
0115 – Экспертиза и управление недвижимостью
Печатается по решению Редакционно-издательского совета
Методические указания к курсовому проекту по технологии строительного
производства «Монтаж строительных конструкций” для студентов всех форм
обучения специальности 270102 - Промышленное и гражданское строительство.-
-е изд. перераб. и доп. Краснодар:
Приведены содержание и методика разработки курсового проекта
по монтажу строительных конструкций здания (сооружения).
Могут быть использованы студентами при разработке раздела
«Технология строительного производства» в дипломном проекте в том числе
студентами-иностранцами.
Разработаны с использованием результатов научно-исследовательской
работы по теме «Технико-экономические исследования по повышению
эффективности строительного производства”
Ил.12. Табл.12. Библиогр.23 назв.
Составители: ст.преп. В.С.Дрешпак Р.Р.Степанов доцент канд. техн.
«Оргтехстрой» ППСО Союзкурортстрой ГлавУКСа ВЦСПС В.И.Гришин доцент
кафедры ТОЭС канд.техн.наук В.Г.Скляревский.
(С) Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени политехнический
Нормативные ссылки 5
Определение исходных данных . 6
Выбор метода монтажа и монтажных приспособлений ..7
1 Выбор методов и схем монтажа зданий и сооружений .. 7
2 Выбор приспособлений и вспомогательного оборудования 16
Выбор монтажных кранов по техническим параметрам 20
1 Общие положения . 20
2 Расчет требуемых технических параметров .. 24
Деление на участки захватки ярусы .. 28
Составление калькуляции трудовых затрат 31
Расчет требуемого числа монтажных машин 34
Технико-экономические исследования вариантов механизации
монтажных работ (УИРС) 36
1. Продолжительность работ .. 37
2. Трудоемкость единицы работ . 41
3. Себестоимость единицы работ .. 42
4. Удельные приведенные затраты . 45
Расчет состава комплексной бригады . 46
Разработка технологических схем и графика производства работ 49
Выбор транспортных средств . 51
Описание принятой технологии монтажа . 55
Разработка мероприятий по технике безопасности . 56
Исследования по совершенствованию технологии монтажа (УИРС). 57
Требования к оформлению проекта 58
1. Пояснительная записка 59
2. Графическая часть . 59
Цель выполнения курсового проекта по дисциплине «Технология
строительного производства» - расширить и углубить знания полученные
студентами при изучении курса приобрести навыки самостоятельной работы по
проектированию производства строительно-монтажных работ. Курсовой проект
готовит студента к дипломному проектированию и к практической инженерной
В курсовом проекте студент разрабатывает технологическую карту монтажа
строительных конструкций здания (сооружения).
Использование технологических карт в практике строительства
способствует сокращению затрат ручного труда достижению наибольшей
эффективности и снижению травматизма при выполнении строительных и
Технологические карты как составная часть проекта производства работ
служат основным документом по которому линейный персонал осуществляет
подготовку и непосредственное выполнение работ.
Содержание курсового проекта определяется заданием на его разработку
(задание выдается на отдельных бланках) и указаниями разд.14.
Разработку курсового проекта рекомендуется производить в
последовательности соответствующей порядку изложения разделов данных
методических указаний.
Введение разд. 24-714 составлены ст. преподавателем В.С. Дрешпаком;
разд. 1389 - ст. преподавателем Р.Р.Степановым; разд. 10-13 доцентом
При составлении раздела 13 использованы методические указания к
разработке курсового проекта по технологии строительного производства
выполненные на кафедре технологии строительного производства ШСИ им.
Содержание курсового проекта должно совпадать с содержанием самих
методических указаний а заглавия разделов проекта с заглавиями 1-8 10-13
В настоящих методических указаниях использованы ссылки на следующие
нормативные документы:
ГОСТ Р 21.1101-2009 СПДС. Основные требования к проектной и рабочей
ГОСТ 2.104-2006 ЕСКД. Основные надписи
ГОСТ 2.301-68 ЕСКД. Форматы Грунты.
ГОСТ 2.701-2008 ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к
ГОСТ 3.1105-84 ЕСТД. Общие требования текстовых технологических
СНиП 3-01.01-85. Организация строительства
СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Часть 1 –общие
СТП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Часть 2 –
строительное производство
СТП КубГТУ 4.2.6-2004 СМК. Учебно-организационная
деятельность. Курсовое проектирование
МР КубГТУ 4.4.4-2008 СМК. Учебно-методическая деятельность. Учебные
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ
Проектирование начинается с установления по заданию числа и масс
монтажных элементов и внесения их в табл. 1.1.
Спецификация сборных железобетонных элементов
Наименование Размеры элементов Площа- Числа Массы элементов
элементов м ди эле- элементов т
Установка колонн массой до Шт. 44 88 К-5 К-6
т в стаканы фундаментов при
Заделка стыков колонн в стык 44 88 К-5 К-6
стаканах фундамента при объеме
бетонной смеси в стыке до 01
ВЫБОР МЕТОДОВ МОНТАЖА И МОНТАЖНЫХ
1. Выбор методов и схем монтажа зданий и сооружений.
1.1. При выборе метода монтажа здания (сооружения) следует исходить
из того чтобы принятые методы монтажа и способы установки и закрепления
отдельных конструктивных элементов или укрупненных блоков обеспечивали:
а) безопасность монтажных и послемонтажных работ с учетом
их производства по совмещенному графику;
б) устойчивость и геометрическую неизменяемость смонтированной части
здания (сооружения) на всех стадиях его возведения;
в) надежность монтажных соединений;
г) возможность комплексной механизации строительства;
д) поточность выполнения процессов;
е) наиболее раннее открытие фронта для послемонтажных работ;
ж) возможно меньшую трудоемкость и стоимость работ.
1.2. Монтаж строительных конструкций как правило следует вести
непосредственно с транспортных средств («с колес») и со стендов
укрупнительной сборки. Для монтажа «с колес» разрабатывается график
доставки сборных элементов согласованный с почасовым графиком их монтажа
В курсовом проекте применение монтажа «с колес» или с при-
объектного склада применение основного монтажного или специального крана
для разгрузки конструкций на складе указываются в задании или оговариваются
1.3. Важным средством повышения эффективности монтажных работ
является групповой подъем элементов монтаж укрупненными элементами и
объемно-пространственными блоками.
1.4. Монтаж сборных железобетонных каркасов одноэтажных промышленных
зданий обычно осуществляется комбинированным методом (схема группировки
элементов по отдельным потокам представлена в работе [5]). С особенностями
комплексного метода монтажа сборных железобетонных конструкций можно
ознакомиться в работах[1718] .
1.5. Монтаж можно вести одним краном за два-три прохода или группой
(комплектом) кранов каждый из которых устанавливает один или несколько
видов конструкций (например один кран колонны второй - подкрановые балки
третий - элементы покрытия).
Иногда чтобы не применять мощные краны подъем наиболее тяжелых
элементов осуществляется двумя кранами. Например для монтажа каркаса
одноэтажного промышленного здания из сборных железобетонных элементов
(колонн массой 81т подкрановых балок - 84т ферм покрытия - 169т и плит
покрытия - 28т) представляется эффективным применение двух кранов МКГ-16 с
длиной стрелы 185м и гуськом - 56м (рис.2.1). Монтаж подкрановых балок и
элементов покрытия запроектирован комплексным методом причем монтаж ферм -
двумя кранами в спаренной работе с транспортных средств. Плиты покрытия
поднимаются вспомогательным крюком остальные элементы - основным.
1.6. Схема движения кранов при монтаже конструкций одноэтажных
производственных зданий зависит от массы и размеров конструкций сетки
колонн и других факторов. Монтаж элементов разных типов может
осуществляться при перемещении кранов вдоль поперек (рис.2.2) посредине
по краям пролета или при перемещении по зигзагу (рис.2.3д-з).
Самоходными кранами целесообразно с одной стоянки (рис. 2.3б-г)
монтировать несколько элементов если это не повлечет за собой понижения
производительности труда или существенного усложнения способов
складирования элементов.
1.7. Для монтажа многоэтажных зданий шириной до 24-30м обычно
достаточно установки кранов с одной стороны здания как правило с той где
нет выходов из лестничных клеток (рис.2.4а-б). Монтаж зданий шириной до З0-
м может быть осуществлен кранами с двух сторон (рис.2.4в-е) а при
большей ширине - внутри корпуса здания (рис.2.5ав) или применением
комбинированной схемы монтажа (рис.2.5б).
1.8. К выбору схемы монтажа здания или сооружения необходимо
подходить творчески. Вначале рассматриваются возможные варианты с
применением различных типов машин и механизмов при различных схемах их
движения и установки. Затем отвергаются явно неконкурентоспособные
варианты. Окончательный выбор варианта решается на основе их технико-
экономического сравнения (разд.7).
1.9. Рассмотрим наиболее целесообразные варианты схем монтажа
сборного железобетонного купола диаметром 50м из ребристых плит массой 1-5т
(с удалением от центра купола масса плит возрастает). Вариант 1 (рис.2.6а)
- используется один башенный кран с требуемым вылетом крюка LТР=285м и
требуемой грузоподъемностью на наибольшем вылете QТР=52т. Вариант П
(рис.2.6б) - используется один башенный кран с LНАИБ=30м и QTP=12-52т.
Вариант Ш (рис.2.6в) - используется гусеничный кран в башенно-стреловом
исполнении. Вариант 1У (рис.2.6г) - используются два башенных крана с
LНАИБ=30м и QТР=52т.
Вполне очевидно что при логической оценке ни одному из предложенных
вариантов нельзя отдать предпочтение так как каждый из них имеет свои
достоинства и недостатки. К достоинствам 1-го варианта следует отнести то
что необходимость устройства подкранового пути отпадает (во 2-м варианте
подкрановый путь имеет значительную длину).
Недостатки 1-го варианта - в сложности демонтажа крана и более высокой
грузоподъемности крана по сравнению со 2-м вариантом. 4-й вариант
обеспечивает наименьшую продолжительность монтажа купола в сравнении с
остальными меньшую длину подкрановых путей по сравнению со 2-м вариантом
но ведет к значительному увеличению капитальных вложений и концентрации
рабочей силы по сравнению с остальными вариантами. Третий вариант
предположительно должен иметь наименьшую величину единовременных затрат на
монтаж демонтаж и транспортировку крана; однако эффективность этого
варианта снижается тем что гусеничный кран обслуживает машинист и помощник
машиниста в то время как башенный - один машинист. Кроме того по 3
варианту монтаж ведется вне поля зрения машиниста что влияет на
производительность работ и связано с необходимостью иметь в звене
монтажников дополнительно сигнальщика.
Следовательно в данном случае вопрос о выборе схемы монтажа может
быть решен только на основе технико-экономического сравнения всех четырех
2. Выбор приспособлений и вспомогательного оборудования
2.1. Высокопроизводительный монтаж сборных конструкций отвечающий
требованиям безопасного производства работ возможен только при правильном
подборе ведущих монтажных машин комплекта оборудования инвентаря и
2.2. Вспомогательные машины (например отдельный при необходимости
кран для погрузочно-разгрузочных работ на строительной площадке
автобетононасос) оборудование и приспособления должны по своей
производительности или по количеству обеспечивать бесперебойную работу
ведущих монтажных машин комплекта с учетом принятой сменности работ.
2.3. Монтажные приспособления по своему назначению можно разделить
на следующие основные группы:
-для подъема конструкций - грузозахватные (стропы траверсы захваты);
-для установки временного закрепления и выверки конструкций (кондукторы
расчалки распорки подкосы и т.п.);
-вспомогательные служащие для укрупнительной сборки и складирования
конструкций организации рабочего места и обеспечивающие безопасное
производство монтажных работ (временные передвижные и переставные опоры
подмости площадки лестницы ограждения средства индивидуальной защиты и
2.4. Подбираются монтажные приспособления по альбомам и каталогам
типовых монтажных и такелажных приспособлений и другим источникам в
соответствии с размерами и конструкцией здания (сооружения) габаритами и
массой монтажных элементов и принятым методом монтажа. Следует отдавать
предпочтение инвентарным приспособлениям имеющим меньшую массу и более
простым по конструкции применение которых позволит снизить затраты ручного
труда повысить безопасность работ.
2.5. В случае применения в проекте нетипового монтажного
приспособления следует разработать его конструктивную схему и произвести
приближенный статический расчет.
2.6. Строповка конструкций должна производиться так чтобы при
подъеме они находились в положении близком к проектному: колонн - в
вертикальном плит перекрытий - в горизонтальном лестничных маршей - в
При гибкой подвеске элемента на крюке монтажной машины для обеспечения
устойчивого его равновесия необходимо чтобы точки подвеса (захвата) были
расположены выше центра тяжести элемента.
2.7. Число ветвей стропа принимают в зависимости от вида и массы
поднимаемого элемента. При этом следует учитывать что углы между ветвями
должны быть не более 90° а угол между ветвью и вертикалью не более 45°; с
уменьшением последнего увеличивается высота строповки элемента но
уменьшаются растягивающие усилия в ветвях стропа и сжимающие - в
поднимаемом элементе.
2.8. Для уменьшения высоты строповки и сжимающих усилий в
конструкциях для их подъема применяют траверсы.
При подъеме тяжелых громоздких и длиномерных конструкций следует применять
балансирные траверсы позволяющие исключить перенапряжение монтируемых
элементов и выровнять нагрузку на строповочные петли.
2.9. Сопутствующие установке сборных конструкций работы (сварка и
защита от коррозии закладных деталей; заделка сопряжений элементов
растворной или бетонной смесью; герметизация стыков и др.) трудоемки и
поэтому должны быть максимально механизированы.
2.10. Результаты работы по выбору монтажных приспособлений для
установки всех основных сборных элементов оформляют в виде табл.2.1.
Вспомогательные машины (оборудование) выбирают как правило после выбора
моделей основных монтажных машин на основе расчета их требуемых технических
параметров (разд. З).
2.11. После выбора комплекта машин по технико-экономическим
показателям (разд.7) составляют ведомость потребности в основных машинах
оборудовании инструменте инвентаре и приспособлениях по форме [10 табл.4-
] (в курсовом проекте допускается составлять одну сводную ведомость по
Ведомость потребности в основных машинах оборудовании инструменте
инвентаре и приспособлениях
Наименование Тип Марка Число Характеристика
Кран пневмоколесный Стреловой МКП-25 1 Длина стрелы 175м
ВЫБОР МОНТАЖНЫХ КРАНОВ ПО ТЕХНИЧЕСКИМ
1.1. На основе изложенного ранее (подразд. 2.1) в курсовом проекте
необходимо обосновать выбор и сравнить не менее двух вариантов кранов или
их комплектов. В первом случае предусматривается применение по одному крану
в каждом варианте во втором - по два или больше с учетом нормативных
сроков строительства. Число кранов может быть откорректировано (разд.6).
1.2. Рекомендуемые типы кранов приведены в табл.3.1.
Рекомендуемые типы монтажных кранов
Этажность Типы кранов
Стреловые с гуськами или без гуськов козловые
-5 Башенные башенно-стреловые стреловые с гуськами козловые
-16 Башенные башенно-стреловые стреловые с гуськами
Свыше 16 Башенные башенно-стреловые приставные самоподъемные.
1.3. При выборе кранов по требуемым техническим параметрам следует
-конфигурацию и размеры здания;
-массы элементов конструкций и последовательность их установки;
-типы монтажных приспособлений;
-типы и схемы движения кранов расположение их при монтаже.
Как правило следует проектировать расположение кранов и
последовательность установки элементов такими чтобы требуемые параметры
были наименьшими так как при этом создаются условия для применения менее
мощных кранов обычно более экономичных.
1.4. Расчеты требуемых технических параметров производят по
расчетным схемам и формулам на основе которых с использованием грузовых
характеристик кранов приводимых в ряде источников [81516] в табличной
или графической форме (рис.3.1)выбирают конкретные модели кранов.
1.5. В общем случае требуемыми параметрами являются:
-минимально допустимая длина стрелы –
-требуемый расчетный вылет крюка – LТР м;
-требуемая высота подъема крюка – НКТР м;
-требуемая грузоподъемность крана – QТР т.
Кран определенной модели может быть запроектирован если его параметры
- длина стрелы (l) вылет крюка (L) высота подъема крюка (НК)
грузоподъемность (Q) - ПРИ МОНТАЖЕ КАЖДОГО ЭЛЕМЕНТА не меньше требуемых.
1.6. На расчетных схемах (рис.3.2) расстояния между выступающими
частями здания и крана должны устанавливаться с учетом требований
безопасного выполнения работ. Например расстояния в местах возможного
появления людей определены следующим образом: По горизонтали - 10001) по
высоте - 2000 причем выступающими частями следует считать не только
ограждающие конструкции балконы и т.п. но и временные приспособления
(леса или кондукторы).
1.7. Так как для монтажа различных элементов требуются свои
параметры расчеты и выбор модели крана рекомендуется вести в такой
последовательности. Вначале рассчитывают требуемые параметры для монтажа
элемента с наибольшим параметром - длиной стрелы или вылетом крюка;
выбирают модель крана. Затем проверяют возможность использования крана
выбранной модели для монтажа других элементов. Данные проверки сводят в
табл.3.2. В случае если установка элементов одной марки должна выполняться
на различных вылетах крюка и отметках в таблицу вводятся наибольшие
Т а б л и ц а 3.2 Проверка возможности использования крана модели
СКГ-3010м на монтаже элементов конструкций
Наименование (марка) элемента Вылет Q QТР НК НКТР
Колонна (К-2) 186 40 26 300 285
Плита покрытия (П) 180 42 20 310 290
В табл.3.2 первым записывают элемент устанавливаемый на наибольшем
вылете а остальные - в порядке уменьшения вылета.
)Здесь и далее при отсутствии размерности читать мм.
1.8. Если проверкой установлена непригодность крана то расчеты
требуемых параметров следует повторить еще для одного или нескольких
элементов и вновь выбрать модель крана. В пояснительную записку вносят
таблицы с данными подтверждающими возможность применения кранов
определенных моделей.
2. Расчеты требуемых технических параметров
2.1 Формулы для определения НКТР и QTP имеют вид:
НКТР= h0 + h3 + hЭ + hС (3.1)
QТР= РЭ + РГП + РМ (3.2)
где h0 - расстояние от уровня стоянки крана до опоры монтажного
элемента (рис.3.2) или до верхних плоскостей конструкции и
оборудования (кондукторов) над которыми перемещают элемент
h3 - требующееся по условию монтажа превышение (запас) нижних граней
монтажного элемента над плоскостями: опорными или над которыми его
перемещают. Обычно принимают h3= 500 1000;
hЭ - высота или толщина монтажного элемента м;
hС - конструктивная высота грузозахватного приспособления (высота
строповки) принимаемая от крюка крана до верхней плоскости
монтажного элемента м;
РЭ - масса монтажного элемента т;
РГП- масса грузозахватного (такелажного) приспособления т;
РМ - масса монтажного оборудования (кроме грузозахватного)
закрепленного на конструкции до ее подъема например лестниц-
стремянок закрепляемых на колонне до подъема т.
2.2. Минимально допустимую длину стрелы устанавливают графически или
аналитически обычно для стреловых кранов. При этом расстояние между стрелой
и конструкциями устанавливаемыми (рис.3.4а) или ранее установленными
(рис.3.4б) должно быть не менее 1000 по горизонтали и 500 - по вертикали
2.3. Минимально допустимая длина стрелы зависит от угла ее
наклона при монтаже (α). Поэтому вначале определяют угол α при котором она
минимальна. Установлено [4] что величина угла может быть определена через
его тангенс. Ниже приводимая методика1) предусматривает регламентируемое
[13] безопасное расстояние между точкой S и стрелой по горизонтали
(рис.3.4) где определяется по формуле:
tg=(h(a+a-L(гус)) ) (3.3)
где h - расстояние от ближайшей к стреле точки (S) конструкции здания
(рис.3.4в) до уровня центра шарнира пяты стрелы. На расчетных схемах
стрелу показывают отрезком прямой проходящим между центром шарнира
пяты стрелы (рис.3.4в; точка 0) и осью блока на головке стрелы
a - расстояние от S до вертикали проходящей через центр крюка в
момент установки элемента;
Δa - безопасное расстояние по горизонтали между точкой S и осью
LГУС - горизонтальная проекция гуська которую с достаточной степенью
точности можно принимать равной длине гуська [19табл.2] и назначать
с учетом предполагаемой группы кранов пригодных для заданных условий
Величину h рассчитывают по формуле:
где hS - расстояние по вертикали от S до уровня стоянки крана;
hШ - расстояние от центра шарнира пяты стрелы (точка 0) до уровня
стоянки крана; это расстояние можно до выбора модели крана принимать
ориентировочно по табл.1 [19] где представлены значения hШ гусеничных
кранов однако с достаточной степенью точности ими можно пользоваться и
для выбора пневмоколесных кранов.
2.4. Если ось стрелы проходит по контуру стрелы или вне его
(рис.3.5а) следует принимать Δa=1000 если же внутри (рис.3.5б) –
значение Δa должно приниматься с учетом толщины стрелы от 1400 (для кранов
грузоподъемностью QMAX до 10т) до 1900 (при QMAX до 160т).
2.5. При расчетном значении α менее 27° расчет минимально
допустимой длины стрелы следует производить с учетом обеспечения
безопасного расстояния по вертикали по формуле
tg=((h+h)(a-lгус)) (3.5)
где Δh - безопасное расстояние по вертикали между точкой S и осью
стрелы (точкой S’’).
Если ось стрелы проходит по контуру стрелы или вне его следует
принимать h=500 а если внутри – значение Δh должно приниматься от 900 (для
кранов с QMAX до 10т) до 1400 (при QMAX до 160т).
2.6. Установив через tgα по формуле (3.3) или (3.5) оптимальный
угол рассчитывают минимально допустимую длину стрелы рассматривая ее
состоящей из двух частей разделенных точками соответственно S' или S''
L мин=hsin+(a+a- L гус)cos (3.6)
L мин=(h+h)sin+(a- L гус)cos (3.7)
2.7. Требуемый расчетный вылет крюка для башенных кранов определяют
с учетом расположения противовеса. При нижнем его расположении
При верхнем (рис.3.2):
LTР= b + 1000 + e + d2
где b - расстояние от вертикали проходящей через центр тяжести
конструктивного элемента в момент установки до выступающих в
направлении крана по горизонтали частей здания;
r - радиус кривой описываемой хвостовой частью крана назначаемый
при расчете ориентировочно по [19табл.1];
e - расстояние от оси рельса до выступающей части базы крана
принимаемое ориентировочно до 700;
d - ширина колеи крана назначаемая при расчете ориентировочно по
В реальном курсовом и дипломном проектах расчетные схемы и формулы
могут быть скорректированы с учетом расположения призмы обрушения грунта
ширины верхнего строения кранового пути несимметричности башни трехопорных
кранов и других факторов.
2.8. Для стреловых кранов LТР может быть получен графически или
аналитически по формулам (рис.3.4в):
LТР=a + Δa + htgα + С (3.10)
LTР=a + (h+Δh)tgα + C (3.11)
где С - расстояние от оси вращения платформы крана до центра шарнира
пяты стрелы назначаемое при расчете ориентировочно по
2.9. Расчет требуемых параметров для выбора башенно-стреловых кранов
аналогичен расчетам для башенных с нижним противовесом.
ДЕЛЕНИЕ НА УЧАСТКИ ЗАХВАТКИ ЯРУСЫ
Для обеспечения основных принципов поточного производства работ здания
(сооружения) разбивает на захватки и участки которые проектируются обычно
одинаковыми или близкими по трудоемкости.
Захватка представляет собой часть здания (сооружения) на которой в
строгой технологической последовательности выполняются все циклы работ
элементарных (частных) потоков входящих в состав определенного
специализированного потока. Например специализированный поток по монтажу
сборных железобетонных колонн с установкой их в фундаменты стаканного типа
может быть разделен на следующие основные элементарные потоки: раскладка
колонн у мест их установки; подготовка к подъему установка в проектное
положение и временное закрепление колонн; окончательное закрепление колонн.
В пределах каждой захватки элементарные потоки во времени не совмещается а
выполняются последовательно.
Монтажные работы рекомендуется выполнять как минимум по
двухзахватной системе. При невозможности из-за малых размеров в плане
разбить здание на захватки производство совмещенных с монтажем работ
(бетонных кирпичной кладки и др.) должна предусматриваться в ту смену
суток когда на объекте не ведутся монтажные работы.
Участок обычно объединяет группу однородных по составу работ захваток.
В пределах участка не совмещаясь во времени развивается и взаимно
увязывается все специализированные потоки которые входят в состав данного
При установлении границ участков и захваток исходят из объемных и
конструктивных членений объекта и что особенно важно из требований
жесткости и устойчивости соответствующих частей зданий (сооружений) в
условиях их самостоятельной работы в процессе строительства.
Обычно в качестве участков принимают температурные блоки или пролеты
одноэтажных производственных зданий; первый ярус или часть яруса (два или
более ярусозахваток) многоэтажных зданий; пространственные блоки
специальных сооружений; узлы оборудования.
Ярусозахватка в многоэтажных зданиях по высоте обычно принимается
равной высоте этажа в бескаркасных зданиях и высоте яруса сборных колонн
(один-три этажа) в каркасных зданиях; в плане - одна-две секции
температурный блок или его часть.
Минимальный размер монтажного участка одноэтажных и первого яруса
(ярусозахватки) многоэтажных зданий с фундаментами стаканного типа
определяется (из условия непрерывной работы кранов) числом колонн NН
устанавливаемых за время от начала монтажа первых колонн до приобретения
бетоном в их стыках с фундаментом 50-100% прочности от проектной (в
зависимости от этажности и условий твердения).
Наименьшее число колонн на участке может быть определено по формуле
NH=[tСМ*АС*(tФ+tВ)*tК*φ]tОК*t’К (4.1)
где tСМ - продолжительность смены (tСМ=8ч);
АС - число рабочих смен в сутки (рекомендуется принимать АС=2);
tФ - время на образование фронта работ - интервал между началом
установки первых колонн и бетонированием стыков (принимается
кратным целому числу смен: tФ =05; 1; 15; и т.д.) дней;
tВ - технологический перерыв (выдерживание бетона в стыках [4с.105]
от начала бетонирования до набора бетоном требуемой прочности
tК - продолжительность монтажа в одном пролете секций двух рядов
φ - коэффициент темпа φ = t’КtП
t’K - продолжительность монтажа в одном пролете секции второго ряда
колонн и монтируемых в одном потоке с ними элементов (при
проходе крана по краям пролета: рис.2.3еж).
Для одноэтажных зданий и первого яруса многоэтажных зданий при
проходе крана посредине пролета (рис.2.3в-д) t’K принимается равным
tП - продолжительность монтажа в одном пролете секции элементов
устанавливаемых в следующем за монтажом колонн потоке (например
подкрановых балок или при отсутствии последних элементов покрытия);
tOK - принятая по ЕНиР средняя продолжительность установки одной
Если по расчету φ1 то его значение принимают равным единице.
СОСТАВЛЕНИЕ КАЛЬКУЛЯЦИИ ТРУДОВЫХ ЗАТРАТ
Калькуляция трудовых затрат и заработной платы - основа дальнейших
расчетов: определения требуемого числа кранов сроков выполнения работ
технико-экономических показателей и др.
Калькуляцию затрат труда и заработной платы составляют на основе
единых (ЕНиР) ведомственных (ВНиР) и местных (МНиР) действующих
производственных норм и расценок и ежегодных дополнений к ним. Составление
калькуляции рекомендуется выполнять по следующим этапам:
-ознакомление с «Общей частью» ЕНиР с «Вводной частью»
соответствующего раздела или главы;
-составление перечня позиций (работ) калькуляции на основе «Ведомости
объемов работ» (табл.1.1);
-подбор норм по каждой позиции калькуляции запись их шифров и
поправочных коэффициентов описание содержания работ;
-запись величин норм (Н.вр. и Расц.) по позициям;
-расчет нормативной трудоемкости и суммы заработной платы на объемы
работ и подсчет итогов по разделам и в целом.
В курсовом проекте надлежит разработать две калькуляции по форме
табл.5. Первую - полную по монтажу одного-двух элементов указанных
руководителем проекта на процессы и операции: основные (установка
элементов электросварка антикоррозионная защита заделка стыков и др.) по
ЕНиР сборников Е4 и Е22 а также вспомогательные (разгрузка
штабелирование оснастка конструкций подмостями снятие подмостей подъем
вспомогательных материалов и оборудования и др.) по ЕНиР сборников Е1 Е5
Е24 и др. Вторую - только на основные процессы на монтаж всех элементов в
соответствии с ведомостью объемов работ.
Т а б л и ц а 5 Калькуляция трудовых затрат и заработной платы
Наименование Шифр нормЕди- Н.вр. Объем работ
Процессов (ЕНиР) ница на еди-
по участкам1) На весь
88 2288 9152 3-29 684-32 Монтажники конструкций
12 4212 16848 5 разр. – 1
12 4212 16848 0-603 125-42 Плотники 4 разр. – 1
Монтажники конструкций
26553_ 265212 106 0-089 111-07 Такелажники:
04 1404 5616 0-201 41-81 4 разр. – 1
8 728 2912 3 разр. – 1
44 176 8814-09 11-27 Такелажники на монтаже
1 041 164 5-25 1-05 Бетонщик 2 разр. – 1
Затраты на прочие работы принимают в размере 1-5% от суммы затрат на
основные погрузочно-разгрузочные транспортные и вспомогательные процессы;
Затраты на разборку площадок лестниц (подмостей) отнесены к процессам
монтажа конструкций после выполнения которых потребность в площадках и
Результаты по графам 8 9 10 и 12 суммируются: в первой калькуляции
по процессам для каждого элемента а во второй - в целом по зданию. Эти
результаты используются в расчетах требуемого числа монтажных машин
состава комплексной бригады технико-экономическом исследовании вариантов
механизации работ. Число граф калькуляции обозначенных номерами 5-6 и 8-9
должно соответствовать принятому числу монтажных участков.
Ниже итоговых сумм по всем видам затрат на установки элементов
калькулируют затраты на процессы по окончательному закреплению конструкций:
сварке бетонированию стыков заделке швов раствором герметизаций и др.
после чего суммируют затраты на все работы по монтажу конструкций.
Еще ниже в этой таблице отдельно калькулируют затраты на разгрузку и
штабелирование конструкций если эта работа выполняется отдельным краном.
. РАСЧЕТ ТРЕБУЕМОГО ЧИСЛА МОНТАЖНЫХ ШИН
Общее число монтажных машин в комплекте (по варианту) может быть
определено по формуле
где ТН - общая затрата времени на работу монтажных машин (маш.-смен)
определяет по формуле
где ТНК - общая затрата времени на работу монтажных машин принятая по
калькуляции (табл.5) без учета затрат на вспомогательные
КО - коэффициент учитывающий затраты на вспомогательные работы не
учтенные в табл.5. Рекомендуется принимать следующие значения
КО: для одноэтажных промзданий
КО =21 (при монтаже «с колес» - 14); для многоэтажных
каркасно-панельных зданий КО=18 (при монтаже «с колес» -
); для крупнопанельных жилых зданий КО=11;
Т3 - заданный срок монтажных работ принимается в размере 25-30% для
одноэтажных промышленных зданий и 20-25% для многоэтажных
промышленных и гражданских зданий от общего срока
строительства смен. Общий срок строительства принимается по
[II]. При двухсменной работе монтажных машин среднее число
рабочих смен в месяц принимается равным 44;
С - коэффициент учитывающий сдвиг во времени начала и
окончания работ монтажными машинами в комплекте.
Рекомендуют принимать следующие значения С в зависимости от
К’2 C=1 K’=31-4 C=130
K’=2-3 C=125 K’>4 C=135
При монтаже многоэтажных зданий одновременно несколькими монтажными
машинами и при отсутствии сдвига во времени их работы принимается С=1.
После определения общего числа монтажных машин в комплекте находят
необходимое число их по каждой разновидности модели
где Тнi - принятые затраты времени для разновидности (модели)
монтажных машин маш.-смен.
Затраты времени в машино-сменах по отдельным вариантам могут
отличаться. Это возможно в тех случаях когда в вариантах принята
различная группировка конструкций по монтажным потокам или если в одном из
вариантов предусмотрено например применение гусеничных кранов а в другом
- кранов на пневмоколесном ходу. В последнем случае нормы должны быть
увеличены в 11 раза [6].
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ВАРИАНТОВ МЕХАНИЗАЦИИ МОНТАХНЫХ РАБОТ (УИРС)
При сравнении вариантов комплексной механизации монтажных работ
рассматриваются следующие основные показатели:
а) продолжительность монтажных работ П;
б) трудоемкость единицы монтажных работ Те;
в) себестоимость единицы монтажных работ Се;
г) удельные приведенные затраты на монтаж конструкций Пуд.
Технико-экономические показатели сравниваемых вариантов сводятся в
табл.7. Предпочтение отдается как правило варианту с наименьшей величиной
удельных приведенных затрат. Если при сопоставлении основных технике -
экономических показателей не удается выявить более эффективный вариант то
сравнение производят по дополнительным показателям: удельному расходу
электроэнергии топлива смазки и др. на единицу монтажных работ.
Т а б л и ц а 7 Основные технико-экономические показатели
Значение показателей по
(кран )1) 2 (кран )1)
Продолжительность монтажных работ П смен
Трудоемкость единицы монтажных работ Те
Себестоимость единицы монтажных работ Се
Удельные приведенные затраты ПУД руб.т
)В скобках указываются марки кранов
В курсовом проекте сравнение вариантов следует выполнить по монтажу
всех основных элементов (по всему зданию или сооружению).
1. Продолжительность работ
1.1. Продолжительность монтажных работ в сменах при работе одного
монтажного крана определяется по формуле
где ПР - продолжительность установки элементов конструкций смен;
ПМ ППП - соответственно продолжительность монтажа и пробного пуска
крана (не учитываются если монтаж крана совмещается с другими работами и
не задерживает начало монтажа сборных конструкций) смен. Продолжительность
пробного пуска крана принимается равной 10% от продолжительности монтажа
ПА - продолжительность демонтажа крана (не учитывается если демонтаж
крана не задерживает начала послемонтажных работ) смен;
ПТ - неизбежные технологические перерывы в работе крана связанные с
производством других видов работ и т.п. (например: выдерживание бетона в
стыках сборных конструкций до необходимой прочности; перемещение кондуктора
в соседний пролет при монтаже сборных железобетонных плит-оболочек) смен.
Пр=_(i=1)^n(Ni×tцi)(tсм×Кпр×Кперех) (7.2)
Где n – число разновидностей элементов;
tцi - средневзвешенная продолжительность цикла по подъему и установке
tСМ - продолжительность смены мин;
КПР - коэффициент учитывающий неизбежные внутрисменные перерывы в
работе крана по конструктивно-техническим причинам. Для башенных кранов
КПР=09; для стреловых при работе на выносных опорах - 08 а при работе
без выносных опор - 085; для мачт шевров и т.п. оборудованных
электрическими лебедками можно принимать КПР=075;
КПЕРЕХ - переходный коэффициент от производственной нормы выработки к
сменной учитывающей внутрисменные перерывы по метеорологическим и
организационно-технологическим причинам КПЕРЕХ=075.
1.2. Средневзвешенная продолжительность цикла по подъему и установке
элемента 1-й разновидности определяется по формуле
где tpi - ручное время цикла при монтаже элемента i-и разновидности
принимаемое по данным хронометражных наблюдений мин [19табл.5];
tpi - средневзвешенное машинное время цикла при монтаже элемента i-й
1.3. Машинное время цикла рассчитывают по формуле:
tmi=HпкV1 +HокV2 +hпосVпос n1+t43+(360*nсб ) Кпов+S1V3
Ккр+S2V4 Ккран+tдоп (7.4)
где HПКHОК - соответственно высота подъема и опускания крюка м. При
выполнений расчетов для монтажа зданий рекомендуется высоту подъема и
опускания крюка принимать по одноименным элементам средних этажей;
V1 V2 - соответственно скорости подъема опускания крюка [815]
hПОС - дополнительная высота подъема (опускания) крюка необходимая
для посадки сборного элемента на место (например при установке колонны на
нижестоящую колонну hПОС=05м; при установке колонны в стакан фундамента
hПОС =05+hСТ+hК где hСТ - глубина стакана фундамента а hК - см.
VПОС - посадочная скорость крана [815] ммин;
N1 - число подъемов (опусканий) крюка на дополнительную высоту в
течение цикла (можно принять n1 = 1-6 соответственно при VПОС=05-3 ммин);
tУЗ - время на ускорение и замедление при пуске и остановке движения
груза а также время на включение и выключение двигателя фрикциона и
тормозов; tУЗ для средних условий может быть принято от 005 до 01 мин;
α - средний суммарный угол поворота стрелы с грузом и без груза за
один цикл определяемый по схеме монтажа град;
nОБ- частота вращения стрелы [815] обмин;
S1 - среднее расстояние перемещения груза за счет изменения вылета
крюка или перемещения грузовой каретки (определяется по схеме монтажа) м;
V3 - скорость перемещения груза при изменении вылета крюка (можно
принимать для автомобильных кранов 30-40; пневмоколесных 20-30; гусеничных
-20; башенных-10 при НПК=25 - 50м и 25 при НПК25) или скорость
перемещения грузовой каретки [815] ммин;
S2 - расстояние перемещения крана (с грузом и без груза) в среднем за
V4 - скорость перемещения крана [815] ммин;
КПОВ ККР ККРАН - коэффициенты характеризующие ту долю времени в
течение которой рассматриваемое движение не совмещается с временем
выполнения основного движения - подъема и опускания грузов. Для башенных
кранов при возведении зданий средней этажности (5-8 этажей) можно принимать
ККРАН=06; КПОВ = ККР=075 (с увеличением высоты здания коэффициент
уменьшается). Для стреловых кранов общего назначения грузоподъемностью до
т допускается с основной операцией по подъему и опусканию груза совмещать
только поворот стрелы (KПОВ =075; ККР=1) и ККРАН=1. Современные модели
кранов грузоподъемностью более 20т предназначенные в основном для
выполнения специальных монтажных работ; допускают в большей степени
совмещение рабочих операций в том числе передвижение крана с грузом при
минимальной длине стрелы.
Для последних можно принимать КПОВ=ККРАН =075;
tДОП - машинное время на дополнительные операции связанные с
характером конструктивного элемента и условиями его монтажа например
кантовка колонны мин.
1.4. Продолжительность монтажа (демонтажа крана) при отсутствии
данных в [19 табл.7] определяют по формуле:
П М(Д) =Т М(Д) Ч М(Д) (7.5)
где Т М(Д) - трудоемкость монтажа (демонтажа) крана чел.-смен;
Ч М(Д) - численный состав бригады по монтажу (демонтажу) крана.
Состав бригады по монтажу и демонтажу крана рекомендуется принимать
для башенных кранов используемых в жилищном строительстве
грузоподъемностью до 5т – 4 чел. а более 5т – 6 чел.; для башенных кранов
используемых в промышленном строительстве 7 чел.; для козловых кранов
грузоподъемностью до 25т - 3 чел. от 25 до 50т - 4 чел. а более 50т - 6
Трудоемкость монтажа (демонтажа ) Т М(Д) крана определяется из затрат
на заработную плату на монтаж (демонтаж) крана. При этом в расчет
принимается средняя заработная плата (в бригаде) по тарифной ставке рабочих
разряда (0790 руб. за 1чел.-ч) т.е.
Т М(Д)=С М(Д) (0790*tч) (7.6)
где С М(Д) - затраты на заработную плату по монтажу (демонтажу) крана
принимаемые по [19 табл.7] руб;
tч - продолжительность смены ч.
1.6. Продолжительность монтажных работ П при одновременном
использовании нескольких монтажных кранов (комплектов кранов) определяется
с учетом совмещенной работы кранов по графику монтажных работ.
2.Трудоемкость единицы работ
2.1. Трудоемкость единицы монтажных работ
Здесь V - объем монтажных работ выполненных краном (комплектом) в
принятых единицах (т м3 и др.);
ТОБЩ - общая трудоемкость монтажных работ определяется по формуле
ТОБЩ=ТР+ТО+ТМ+ТПП+ТД+ТП+ТТ+Т3+ТС (7.8)
где ТР — затраты труда монтажников на рассматриваемый объем работ
принятые по калькуляции (итог гр.10) чел.-смен;
ТО - общие затраты труда машинистов обслуживающих монтажные машины
(комплекты машин) чел.-смен;
ТМ ТД - затраты труда на монтаж и демонтаж кранов определяемые по
формуле (7.6) или по [19табл.7] чел.-смен;
ТПП - затраты труда на пробный пуск крана принимаемые в размере 10%
от затрат на монтаж крана чел.-смен;
ТП - затраты труда на устройство и разборку подкрановых путей [19
ТТ - затраты труда на перебазирование монтажных машин к месту работы
[19 табл.7] чел.-смен;
ТЗ - затраты труда на текущий ремонт кранов [19 табл.7] чел.-смен;
ТС - затраты труда сигнальщика (при необходимости если установка
конструкций производится вне зоны видимости машиниста крана)
принимаемые равными машинному времени чел.-смен.
2.2. Затраты труда машинистов ТО при условии проектирования работы
нескольких (n) машин (кранов) определяются по формуле:
ТО=_(i=1)^n(П_i*m_i) (7.9)
Пi - продолжительность монтажных работ выполняемых с помощью i-й
машины (крана) смен;
mi - число рабочих занятых на обслуживании i-й машины (крана)
принимаемое по [19табл.4].
Затраты труда на устройство и разработку подкрановых путей определяют
Где ТП1 - затраты на одно звено длиной 125 м [19табл.6];
HЗВ - число полномерных звеньев [ 19с.9-11 ].
3 Себестоимость единицы работ.
Себестоимость единицы монтажных работ.
где СОБЩ - общая себестоимость монтажных работ с учетом экономии
накладных расходов от сокращения продолжительности и
трудоемкости монтажных работ руб;
V - объем монтажных работ в принятых единицах (кубические метры тонны
Общая себестоимость определяется по формуле:
СОБЩ=СПЛ-ЭПМ-ЭТ (7.12)
Где СПЛ - полная плановая себестоимость монтажных работ руб.;
ЭПМ ЭТ - экономия накладных расходов за счет уменьшения
соответственно продолжительности и трудоемкости монтажных
работ руб. Эта экономия учитывается в вариантах с меньшими
значениями указанных показателей.
Полную плановую себестоимость рассчитывают по формуле:
С_пл=(Е+_(i=1)^nCМСi*ПРi)*108+З_М*15 (7.13)
где Е - единовременные затраты связанные с организацией монтажных
работ не учтенные в плановой себестоимости машино-смен руб.;
ПРi - продолжительность работы i-го крана (машины) на объекте
определяемая по формуле (7.2) смен;
ЗМ - общая заработная плата монтажников руб. (табл.5 итог графы
; 108 - коэффициенты учитывающие накладные расходы соответственно
на заработную плату и прочие прямые затраты. Единовременные
затраты представляют сумму ряда расходов:
Е = СТ + СМ + СД + СП + СПП (7.14)
где СТ - себестоимость перебазированию крана включая затраты на
погрузочно-разгрузочные работы а также зарплату машинистов
обслуживающих машину или комплект в период перемещения крана
определяемая по [19 табл.7] или соответствующей методике руб;
СМ СД - затраты на монтаж и демонтаж крана или комплекта
определяемые по [19табл.7] руб.;
СП - затраты на прочие подготовительные и заключительные работы
(например: устройство и разработку подкрановых путей; дополнительные
объемы земляных работ связанные с применением данной машины и др.)
определяемые по [19табл.6] или на основе СНиП руб.;
СПП - затраты на пробный пуск машины или комплекта машин (принимаются в
размере 10% от См ) руб.
Затраты средств на устройство и разборку подкрановых путей
определяют по формуле:
где СП1 - затраты на одно звено длиной 125м [19табл.6] руб.;
NЗВ - число полномерных звеньев [19c.9-11].
Плановую себестоимость машино-смен определяют по формуле:
СМСi=(ГЧ+ЭЧ)*tЧ (7.16)
где ГЧ - годовые амортизационные отчисления на час работы машины
состоящие из отчислений на полное восстановление стоимости
машины и ее капитальный ремонт определяемые по [19 табл.7]
ЭЧ - эксплуатационные затраты на текущий ремонт вспомога-тельные
смазочные и обтирочные материалы сменную оснастку топливо
электроэнергию и заработную плату машинистов крана
приходящиеся на 1 час работы машины [19табл.7] руб;
tЧ - продолжительность смены ч.
Формула годовых амортизационных отчислений имеет вид
ГЧ=А*СИН(100*TГОД)=СДТГОД (7.17)
где А - процент амортизационных отчислений;
СИН - инвентарно-расчетная стоимость монтажной машины [19 табл.7]
СД - стоимость годовых амортизационных отчислений [19 табл.7] руб;
ТГОД - нормативное число часов работы машин в году [19табл.7] руб.
Экономию накладных расходов ЭПМ определяют по формуле:
ЭПМ=К*Н(1-П1П2) (7.18)
где К - коэффициент учитывающий размер условно-постоянных накладных
расходов (при сокращении продолжительности строительства в
результате применения более производительных машин или лучшего
их использования К=05-06; вследствие увеличения количества
машин К=01-015 а при комбинированном способе К=02-025);
Н - сумма накладных расходов для варианта с продолжительностью П2;
П1П2 - продолжительность монтажных работ по сравниваемым вариантам
Сумму накладных расходов Н определяют по формуле:
Н=С_пл-(Е+_(i=1)^nС_МСi*П_Pi+_(i=1)^nЗ_М) (7.19)
Экономию накладных расходов ЭТ определяют по формуле:
ЭТ=0.6*(Т2-Т1) (7.20)
где 06 - экономия накладных расходов на каждый сэкономленный чел.-
T2Т1 - трудоемкость монтажных работ по вариантам ( Т2> Т1 ) чел.-
4 Удельные приведенные затраты
Удельные приведенные затраты на единицу монтажных работ дают
обобщенную оценку экономической эффективности рассматриваемых вариантов
комплексной механизации монтажных работ и определяются по формуле:
ПУД=Се+ЕН-КУД (7.21)
где ЕН - нормативный коэффициент эффективности принимаемый равным
КУД - удельные капиталовложения на приобретение монтажных машин и
КУД допускается определять по формуле:
КУД=СИН*П*tЧ(V*TГОД). (7.22)
РАСЧЕТ СОСТАВА КОМПЛЕКСНОЙ БРИГАДЫ
1 В этом проекте необходимо рассчитать состав комплексной бригады
для специализированного потока на типовую захватку или ярусозахватку по
монтажу комплексным методом например ферм или плит покрытия или элементов
каркаса типового яруса и др.
Необходимость расчета вызывается: различием составов звеньев
рекомендуемых ЕНиР для установки различных элементов заливки швов и других
процессов как по числу так и квалификации и профессиям рабочих;
целесообразностью проектирования ритмичного потока. При этом
профессиональный и квалифицированный состав должен обеспечивать выполнение
всех процессов. Квалификацию машинистов кранов устанавливают по типам и
параметрам кранов [19табл.4] .
2 Целесообразно предусмотреть 2 частных потока (ЧП):
-установка элементов и электросварка стыков;
-антикоррозионное покрытие заделка стыков заливка изоляция
герметизация конопатка зачеканка швов и др.
Ритм потока устанавливают по ведущему процессу - установке элементов -
с числом рабочих смен в сутки - 2. Расчет должен сопровождаться
установлением по всем процессам проектируемого уровня производительности
Упт(n) =(Тн(n)Т(n))*100%
где Тн(n) - нормативная трудоемкость n -го процесса - по выборке из
гр.8 или 9 табл.5 чел.-ч.;
Т(n) - проектируемая трудоемкость п -го процесса чел.-ч.
Индекс в скобках проставляется по первой букве наименования процесса:
у – установка э - электросварка а - антикоррозийное покрытие и др. Т(n)
можно определить из выражения:
где К(n) - ритм n -го частного потока смен;
Ч (n) - число рабочих в звене (звеньях) n-го процесса;
- число часов в смену.
Целесообразные значения Упт (n)=100-125%. При получении величин вне
этих пределов корректируют Ч (n) и (или) К(n).
3. Рекомендуемая методика расчета.
3.1. Первый ЧП. Определяем нормативную продолжительность Пн(у)
работ звена №1 выполняющего установку элементов сменах:
Пн(у) = Тн(у)(Ч(у)*8)
где Тн(у) - суммарная нормативная трудоемкость установки
Ч(у) - число рабочих в звене устанавливающем элементы.
В курсовом проекте рекомендуется чтобы отклонения численности от
данных приведенных в ЕНиР при перераспределении обязанностей между
рабочими не превышали (-33)-(+50)%.
Нормативная продолжительность должна быть преобразована в ритм потока
–К(у) - округлением до целого (целесообразно чётного) числа смен после
чего следует определить Упт(у).
Затем устанавливаем расчетное число электросварщиков:
Где Тн(э) - суммарная нормативная трудоемкость электросварки;
Чр(э) должно быть округлено до проектируемого целого - Ч(э)
При Чр(э) менее 1 принимаем Ч(э) =1 однако это соответствует Упт(э)
менее 100%. Поэтому в этом случае следует предусмотреть совмещение
профессий (электросварщик-монтажник ) при котором электросварщик
выполняет работы и по установке элементов. В этом случае определяют общий
уровень производительности труда по ЧП:
Упт(уэ) =(Тн(у)+Тн(э)(Т(у)+Т(э) *100%
Такое совмещение профессий целесообразно и в других случаях например
при Чр(э) =125-195 когда одного из двух электросварщиков также планируем
использовать и на установке элементов.
3.2. Второй ЧП. Определяем расчетное число рабочих в звене
где Тн(а) - суммарная нормативная трудоемкость процессов
антикоррозионного покрытия и др.
Согласно ЕНиР на выполнение отдельных процессов этого ЧП
рекомендуются звенья из 2-4 рабочих и одиночные исполнители. Если
окажется менее (1-2) выполнение частного потока мож-но плакировать только
в первую смену суток. В этом случае при уменьшении ритма потока вдвое
4.Результаты расчета следует свести в табл.8.
Состав комплексной бригады
Наименование процессовСпециальность рабочих РазряЧисло рабочих
Укладка ферм плит Монтажники конструкций6 1 2
перекрытия (МК) 4 1 2
Электросварка стыков Электросварщик- МК 5 1 2
Электросварщик 5 1 2
Антикоррозионное Плотник 4 1 1
покрытие МК – плотник 3 1 1
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ И ГРАФИКА ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ
Технологические схемы и график выполнения строительно-монтажных работ
- основные разделы технологической карты.
1. Технологические схемы выполнения монтажных работ
1.1. Технологические схемы разрабатываются с учетом использования
прогрессивной технологии комплексной механизации работ и передовых методов
научной организации труда.
1.2. Технологические схемы должны содержать: разбивку здания
(сооружения) на участки захватки ярусы и т.п.; схемы движения (путей)
кранов и номера их стоянок; схемы подачи транспортных средств; нумерацию
элементов соответствующую последовательности их установки; схемы раскладки
элементов на приобъектном складе расположение стендов укрупнительной
сборки конструкций площадок для приема бетона (раствора) и других
материалов и изделий; изображение ограждений крановых путей границ зон
действия кранов; на планах разрезах их фрагментах - схемы строповки
установки выверки временного и окончательного закрепления а в
необходимых случаях - укрупнительной сборки и усиления конструкций; места
расположения и схемы крепления монтажных приспособлений (расчалки оттяжки
лестницы кондукторы и т.д.); маркировку монтажных элементов; выверяемые
инструментально отметки монтажных уровней и необходимые размеры и надписи
1.3. Содержание технологических схем должно. отражать процессы в
ДИНАМИКЕ и ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНЫХ УСЛОВИЙ ТРУДА И ВЫСОШХ ТЕХНИКО-
ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ их выполнения.
2. График производства работ
2.1. График производства работ служит основным документом
регламентирующим продолжительность очередность и взаимную увязку основных
(монтажных) и вспомогательных процессов. Его рекомендуется составлять для
многоэтажных зданий на один типовой ярус а для одноэтажных промышленных
зданий - на все здание или один монтажный участок по форме таблицы 9.
Почасовой график монтажа конструкций
НаименОбъНормативные Проектируемые Рабочие
затраты трудаНорма состав на объем Продол
чел.-ч машиннзвеньев работ житель
на на объем работ специчисло
един.из-мер альнорабочи
ПП-1 34 МАЗ-504А полуприцеп 3 085
2. При доставке элементов с разгрузкой их на приобъектном складе
число тр.е. должно быть не менее Nтр :
где [pic] - объем монтажных работ по I -му виду элементов на участке
(ярусозахватке ) т; [p [pic]
-продолжительность установки элементов i-го вида на участке
(ярусозахватке ) смен.
Производительность тр.е. в смену
где Q. - грузоподъемность тр.е. т; [pic] - продолжительность сменыч.
При 8-часовой смене [pic] в курсовом проекте можно принимать не более 70 ч
(остальное время отводить на выезд автомашины из гаража на линию и
возвращение в гараж) ; [pic] - коэффициент использования тр.е. по времени
[p [p [pic] - продолжительность
цикла транспортирования мин:
Здесь [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] - соответственно время:
маневров на заводе погрузки элементов хода груженой машины разгрузки
автопоезда маневров на строительной площадке хода порожней машины мин.
В расчетах можно принимать
где R - расстояние от завода до монтажной площадки км;
[pic]- средняя скорость движения автомашины кмч. В городе [pic]= 17 кмч
за городом: на дорогах с усовершенствованным покрытием - до 35 кмч на
дорогах с покрытием переходного типа скорость следует принимать с
коэффициентом 08 а на дорогах с покрытием низкого типа - 07 075.
Время[pic]и [pic] можно принимать 2 3 мин a [pic] или [pic] по [7] .
3. При монтаже конструкций с транспортных средств (маятниковая
смена) составляют график в котором учитывают очередность отправки
элементов в соответствии с последователь-ностью их установки
[2 с.87 90] вместо которого в пояснительной записке допускается
приведение часового графика по форме табл.10.2.
При определении времени цикла вместо [pic] следует принимать [pic]
определяемое по формуле:
где[p [pic] - время необходимое на
установку одного элемента принимается по калькуляции (табл.5)мин; [pic] -
время снятия последнего элемента с тр.е. (принимается по [19табл.5гр.5]
Часовой график доставки элементов под монтаж с транспортных средств на
НомерНомерВремя доставки элементов Марки Число Время монтажаПросто
а сменына строительную площадку элеменэлеменэлементов й под
автопрейс[pic] тов тов разгру
прибытие на завод выезд с завода прибытие на стройку выезд со
стройки продолжительность рейса Начало Конец Общая
продолжительность 1 2 3 4 5 6 7 8* 9 10 11 12 13**
*- монтажные номера приводятся в соответствии с нумерацией элементов
на схемах монтажа; ** - определяют по (10.6).
При челночном методе доставки элементов время цикла
где[pic] и [pic] - время на смену прицепов (или полуприцепов)
соответственно на заводе и строительной площадке (принимается 8 10 мин).
Число-тягача ([pic])и прицепов( [pic]) определяют по формуле
Метод монтажа (с «колес» или с приобъектного склада) при отсутствии
задания по данному вопросу принимается студентом самостоятельно с
соответствующим обоснованием.
ОПИСАНИЕ ПРИНЯТОЙ ТЕХНОЛОГИИ МОНТАЖА
В пояснительной записке на 2-3 страницах следует описать:
-принятую в проекте последовательность выполнения основных монтажных
процессов по участкам захваткам (ярусозахваткам);
-способы установки временного и постоянного закрепления сборных элементов.
Последовательность выполнения ведущих монтажных процессов
устанавливаемая в основном в зависимости от конструктивной схемы здания и
его этажности должна обеспечивать непрерывное (поточное) выполнение всех
процессов (установку электросварку замоноличивание и др.) безопасность
работ устойчивость здания (сооружения) или его частей в процессе их
При параллельном выполнении процессов установки элементов например
при возведении многоэтажного здания двумя кранами с двух сторон следует
показать как технологической картой предусматривается безопасность монтажа
при их одновременной работе.
Методы по последовательности установки элементов должны быть описаны
применительно к каждому из них. Если применяется комплексный метод следует
перечислить элементы комплекта и указать в какой последовательности они
устанавливаются (со ссылкой на схему монтажа).
При необходимости обосновывается время технологических перерывов
связанное например с набором необходимой прочности бетона в стыках
сборных элементов или демонтажом и перестановкой монтажного оборудования и
В описании способов закрепления конструкций следует ссылаться на
соответствующие позиции ведомостей «объемов работ» (табл.1.2) «монтажных
приспособлений» (табл.2.1) а также кратко охарактеризовать особенности
применения оборудования инвентаря и т.д.
Во время работы над данным разделом в проекте целесообразно учесть
рекомендации [451720] для монтажа соответствующих типов зданий
РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ТЕХНИКЕ
Под мероприятиями по технике безопасности понимаются инженерные
решения которые разработаны в проекте с целью обеспечить безопасные
условия выполнения работ.
В соответствующем разделе пояснительной записки на 15-2 страницах
излагают основные конкретные для данного проекта мероприятия не нашедшие
отражения в других разделах пояснительной записки и на чертеже (мероприятия
по обеспечению электробезопасности и устойчивости смонтированных частей
зданий или сооружений на любой стадии работы).
При необходимости следует описать: способы разгрузки складирования
усиления элементов и обеспечения их устойчивости при подъеме и установке;
взаимное расположение кранов и транспортных средств; схему ограничений
рабочих движений кранов например при одновременной работе двух и более
Не следует в данном разделе выписывать правила техники безопасности
организационного характера. Разработанные мероприятия должны отвечать
ИССЛЕДОВАНИЯ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ
ТЕХНОЛОГИИ МОНТАМ (УИРС)
На завершающей стадии работы над проектом студент должен дать оценку
конструктивному решению здания принятому по заданию а также разработанным
методам монтажа на основе анализа запроектированной технологии по
продолжительности трудоемкости себестоимости монтажа с учетом затрат на
транспортирование и др. На основе этого исследования студент разрабатывает
предложения по изменению конструктивного решения с целью повышения его
технологичности и совершенствованию технологии возведения здания (например
по укрупнению элементов конструкций изменению их типа применению
группового подъема и др.).
Предложения с анализом излагают в отдельном разделе пояснительной
записки сопровождая необходимыми эскизами и расчетами.
ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ПРОЕКТА
Курсовой проект состоит из пояснительной записки на 25- 35 страницах
формата А4 и графической части на 1-15 листах формата A1.
1. Пояснительная записка
1.1. Пояснительная записка должна быть написана четким почерком с
соблюдением требований ГОСТ. 2.105-79 и СТП 053-2.12-84 (стандарта КПИ) и
сброшюрована в обложке из плотной бумаги.
1.2. В пояснительной записке приводятся все необходимые расчеты и
обоснования принятых проектных решений которые должны сопровождаться
ссылками на литературные источники информации использованной в проекте.
1.3. Пояснительная записка должна связывать табличные и графические
материалы не повторяя их и иметь оглавление краткое введение перечень
использованной литературы сквозную нумерацию страниц дату завершения
проекта и подпись автора.
1.4. Содержание пояснительной записки должно соответствовать
заданию на проект которое помещают в начале записки.
2. Графическая часть
2.1. Графическая часть проекта выполняется карандашом в
соответствии с требованиями действующих ГОСТов на выполнение строительных
чертежей «Руководства» [10] и должна содержать: технологические схемы
организации монтажных работ и линейный график или циклограмму выполнения
работ (разд.9); основные указания по монтажу конструкций и технике
безопасности а при необходимости и примечания; таблицы потребности в
материально- технических ресурсах по форме С 10табл.4-6] или табл.2.2;
графики характеристик монтажных кранов; наиболее интересные схемы
строповки временного закрепления выверки конструкций и т.п.; технико-
экономические показатели: затраты труда на принятую единицу измерения и на
весь объем работ чел.-день; затраты машино-смен на весь объем работ;
выработку на одного рабочего в смену в натуральном выражении; себестоимость
.строительно-монтажных работ.
2.2. Графические материалы (схемы графики) должны быть ясными
для понимания и читаться однозначно. Примерное размещение материалов на
листе показано на рис.14 .
При разработке технологической карты студент должен помнить что
содержание ее должно быть таким чтобы и не имевшие достаточного опыта
выполнения данного процесса прораб мастер и бригадир смогли получить
ПОЛНУЮ ЯСНОСТЬ о принятой в проекте технологии и организации работ.

Лавриненко А..doc

Компоновка поперечной рамы одноэтажного промышленного
Расчет преднапряженной двускатной балки покрытия . 8
1 Расчетные данные . .. . ..8
2 Расчетный пролет и
3 Предварительный подбор напрягаемой арматуры . 11
4 Определение геометрических характеристик приведенного
5 Определение потерь предварительного напряжения 14
6 Расчет наклонных сечений 17
7 Проверка прочности по нормальным сечениям . 19
7.1 Стадия изготовления и монтажа . ..19
7.2 Стадия эксплуатации .21
8 Расчет по образованию трещин 22
8.1 Стадия изготовления .. 22
8.2 Стадия эксплуатации ..23
9 Расчет по раскрытию нормальных трещин 24
9.1 Стадия изготовления и монтажа ..24
9.2 Стадия эксплуатации .25
10 Определение прогиба балки ..27
Статический расчет поперечной рамы . .32
1 Определение нагрузок на ферму . 32
2 Определение усилий в средних колоннах рамы 35
3 Определение усилий в крайних колоннах рамы 36
4 Усилия в колоннах рамы от постоянной нагрузки.. . 37
5 Усилия в колоннах рамы от снеговой нагрузки.. . . 38
6 Усилия в колоннах рамы от крановой нагрузки.. . 38
7 Расчет на действие горизонтальной нагрузки.. . .. . . 39
8 Расчет на действие ветровой нагрузки.. 40
Расчет сплошной железобетонной колонны . .. . . . .43
1 Данные для расчета . . 43
2 Расчет сечения 1-0 на уровне верха консоли . .. ..43
2.1 Расчет в плоскости изгиба . .. ..43
2.2 Расчет из плоскости изгиба .. . .. ..46
3 Расчет сечения 2-1 . .. 46
3.1 Расчет в плоскости изгиба . .. ..46
3.2 Расчет из плоскости изгиба .. . .. ..49
Расчет фундамента под сплошную колону . ..51
1 Данные для расчета ..51
2 Определение геометрических размеров фундамента . ..51
3 Расчет арматуры фундамента . .52
Основные буквенные обозначения .55
Список использованных источников ..57
Сборные железобетонные конструкции с обычным и предварительно
напряженным армированием широко применяются в практике строительства при
возведении различного рода зданий и сооружений в частности одноэтажных
производственных зданий. Проектирование сборных железобетонных
конструкций представляет комплекс расчетных и графических работ
включающих стадии изготовления транспортирования монтажа и эксплуатации
Экономичность эксплуатационная надежность и долговечность отдельных
конструкций и здания в целом во многом предопределяются принятыми
проектными решениями поэтому представляется весьма важным как системному
подходу к разработке проектного решения так и современным приемам
Вопросы проектирования железобетонных конструкций регламентированы СП
-102-2004 и развиты в руководствах и справочных пособиях а также в
учебниках и монографиях.
Проектирование экономичных эффективных железобетонных конструкций
основывается на знании особенностей их работы под нагрузкой правильном
выборе конструктивных форм применении более совершенных предварительно
напряженных конструкций позволяющих достичь экономии материалов
снижения веса повышения жесткости трещиностойкости применении легких
бетонов на пористых заполнителях и новых эффективных видов высокопрочной
Компоновка поперечной рамы и конструктивной схемы одноэтажного
промышленного здания
В качестве несущей конструкции задана железобетонная двутавровая балка
пролётом 21 м трапециевидным очертанием с постоянным уклоном (1:12).
Плиты покрытия предварительно напряженные железобетонные ребристые
Подкрановые балки принимаем стальные высотой 14 м.
Наружные стены панельные навесные опирающиеся на опорные столики
колонн на отметке 66 м. Стеновые панели и остекление ниже отметки 66 м
также навесные опирающиеся на фундаментную балку.
Отметка кранового рельса 78 м. Высота кранового рельса 015 м.
Колонны имеют длину от обреза фундамента до верха подкрановой консоли:
От верха подкрановой консоли до низа стропильной конструкции:
Длина колонны равна [pic] принимаем
[pic] - кратно 06 м. С учетом расстояния от верха фундамента до уровня
чистого пола [pic]. Высота надкрановой части [pic].
Полная высота здания равна:
Поскольку высота колонны [pic] пролет балки [pic]
грузоподъемность крана [pic] принимаем сплошные колонны.
Колонны крайнего ряда при высоте от пола до низа балки [pic] и
при шаге колонн 12 м располагаются с привязкой «250» мм смещая
наружные грани колонн и внутренние поверхности стен с продольных осей на
Соединение колонн с балками выполняется сваркой закладных деталей и в
расчётной схеме поперечной рамы считается шарнирным.
Определяем размеры сечения колонны:
[pic]Ширина поперечного сечения крайних колонн из условия обеспечения
достаточной жесткости должна быть не менее [pic] то есть
Рисунок 1- Компоновка сечений колонны:
Рисунок 2 – Узел сопряжения колонны и подкрановой балки
Пространственная жесткость каркаса обеспечивают колонны защемленные в
фундаментах жесткий диск покрытия и система стальных связей
(вертикальных и горизонтальных).
В продольном направлении устойчивость каркаса в целом обеспечивают
портальные связи по колоннам. Такие связи устраиваются в одном шаге
каждого ряда колонн посредине температурного блока на высоту от пола до
низа подкрановых балок. Связи-фермы имеют номинальную длину 12 м и высоту
равную высоте балки на опоре (09 м) и располагаются в крайних ячейках
температурного блока а поверху каждого продольного ряда колонн
располагаются стальные распорки. Посредством связей-ферм продольные
горизонтальные усилия с диска покрытия передаются на колонны и в конечном
счете на вертикальные связи по колоннам.
Рисунок 3 - Температурные блоки и связи каркасного здания
- портальные связи по колоннам;
- вертикальные связи-фермы.
Рисунок 4 - Компоновка поперечного сечения рамы
Расчет предварительно напряженной двускатной двутавровой балки покрытия
Район строительства: III снеговой район.
Нормативная снеговая нагрузка - [pic].
Пролёт балки: [pic].
Бетон тяжелый класса В25 с расчетными характеристиками при коэффициенте
условий работы [pic]:
Величину передаточной прочности принимаем равной [pic].
Характеристики бетона соответствующие передаточной прочности [pic]:
Предварительно напрягаемая арматура – канаты класса 15 К1400
Ненапрягаемая арматура класса А400:
[pic][pic] и класса А240 при [pic].
Способ натяжения арматуры – механический на упоры форм. Изделие
подвергается тепловой обработке (пропарке) при атмосферном давлении.
Влажность воздуха более 40%.
2 Расчетный пролет и нагрузки
Расчетный пролет принимаем равным расстоянию между анкерными болтами
Подсчёт нагрузок на 1 м2 балки с учетом коэффициента надежности по
назначению здания [pic] выполнен в таблице 1.
Нагрузка на балку от плит перекрытия в местах опирания их продольных
ребер передается в виде сосредоточенных грузов (рисунок 5 б); однако при
числе таких грузов [pic] нагрузку условно можно считать равномерно
Т а б л и ц а 1 – Подсчет нагрузок на балку
Наименование нагрузки Нагрузка кПа [pi
Нормативная Расчетная
Нагрузка на 1м2 балки
Железобетонные плиты 3х12 м 205 195 214 11
Обмазочная пароизоляция 5 мм 005 0048 0062 13
Насыпь из керамзита 80 мм 048 0456 0593 13
Асфальтовая стяжка [pic] 04 038 0494 13
Рубероид (3 слоя) 015 014 0185 13
Вес балки [pic] 05 047 052 11
Итого постоянная от покрытия 359 341 395 -
Временная полная 1260 1800 1800 -
в.т.ч. длительнодействующая 30% 378 540 540 -
кратковременная 1260 1800 1800 -
Полная 485 521 575 -
Продолжительно действующая 3968 395 449 -
Нагрузка на 1 п.м. балки (с полосы шириной 12 м)
Полная 5819 6251 69 -
Продолжительно действующая 4762 474 5388 -
Для определения усилий в качестве расчетных сечений принимаем
следующие (рисунок 5в):
-0 - по грани опоры балки;
I-I - на расстоянии 16 пролета от опоры;
II-II - в месте установки монтажной петли;
III-II- на расстоянии 13 пролета от опоры;
IV-IV - на расстоянии 037 пролета от опоры (опасное сечение при
Рисунок 5 – Расчетная схема балки и расположение сечений:
а) расположение анкерных болтов;
б) схема загружения балки;
в) расположение расчетных сечений.
Сечения 0-0 I-I III-III и V-V рассматриваются при оценке
трещиностойкости и жесткости балки в стадии эксплуатации; сечение II-II –
для оценки прочности и трещиностойкости в стадии изготовления и монтажа;
сечение IV-IV – для подбора продольной арматуры балки.
Изгибающие моменты в сечениях определяем из выражения
где Q – поперечная сила на опоре (опорная реакция);
xi – расстояние от опоры до i-го сечения.
Поперечная сила на опоре:
от полной нагрузки [pic]
от продолжительно действующей нагрузки [pic]
от полной нагрузки [pic].
Вес балки покрытия 128 кН длина 2096 м. Нагрузка от веса балки на 1 м
ее длины составляет кНм:
Расчетная при [pic]: [pic].
Тоже при [pic]: [pic].
Распределенную по длине балки нагрузку собираем с грузовой площади и
суммируют с нагрузкой от веса конструкции с учетом изложенного.
Расчетная нагрузка при [pic]:
временная длительная [pic]:
кратковременная [pic].
Продолжительно действующая [pic].
Полная (продолжительно действующая и кратковременная):
временная длительная [pic]
кратковременная [pic]
Продолжительно действующая [pic]
Полная (продолжительно действующая и кратковременная)
Значения изгибающих моментов приведены в таблице 2.
Т а б л и ц а 2 – Изгибающие моменты в сечениях балки
Сечения Моменты [pic] при коэффициенте надежности
от продолжительной от полной нагрузки от полной
I-I 345 145765 206648 224602
II-II 445 177085 251049 272861
III-III 690 233055 330397 359102
IV-IV 766 244424 346515 376620
V-V 1035261869 371246 403500
3 Предварительный подбор продольной напрягаемой арматуры
Поскольку потери предварительного напряжения пока неизвестны требуемую
площадь сечения напрягаемой арматуры определим приближенно а после
вычисления потерь проверим несущую способность. Подбор сечения
предварительно напряженной арматуры ведем без учета конструктивной
Рассматриваем сечение IV-IV как наиболее опасное:
В верхнем поясе балки предусматриваем конструктивную арматуру
в количестве 636 А400 с [pic].
[p в нижнем поясе - 48 А240 ([pic]) в виде сетки охватывающей
напрягаемую арматуру.
Рабочая высота сечения [pic].
Устанавливаем положение границы сжатой зоны:
следовательно нижняя граница сжатой зоны не проходит в пределах верхнего
Вспомогательные коэффициенты (с учетом арматуры [pic]):
Требуемая площадь сечения напрягаемой арматуры
Необходимое число канатов 15 К1400 с [pic]:
Принимаем 1415 К1400 с [pic]которую равномерно распределяем по нижнему
Площадь ненапрягаемой арматуры в сжатой зоне бетона (полке) конструктивно
0 A400 с [pic] то же в растянутой зоне
4 Определение геометрических характеристик приведенного сечения
При определении геометрических характеристик сечений учитываем
только предварительно напряженную арматуру. Последовательность
вычислений приведем для сечения IV-IV.
Площадь приведенного сечения:
[pic] - для арматуры A400.
Статический момент приведенного сечения относительно нижней грани:
[pic] Расстояние от центра тяжести сечения до нижней грани:
Момент инерции сечения относительно центра тяжести
Момент сопротивления приведенного сечения для крайнего нижнего волокна:
Момент сопротивления приведенного сечения для крайнего верхнего
Упругопластический момент сопротивления для нижнего волокна (для
удобства вычислений размеры приняты в см.) согласно п.117
[1]определяется в предположении отсутствия продольной силы N и усилия
предварительного обжатия P по формуле:
Положение нулевой линии определяется из условия:
где [pic] - статический момент площади бетона сжатой зоны относительно
[pic] - статический момент площади
арматуры сжатой зоны относительно нулевой линии;
[pic]-статический момент площади арматуры растянутой зоны относительно
[pic] - площадь растянутой зоны в предположении что [pic].
Упругопластический момент сопротивления для крайнего растянутого
где [pic] - момент инерции площади сжатой зоны относительно нулевой
[pic] - момент инерции сечения арматуры растянутой зоны относительно
[pic] - момент инерции площади сечения арматуры сжатой зоны
относительно нулевой линии;
момент площади растянутого сечения относительно нулевой линии.
Положение нулевой линии двутаврового сечения при растянутой верхней
зоне определяем по той же методике в предположении что[pic]
Геометрические характеристики остальных приведенных сечений балки
вычислены по аналогии и приведены в таблице 3.
Т а б л и ц а 3 – Геометрические характеристики приведенных сечений
Сечение [pic] [pic][pic] [pic] [pic] [pic] [pic]
см2 см см4 см3 см3 см3 см3
I-I 2986607723 125361959016232532152138302517201515500007
II-II 3053268234 133278389916185533161745622802865017057751
III-III 3216609471 155198983616386676188348283503994420843083
IV-IV 321026100 108218517710819192197473933098522821605011
V-V 34466011178192033406617179973233050254485954126190775
5 Определение потерь предварительного напряжения
Принятое предварительное напряжение должно находится в пределах
рекомендуемых п. 1.15.[4].
[pic]-условие выполняется.
Вычисление потерь приведем на примере сечения IV-IV.
От релаксации напряжений канатов при механическом способе натяжения
От температурного перепада ( [pic] )
От деформации анкерных устройств
где [p[pic]-длина натягиваемого стержня диаметром d.
Потери от быстронатекающей ползучести определяем в следующих местах по
высоте поперечного сечения:
- на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры т.е. при
- на уровне крайнего сжатого волокна бетона т.е. при
- на уровне центра тяжести сжатой арматуры т.е при
для чего вычисляем следующие параметры:
- усилия от обжатия [pic] с учетом потерь [pic]при [pic]
- напряжения в бетоне на уровне арматуры [pic]
- то же на уровне сжатой арматуры ([pic])
- то же на уровне крайнего сжатого волокна ([pic])
Коэффициент [pic] меньше
нормированного значения 08 поэтому принимаем [pic].
Для всех уровней сечения отношение [pic] тогда потери от
быстронатекающей ползучести соответственно составят:
Предварительное напряжение с учетом первых потерь
Усилие обжатия с учетом первых потерь
где[pic][pic]- напряжения в ненапрягаемой
конструктивной арматуре соответственно [pic].
Эксцентриситет усилия [pic] относительно центра тяжести приведенного
[pic]где [pic] [pic].
От усадки бетона [pic]- для бетона класса В25.
От ползучести бетона:
- напряжение на уровне центра тяжести предварительно напряженной
арматуры [pic]([pic])
- то же на уровне сжатой арматуры [pic]([pic])
При [pic] тогда потери от быстронатекающей ползучести соответственно
Итого вторые потери[pic]
Предварительное напряжение с учетом полных потерь и при коэффициенте
точности натяжения [pic]
где[pic][pic]- напряжения в ненапрягаемой конструктивной арматуре
соответственно [pic].
[pic] где [pic] [pic].
Характеристики предварительного напряжения для остальных сечений
вычислены аналогично и приведены в таблице 4. для сечения 0-0 которое
располагается в пределах зоны передачи предварительных напряжений с
арматуры на бетон при вычислении потерь учтены коэффициенты[pic]
Т а б л и ц а 4 – Характеристики предварительного напряжения
Сечение Потери предварительного напряжения Усилия Эксцентри-с
МПа обжатия кН итет мм
-0 8167 1426 Образуются
I-I 6442 2144 образуются
II-II 5972 2356 Не образуются
III-III 4915 2867 образуются
IV-IV 4178 3025 образуются
V-V 1176 3585 образуются
8.2 Стадия эксплуатации
Расчет по образованию нормальных трещин производится в условиях (5.7)
где [pic] - изгибающий момент от внешних нагрузок с коэффициентом
надежности по нагрузке [p [pic] - момент воспринимаемый сечением
при образовании нормальных трещин; здесь [pic] - момент усилия обжатия
относительно ядровой точки сечения наиболее удаленной от грани
трещиностойкость которой проверяется (на данной стадии проверяется
трещиностойкость нижней грани балки следовательно момент [pic]
определяется относительно верхней ядровой точки сечения). Расчет
проводим на примере сечения IV-IV. По таблице 4 усилие обжатия [pic]
его эксцентриситет [pic] изгибающий момент в сечении IV-IV по таблице
Максимальное напряжение в крайнем сжатом волокне бетона [pic]
Тогда [pic] принимаем [pic]
Момент образования трещин
При [pic] в стадии эксплуатации в нижней грани балки образуются
нормальные трещины и необходимо выполнить расчет по их раскрытию.
Результаты определения момента образования трещин [pic] для остальных
сечений приведены в таблице 6.
Т а б л и ц а 6 – К расчету образования трещин в стадии
Сечение Моменты [pic] Нормальные трещины
-0 10709 101106 Не образуются
I-I 206648 Образуются
II-II 251049 159758 Образуются
III-III 330397 192921 Образуются
IV-IV 346515 203152 Образуются
V-V 371246 239454 Образуются
9 Расчет по раскрытию нормальных трещин
9.1 Стадия изготовления и монтажа.
Проверяем раскрытие трещин в сечении II-II. В данном сечении действует
усилие обжатия [pic] с эксцентриситетом [pic] и момент от собственного
веса (с учетом коэффициента динамичности [pic])
[p рабочая высота сечения [pic].
Вычисляем вспомогательные коэффициенты и параметры.
Эксцентриситет усилия [pic] относительно центра тяжести растянутой
арматуры верхнего пояса балки
Заменяющий момент всех усилий относительно центра тяжести растянутой
арматуры верхнего пояса
[pic] модуль упругости бетона соответствующий передаточной
прочности бетона (В20) подвергнутый тепловой обработке.
[pic]Принимаем [pic].
Плечо внутренней пары сил в сечении с трещиной
Напряжение в растянутой арматуре верхнего пояса балки
[pic]- неупругие деформации в арматуре не возникают.
Ширина непродолжительного раскрытия начальных трещин
[pic]где [pic][4 п.4.15].
Рассматриваем наиболее напряженное сечение IV-IV в котором действует
усилие обжатия [pic] с эксцентриситетом [pic] и момент от полной
нагрузки [pic] в т.ч. момент от продолжительно действующей нагрузки
[p высота сечения [pic] рабочая высота [pic].
Определяем непродолжительное раскрытие трещин от полной нагрузки.
Вспомогательные коэффициенты и параметры
Относительная высота сжатой зоны в сечении с трещиной:
следовательно высота сжатой зоны бетона [pic].
Так как растянутая арматура расположена в два ряда по высоте сечения
нижнего пояса напряжения в ней определяем с учетом коэффициента [pic]
где [pic]- расстояние до центра тяжести всей растянутой арматуры
нижнего пояса балки; [pic] то же до нижнего ряда стержней.
Приращение напряжений в растянутой арматуре
Средний диаметр растянутой арматуры
Ширина непродолжительного раскрытия трещин
Определим непродолжительное (начальное) раскрытие трещин от
продолжительно действующей нагрузки.
Высота сжатой зоны [pic] в данном случае не изменится (с
уменьшением нагрузки она увеличивается) поэтому не изменится и плечо
внутренней пары сил [pic]. Тогда приращение напряжений в растянутой
а ширина непродолжительного раскрытия трещин от продолжительно
действующей нагрузки
Определим продолжительное раскрытие трещин от продолжительно
действующей нагрузки для которой
Тогда ширина продолжительного раскрытия трещин
Полная (непродолжительная) ширина раскрытия трещин
10 Определение прогиба балки
В соответствии с таблицей 19 разд.10[2] для элементов покрытий зданий
производственного назначения прогиб ограничивается эстетико-
психологическими требованиями и определяется только от продолжительно
действующих нагрузок (постоянных и временных длительно действующих).
Наша балка представляет сквозной стержень переменного сечения прогиб
которого приближенно можно определить по формуле (5)
[pic]- кривизна в сечении посередине пролета.
Значения этих кривизн определяются при отсутствии трещин в растянутой
зоне согласно указаниям п. 4.27-4.29[4] а при наличии трещин согласно
В нашем примере из таблицы 2 и 6 следует что при действии момента
[pic]от постоянной и временной нагрузок в сечении 0-0 трещины не
образуются [pic] а в сечениях I-I III-III V-V – образуются[pic] и
полные кривизны в сечениях должны определяться соответственно по
[pic] - кривизна от постоянных и длительных нагрузок (без учета усилия
здесь Ml - момент от соответствующей внешней нагрузки относительно оси
нормальной к плоскости действия изгибающего момента и проходящей через
центр тяжести приведенного сечения;
(b1 =085 коэффициент учитывающий влияние кратковременной ползучести
бетона для бетонов тяжелого мелкозернистого и легкого при плотном
[pic] - коэффициент принятый по п. 4.28[4] для сечения без начальных
[pic] - кривизна обусловленная выгибом элемента от кратковременного
действия усилия предварительного обжатия Р;
[pic]- кривизна обусловленная выгибом элемента вследствие усадки и
ползучести бетона от усилия предварительного обжатия и определяемая по
здесь [pic] - относительные деформации бетона вызванные его
усадкой и ползучестью от усилия предварительного обжатия и определяемые
соответственно на уровне центра тяжести растянутой продольной арматуры
и крайнего сжатого волокна бетона по формулам:
Тогда полная кривизна для сечения 0-0:
Сечения I-I III-III V-V:
Относительная высота сжатой зоны в сечении с трещиной
Полная кривизна сечения I-I
Полная кривизна сечения III-III
[pic]Плечо внутренней пары сил в сечении с трещиной
Полная кривизна сечения V-V:
Итого прогиб балки по формуле 5 составляет
[pic]где [pic] - предельно допустимый прогиб по таблице 19 разд.10
Статический расчет поперечной рамы
1 Определение нагрузок на раму
Т а б л и ц а 7 - Нагрузка от веса покрытия
Наименование нагрузки Нормативная Коэф. Расчётная
Рн [pic] [pic] Р [pic]
покрытия размером в плане 2050 11 2255
х12 м с учётом заливки
Насыпь из керамзита 80 мм 50 13 65
Обмазочная пароизоляция 400 13 520
Асфальтовая стяжка [pic] 150 13 195
Рисунок 7 - Расчетная схема поперечной рамы
Расчётное опорное давление
- от покрытия: [pic].
Расчётная нагрузка на колонну от веса покрытия с учётом коэффициента
надёжности по назначению [pic]:
- на крайнюю колонну:[p
- на среднюю колонну:[pic].
Расчётная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления
передаваемая на колонну выше отметки 66 м до 132 м:
[pic]- вес 1 м2 остекления.
Эта нагрузка передается на колонну в уровне подкрановых консолей то
есть на отметке 64 м.
Расчётная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления передаваемая на
Эта нагрузка через фундаментные балки передается непосредственно на
фундаменты и не оказывает влияния на колонны.
Расчётная нагрузка от веса подкрановых балок и крановых путей:
[pic] - вес погонного метра рельса.
Расчётная нагрузка от веса колонны:
надкрановая часть [pic]
подкрановая часть [pic]
Расчётная снеговая нагрузка на колонну при [pic]:
- на крайнюю колонну [pic]
- на среднюю колонну[pic].
Сумма ординат линий влияния:
Рисунок 8 - Линия влияния давления на колонну
Вес поднимаемого груза [pic].
Расчётное максимальное давление на колесо крана при [pic]
Расчётная поперечная тормозная сила на одно колесо
Вертикальная крановая нагрузка на колонны от двух сближённых кранов с
коэффициентом сочетания 085
Вертикальная крановая нагрузка на колонну от четырёх кранов с
коэффициентом сочетания 07: [pic].
Горизонтальная крановая нагрузка на колонну от двух кранов при
поперечном торможении: [pic].
[pic]аэродинамический коэффициент для наружных стен с наветренной стороны
равен [pic] с подветренной [pic]
Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки [pic]
с наветренной стороны для типа местности [B]равно:
- для части здания высотой до 5 м от поверхности земли:
- для высоты до верха колонны 108 м:
- для высоты до верха навесных панелей 132 м:
на высоте 108 метров в соответствие с линейной интерполяцией с
наветренной стороны рассчитаем по формуле: [p
то же при высоте 132 метров рассчитаем по той же формуле:
[pic]Переменную по высоте ветровую нагрузку с наветренной стороны
заменяют равномерно распределённой эквивалентной по моменту в заделке
консольной балки длиной 108 м:
[pic]с подветренной стороны [pic]
Расчётная равномерно распределённая нагрузка на колонну до отметки
8 м при коэффициенте надёжности по назначению [pic]:
- с наветренной стороны:
- с подветренной стороны:
Расчётная сосредоточенная ветровая нагрузка выше отметки 132 м:
2 Определение усилий в колоннах рамы
Моменты инерции сечений:
3 Усилия в колоннах от постоянной нагрузки
Рисунок 8 - Схема приложения нагрузок на колонну:
Продольная сила [pic]
[pic]Согласно принятому в расчете правилу знаков реакция направленная
вправо положительна. Реакция правой колонны [pic].
Продольные силы в колонне
Согласно принятому в расчете правилу знаков реакция направленная
вправо положительна. Реакция правой колонны: [pic]
Упругая реакция для средней колонны [pic]
Продольные силы в колонне:
4 Усилия от снеговой нагрузки
Продольные усилия [pic].
Средняя колонна: [pic]
5 Усилия в колоннах от крановой нагрузки
) Два крана с Ммах на крайней колонне:
Суммарная реакция в основной системе равна:
С учетом пространственной работы:
[pic]при шаге колонн [pic].
Упругая реакция левой колонны:
)Два крана с Ммах на средней колонне:
Упругая реакция средней колонны:
)Четыре крана с Ммах на средней колонне:
6 Расчёт на действие горизонтальной нагрузки
7 Расчёт рамы на действие ветровой нагрузки
При единичном смещения верха рамы:
- суммарная реакция:
Реакции в дополнительной связи основной системы от действия ветровой
- реакция в верхней опоре левой колонны
- реакция в правой колонне
- реакция дополнительной связи
Смещение верха рамы:
- реакция левой колонны:
- реакция правой колонны:
- реакция средней колонны:
При изменении направления ветра усилия в стойках рамы-блока будут обратно
На основании выполненного расчёта составляем таблицу расчётных усилий М
Q N в сечении колонны. В каждом сечении колонны определяем комбинации
усилий. В соответствии с главой СНиПа «Нагрузки и воздействия» и нормами
проектирования железобетонных конструкций рассматриваем две группы
основных сочетаний нагрузок с различными коэффициентами условий работы
бетона [pic] и коэффициентами сочетаний [pic]
Колонну рассчитываем среднюю двухветвевую.
Расчёт сплошной железобетонной колонны среднего ряда
1 Данные для расчёта
Арматура класса А400 [pic]
Бетон класса В15 [pic]
2 Расчёт сечения 1-0 на уровне верха консоли
2.1 Расчет в плоскости изгиба
Т а б л и ц а 9 – Усилия колонны в сечении 1-0
Усилия 1-я комбинация 2-я комбинация 3-я комбинация
М кНм 113 -22684 113
N кН 103944 103944 134971
[pic]- т.к. в комбинацию включена снеговая крановая ветровая нагрузки
Условная критическая сила равна:
Следовательно сечение колонны достаточно.
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона [pic]:
При [pic] требуемая площадь сечения симметричной арматуры
определяем по формулам:
По конструктивным требованиям минимальная площадь сечения продольной
арматуры при гибкости [pic] составляет:
Принимаем в надкрановой части колонны у граней перпендикулярных
плоскости изгиба по 316 A400 c [pic].
Коэффициент армирования сечения:
У параллельных плоскости изгиба граней предусматриваем по 112 A400 с
тем чтобы расстояния между продольными стержнями не превышали 400 мм.
[pic]необходимо учитывать влияние прогиба элемента на
плоскости изгиба по 325 A400 c [pic].
Рисунок 7 - Армирование надкрановой части колонны
2.2 Расчет из плоскости изгиба
Расчетная длина надкрановой части колонны из плоскости изгиба
[pic]. За высоту сечения принимаем его размер из плоскости то есть
[pic]. При гибкости [pic] меньше минимальной гибкости в плоскости изгиба
[pic] расчет из плоскости изгиба можно не делать.
3 Расчёт подкрановой части колонны (сечения 2-1)
3.1 Расчёт в плоскости изгиба
Сечение колонны [pic]
Т а б л и ц а 10 – Усилия колонны в сечении 2-1
комбинация комбинация комбинация
М кНм 272 -7805 2556
N кН 117032 137785 227076
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона [pic]
При гибкости [pic]составляет:
Принимаем в подкрановой части колонны у граней перпендикулярных
плоскости изгиба по 318 A400 c [pic].
Коэффициент армирования сечения: [pic].
У широких граней предусматриваем по 112 A400 с тем чтобы расстояния
между продольными стержнями не превышали 400 мм.
Рисунок 8 - Армирование подкрановой части колонны
3.2 Расчёт из плоскости изгиба
Расчетная длина подкрановой части колонны из плоскости изгиба
Армирование надкрановой части колонны выполняется пространственными
каркасами собранными из плоских. Оголовок колонны усиливается сетками
косвенного армирования из стержней 8 А240.
Принимаем 4 сетки на расстоянии [pic]
Диаметр хомутов надкрановой части принимаем из условия сварки с продольной
арматурой диаметром [pic] класса 8 А240 с шагом
[pic] что не более [pic].
Диаметр хомутов подкрановой части принимаем из условия сварки с
продольной арматурой диаметром [pic] класса 6 А240 с шагом
Расчёт фундамента под среднюю сплошную колонну
Грунты основания – данные по грунтам взяты из расчёта скважины №4.
Грунт – песок пылеватый расчетное сопротивление[pic][pic].
Вес единицы объёма материала [pic].
Расчёт выполняется на наиболее опасную комбинацию расчётных
усилий в сечении 2-1.
Нормативные значения при [pic]
2 Определение геометрических размеров фундамента
Глубину стакана фундамента принимают 90см что не менее
Расстояние от дна стакана до подошвы фундамента принято 250 мм.
Полная высота фундамента [pic] принимается 1200 мм
Глубина заложения фундамента при расстоянии от планировочной отметки
до верха фундамента 150 мм: [pic]
Фундамент 3-х ступенчатый высота ступеней принята одинаковой
Определяем предварительную площадь фундамента
5 – коэффициент учитывающий наличие момента.
Назначаем соотношение сторон [pic] получаем размеры:
При данных размерах фундамента условие прочности не удовлетворялось.
Определяем рабочую высоту фундамента из условия прочности на
Полная высота сечения [pic]принятой
высоты сечения достаточно.
Определяем краевое давление на основание.
Изгибающий момент в уровне подошвы фундамента:
Нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах:
При условии что [pic]
условия удовлетворяется.
3 Расчёт арматуры фундамента
Определяем напряжения в грунте под подошвой фундамента в направлении
длинной стороны без учёта веса фундамента и грунта на его уступах по
Расчётные изгибающие моменты:
Требуемое количество арматуры:
Арматурную сетку фундамента подбираем исходя из условий:
) максимальный шаг стержней сетки фундамента [p
) минимальный диаметр продольной арматуры конструкций
промышленных зданий [pic].
Принимаем 2012 A400 с [pic] с шагом [pic] плюс
Процент армирования [pic]
Арматуру укладываемую параллельно меньшей стороне фундамента
определяем по изгибающему моменту в сечении IV-IV:
Принимаем 1712 A400 с [pic] с шагом [pic] плюс
Рисунок 9 - Конструкция внецентренно-нагруженного фундамента
Список использованных источников
«Колонны одноэтажных промышленных зданий» - Методические указания по
курсовому проекту №2 по курсу «Железобетонные конструкции» для
студентов всех форм обучения специальности 2903 – Промышленное и
гражданское строительство. – Краснодарский политехнический
Байков В.Н. Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс.
Учебник для ВУЗов. – 5-е изд. перераб. и дополн. – М.: Стройиздат
Голышев А.Б. и др. Проектирование железобетонных конструкций.
Справочное пособие. – Киев: Будивельник 1994. – 496с.
СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции - М.: ЦИТП
Госстроя СССР 1985. – 79с.

Титульный лист.doc

Министерство образования и науки РФ
ФГБОУ ВПО Кубанский Государственный
Технологический Университет
Кафедра строительных конструкций и гидросооружений
Факультет Строительства и Управления недвижимостью
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту №2
по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции»
Тема проекта «Одноэтажное промышленное здание»
Руководитель (нормоконтролер) проекта Карпанина Е.Н.

Готов!!!!!!!(печать).doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА строительных конструкций и гидротехнических сооружений
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по дисциплине:
«Железобетонные и каменные конструкции»
Расчет и конструирование элементов одноэтажного промышленного здания в
сборном железобетоне
проекта доц. Тамов М.А.
Проектирование конструкции поперечной рамы одноэтажного промышленного
Здание однопролётное. Здание отапливаемое разделено на два
температурных блока длиной по 60 м каждый. Пролёты здания L=30 м. Шаг
стропильных конструкций B=12 м.
Пролёт оборудован двумя мостовыми кранами грузоподъёмностью Q=30050
Компоновка поперечной рамы
В качестве несущей конструкции покрытия выбраны железобетонные фермы с
параллельными поясами пролётом 30 м с предварительно напряжённым нижним
растянутым поясом и первым восходящим сжатым раскосом.
Цех оборудован лампами дневного света фонарей нет. Плиты покрытия
предварительно напряженные железобетонные ребристые размером 3х12 м.
Подкрановые балки принимаем железобетонные предварительно напряжённые
высотой 14 м. Наружные стены панельные навесные опирающиеся на
подпорные столики колонн на отметке 9м.
Отметка кранового рельса 114м. Высота кранового рельса 150 мм.
Колонны имеют длину от обреза фундамента до верха подкрановой консоли:
От верха подкрановой консоли до низа стропильной конструкции:
Окончательно принимаем [pic] что отвечает модулю кратности 12 м для
длины от нулевой отметки до низа стропильной конструкции.
При этом полная длина [pic].
Привязка колонн к разбивочным осям при шаге 12 м кране Q=30050 кН и
высоте колонны Н=1455 м принимаем 250мм.
Соединение колонн с фермами выполняется сваркой закладных деталей и в
расчётной схеме поперечной рамы считается шарнирным.
Колонны принимаем двухветвевые с размерами:
в подкрановой части h=(110)Н1=100 см b=50 см высота сечения одной
в надкрановой части из условия опирания фермы h=60 см b=50 см.
Определение нагрузок на раму
Таблица - Нагрузка от веса покрытия
Наименование нагрузки Нормативная Коэф. Расчётная
Рн [pic] надежности поР [pic]
покрытия размером в плане2050 11 2255
х12 м с учётом заливки
Обмазочная пароизоляция 400 12 480
Утеплитель (готовые 350 13 455
Асфальтовая стяжка [pic] 3450
Расчётное опорное давление фермы: от покрытия [p от фермы [pic]
Расчётная нагрузка от веса покрытия с учётом коэффициента надёжности
по назначению [pic]на колонну [pic]
Расчётная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления передаваемая
на колонну выше отметки 9м.
где[pic]- вес 1 м2 стеновых панелей
[pic]- вес 1 м2 остекления
Расчётная нагрузка от веса подкрановых балок
[pic]- вес подкрановой балки
Расчётная нагрузка от веса колонны
надкрановая часть [pic]
Расчётная снеговая нагрузка при [pic]на колонну
Вес поднимаемого груза Q=300 кН
Расчётное максимальное давление на колесо крана при [pic]
Расчётная поперечная тормозная сила на одно колесо
Вертикальная крановая нагрузка на колонны от двух сближённых кранов с
коэффициентом сочетания 085
Горизонтальная крановая нагрузка на колонну от двух кранов при
поперечном торможении
[pic] аэродинамический коэффициент для наружных стен с наветренной
стороны равен [pic] с подветренной [pic]
Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки [pic] с
наветренной стороны равно:
для части здания высотой до 5 м от поверхности земли
с наветренной стороны на высоте 19 м
Переменную по высоте ветровую нагрузку с наветренной стороны заменяют
равномерно распределённой эквивалентной по моменту в заделке консольной
балки длиной 144м. [pic]с подветренной стороны [pic]
Расчётная равномерно распределённая нагрузка на колонны до отметки
4 м при коэффициенте надёжности по нагрузке [pic] коэффициенте
надёжности по назначению [pic]
- с наветренной стороны
- с подветренной стороны
Расчётная сосредоточенная ветровая нагрузка выше отметки 144 м
Определение усилий в колоннах рамы
Расчет рамы выполняют методом перемещений.
Постоянная снеговая ветровая нагрузки действуют одновременно на всю
раму температурного блока при этом пространственный характер работы
каркаса не проявляются сdim =1. Крановая же нагрузка приложена только к
нескольким рамам блока однако благодаря жесткому диску покрытия в работу
вовлекаются все рамы блока проявляется пространственная работа сdim >1.
Подвергают основную систему единичному перемещению Δ1=1 и вычисляют
реакции верхнего конца сквозной колонны RΔ.
Для сквозной колонны:
Моменты инерции сечений:
Усилия в колоннах от постоянной нагрузки
[pic]Согласно принятому в расчете правилу знаков реакция направленная
вправо положительна. Реакция правой колонны:
Суммарная реакция связей в основной системе:
Упругая реакция [pic]
Продольные силы в колонне
Усилия от снеговой нагрузки
Усилия в колоннах от крановой нагрузки
Суммарная реакция в основной системе равна:
с учетом пространственной работы:
где [pic] при шаге рам 12 м.
упругая реакция левой колонны:
Расчёт на действие горизонтальной нагрузки
Расчёт рамы на действие ветровой нагрузки
При единичном смещения верха рамы
Реакции в дополнительной связи основной системы от действия
- реакция в верхней опоре левой колонны
- реакция в левой колонне
- реакция дополнительной связи
- реакция левой колонны
- реакция правой колонны
На основании выполненного расчёта строим эпюры моментов для всех
загружений рамы и составляем таблицу расчётных усилий М Q N в сечении
колонны. В каждом сечении колонны определяем комбинации усилий.
В соответствии с главой СНиПа «Нагрузки и воздействия» и нормами
проектирования железобетонных конструкций рассматриваем две группы
основных сочетаний нагрузок с различными коэффициентами условий работы
бетона [pic] и коэффициентами сочетаний [pic].
Таблица 2. Усилия в колонне
нагрузка Эпюра моментов № Коэф. 1-0 1-2 2-1
Мmax 12748 151058 6556
Мmin -2964 196215 -4133
покрытия размером в плане 2050 11 2255
Собственный вес кровли
Вес фермы [pic] 750 11 825
Временная снеговая: 2400 14 3360
в том числе кратковременная2400*05=1200 14 1680
Узловые расчётные нагрузки по верхнему поясу фермы:
кратковременная снеговая [pic]
длительная снеговая [pic]
Узловые нормативные нагрузки
3. Определение усилий в элементах фермы
Данные сводим в таблицы:
Рисунок 3. К расчету полигональной фермы
Таблица 4 - Усилия в элементах фермы
Элемент Обозначение стержня по Усилия кН в элементах при
расчетной схеме загружении силами F=1 всего
Таблица 5 - Усилия в элементах фермы
ЭлемОт постоянной От От длительной От постояннойОт постоянной
ент нагрузки кратковременногснеговой и полной и длительной
о действия нагрузки снеговой снеговой
полной снеговой нагрузки нагрузки
расчётная нормативная расчётная
М кНм 12748 -2964 -2484
N кН 151058 196215 23241
-я комбинация усилий
Усилия от продолжительного действия нагрузки
[pic]- т.к. в комбинацию включена снеговая крановая ветровая нагрузки
В расчёте случайные эксцентриситеты не учитываем.
[pic]необходимо учитывать влияние прогиба элемента на его прочность.
Условная критическая сила равна:
При условии что [pic] высота сжатой зоны:
относительная высота сжатой зоны: [pic]
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона
Площадь арматуры [pic] назначаем по конструктивным соображениям:
Принимаем 316 A II [pic]
Расчёт сечения колонны 1-0 в плоскости перпендикулярной к плоскости
изгиба не делают т.к.
Усилия от продолжительного действия нагрузки [pic]
[pic]- т.к. в комбинацию включены только снеговая и постоянная нагрузки.
Принимаем 316 A II [pic].
Для всех трех комбинаций усилий получили одинаковое армирование поэтому
принимаем 316 A II [pic].
3. Расчёт сечения 2-1 в заделке колонны
Высота сечения h=100 см;
Сечение ветви b h0 = 21см;
С=75 см расстояние между осями распорок при четырех панелях составляет
[p высота сечения распорки 40см.
Усилия 1-я комбинация 2-я комбинация 3-я комбинация
М кНм 562 -13258 1308
N кН 205095 15994 241293
Q кН 49 -1035 -1344
Усилия от продолжительного действия нагрузки [pic] Расчет необходимо
выполнять на все три комбинации усилий и расчетное сечение арматуры [pic]
принимают наибольшее.
Приведённый радиус инерции сечения в плоскости изгиба
Приведённая гибкость сечения
[pic]необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.
Определяем усилия в ветвях колонны
армирование ветвей принимают симметричное.
Коэффициент армирования [pic] что не значительно отличается от
принятого ранее значения [pic] поэтому второго приближения делать не надо.
Площадь сечения арматуры 318 A II [pic].
Проверяем необходимость расчёта подкрановой части колонны в плоскости
перпендикулярной к плоскости изгиба
[pic] расчет необходим.
Значение случайного эксцентриситета: [pic]
Принимаем [pic]. Тогда [pic]
Определяем: [pic] [pic] где
Значит принятого количества арматуры достаточно.
Площадь сечения арматуры 320 A II [pic].
Значит принятого количества площади арматуры достаточно.
[pic]- т.к. в комбинацию включены только постоянная и снеговая нагрузки.
Коэффициент армирования [pic] что значительно отличается от принятого
ранее значения [pic] поэтому необходимо сделать второе приближение.
Площадь сечения арматуры 728 A II [pic].
4. Расчёт сечения 1-2
Сечение b x h=50 х 100 см
М кНм 6556 -4133 -156
N кН 194141 148984 23034
Q кН 4285 -8344 -209
Необходимость в подборе сечения арматуры в сечении 1-2 отпадает так как
усилия в нем меньше чем в сечении 2-1. В сечении 1-2 по конструктивным
соображениям принимаем по 728 A II с каждой стороны сечения.
Рассчитаем распорку колонны.
Изгибающий момент в распорке:
Сечение распорки прямоугольное b x h=50 x 40см
т.к. эпюра изгибающих моментов двухзначная то:
Сечение армируем двойной симметричной арматурой.
Принимаем 325 A II [pic]
Рисунок 4. Конструкция двухветвевой колонны.
Расчёт фундамента под двухветвевую колонну
Грунты основания – пески пылеватые средней плотности маловлажные.
Расчетное сопротивление грунта [pic]
Арматура из горячекатаной стали класса А-II [pic]
Бетон тяжелый класса В25 [pic]
Вес единицы объёма материала фундамента и грунта на его обрезах [pic].
Расчёт выполняется на наиболее опасную комбинацию расчётных усилий в
Нормативные значения при [pic]
Определение геометрических размеров фундамента
Глубину стакана фундамента принимают 90см что не менее [pic]
Где 25=d диаметр продольной арматуры в колонне
[pic]- для бетона В25
Расстояние от дна стакана до подошвы фундамента принято 250 мм. Полная
высота фундамента [pic] принимается 1200мм что кратно 300мм.
Глубина заложения фундамента при расстоянии от планировочной отметки до
верха фундамента 150мм [pic]
Фундамент 3-х ступенчатый высота ступеней принята одинаковой по 40 см
Определяем предварительную площадь фундамента
5 – коэффициент учитывающий наличие момента.
Назначаем соотношение сторон [pic] получаем размеры:
Определяем рабочую высоту фундамента из условия прочности на
Полная высота сечения [pic]принятой высоты сечения достаточно.
Определяем краевое давление на основание. Изгибающий момент в уровне
Нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах:
При условии что [pic]
условия удовлетворяется поэтому размер фундамента не изменяем.
Расчёт арматуры фундамента
Определяем напряжения в грунте под подошвой фундамента в направлении
длинной стороны без учёта веса фундамента и грунта на его уступах
Расчётные изгибающие моменты:
Требуемое количество арматуры:
Принимаем 1418 A II [pic]
Процент армирование [pic]
Арматуру укладываемую параллельно меньшей стороне фундамента
определяем по изгибающему моменту в сечении IV-IV:
Рисунок 5 - Конструкция внецентренно-нагруженного фундамента
«Колонны одноэтажных промышленных зданий» - Методические указания по
курсовому проекту №2 по курсу «Железобетонные конструкции» для
студентов всех форм обучения специальности 2903 – Промышленное и
Байков В.Н. Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс.
Учебник для ВУЗов. – 5-е изд. перераб. и дополн. – М.: Стройиздат
Голышев А.Б. и др. Проектирование железобетонных конструкций.
Справочное пособие. – Киев: Будивельник 1994. – 496с.
СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции - М.: ЦИТП
Госстроя СССР 1985. – 79с.

07-1.doc

№ Вид нагрузки Норма- Коэф.-т Расчет-
п.п. тивная надеж- ная
нагрузканости по нагрузка
[pic] негрузке [pic]
Рулонный ковер 85 13 105
Асфальтовая стяжка ([pic]) 332 13 432
Пароизоляция 47 13 61
Собственный вес плиты [pic] с 1570 11 1727
учетом заделки швов раствором

Министерство науки и образования Российской Федерации.docx

Министерство науки и образования Российской Федерации
ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный технологический университет»
Кафедра строительных конструкций и гидротехнических сооружений
Факультет строительства и управления недвижимостью
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции»
на тему «Железобетонные конструкции одноэтажного промышленного здания. Расчет и конструирование.»
Руководитель (нормоконтролер) проекта (работы)
(подпись дата расшифровка подписи)

ZhBK.doc

Компоновка поперечной рамы одноэтажного промышленного здания 6
Расчет железобетонной арки ..8
1 Исходные данные . .. ..8
2 Схема арки определение геометрических размеров и расчетных
3 Определение нагрузок на арку . ..9
4 Статический расчет арки 10
5 Расчет прочности по нормальному сечению 27
6 Расчет в плоскости изгиба 28
7 Расчет из плоскости изгиба . 29
8 Расчет затяжки на прочность .. 30
9 Определение потерь преднапряжения арматуры ..31
10 Расчет затяжки по образованию трещин .32
11 Проверка прочности бетонного сечения затяжки в стадии обжатия 32
12 Расчет прочности арки по сечениям наклонным к продольной оси 33
13 Расчет подвески арки .34
14 Расчет арки на монтажные нагрузки 34
Статический расчет поперечной рамы . . 36
1 Определение нагрузок на раму ..36
2 Определение усилий в средних колоннах рамы . ..39
3 Определение усилий в крайних колоннах рамы . ..39
4 Определение усилий в колоннах рамы от постоянной нагрузки 40
5 Усилия от снеговой нагрузки 42
6 Усилия в колоннах от крановой нагрузки . 42
7 Расчет на действие горизонтальной нагрузки . .. 43
8 Расчет рамы на действие ветровой нагрузки ..44
Расчет сплошной железобетонной колонны . . . .48
1 Данные для расчета . 48
2 Расчет сечения 1-0 на уровне верха консоли . 48
2.1 Расчет в плоскости изгиба ..48
2.2 Расчет из плоскости изгиба .51
3 Расчет сечения 2-1в заделке колонны .. ..52
3.1 Расчет в плоскости изгиба .. .. ..52
3.2 Расчет в плоскости изгиба .. .. ..55
Расчет фундамента под двухветвевую колону . 56
1 Данные для расчета ..56
2 Определение геометрических размеров фундамента . ..56
3 Расчет арматуры фундамента . .57
Основные буквенные обозначения ..60
Список использованных источников 62
Сборные железобетонные конструкции с обычным и предварительно
напряженным армированием широко применяются в практике строительства при
возведении различного рода зданий и сооружений в частности одноэтажных
производственных зданий. Проектирование сборных железобетонных
конструкций представляет комплекс расчетных и графических работ
включающих стадии изготовления транспортирования монтажа и эксплуатации
Экономичность эксплуатационная надежность и долговечность отдельных
конструкций и здания в целом во многом предопределяются принятыми
проектными решениями поэтому представляется весьма важным как системному
подходу к разработке проектного решения так и современным приемам
Вопросы проектирования железобетонных конструкций регламентированы СП
-102-2004 и развиты в руководствах и справочных пособиях а также в
учебниках и монографиях.
Проектирование экономичных эффективных железобетонных конструкций
основывается на знании особенностей их работы под нагрузкой правильном
выборе конструктивных форм применении более совершенных предварительно
напряженных конструкций позволяющих достичь экономии материалов
снижения веса повышения жесткости трещиностойкости применении легких
бетонов на пористых заполнителях и новых эффективных видов высокопрочной
Компоновка поперечной рамы одноэтажного промышленного
В качестве несущей конструкции задана железобетонная арка пролётом 24 м
с предварительно напряжённым нижним растянутым поясом.
Плиты покрытия предварительно напряженные железобетонные ребристые
Подкрановые балки принимаем железобетонные предварительно напряжённые
высотой 14 м. Наружные стены панельные навесные опирающиеся на опорные
столики колонн на отметки 78 м. Стеновые панели и остекление ниже
отметки 78 м также навесные опирающиеся на фундаментную балку.
Поскольку грузоподъемность крана [pic] высота колонны
[pic] пролет здания [pic] принимаем сплошные
колонны. Отметка кранового рельса 101 м. Высота кранового рельса 015
Колонны имеют длину от обреза фундамента до верха подкрановой консоли:
От верха подкрановой консоли до низа стропильной конструкции:
Длина колонны равна [pic] принимаем
[pic] - кратно 06 м. С учетом расстояния от верха фундамента до уровня
чистого пола [pic]. Высота надкрановой части [pic].
Полная высота здания равна:
Колонны крайнего ряда при шаге 12 м и высоте от пола до низа арки
[pic] располагаются с привязкой [pic] смещая наружные грани колонн и
внутренние поверхности стен с продольных разбивочных осей
на [pic] наружу. Соединение колонн с арками выполняется сваркой
закладных деталей и в расчётной схеме поперечной рамы считается
Определяем размеры сечения колонны.
Рисунок 1- Компоновка сечений колонны:
колонны; б) крайней колонны;
Рисунок 2 – Узел сопряжения колонны и подкрановой балки
Пространственная жесткость каркаса обеспечивают колонны защемленные в
фундаментах жесткий диск покрытия и система стальных связей
(вертикальных и горизонтальных).
В продольном направлении устойчивость каркаса в целом обеспечивают
портальные связи по колоннам. Такие связи устраиваются в одном шаге
каждого ряда колонн посредине температурного блока на высоту от пола до
низа подкрановых балок. Связи-фермы имеют номинальную длину 12 м и
высоту равную высоте фермы на опоре (075 м) и располагаются в крайних
ячейках температурного блока а поверху каждого продольного ряда колонн
располагаются стальные распорки. Посредством связей-ферм продольные
горизонтальные усилия с диска покрытия передаются на колонны и
в конечном счете на вертикальные связи по колоннам.
Рисунок 2 - Температурные блоки и связи каркасного здания
- вертикальные связи по колоннам;
- вертикальные связи-фермы.
Рисунок 3 - Конструктивная схема поперечной
Расчёт железобетонной арки
Проектируем арку длиной 24 м и шагом 12 м предварительно напряжённую.
Напрягаемая арматура затяжки класса 6 Bp1300 натягивается на упоры.
Арка и подвески армируются арматурой класса А300
Бетон класса В35 [pic]
Расчетный пролёт арки принимаем - [pic].
Стрела подъёма в середине пролёта - [pic]
Очертание оси арки принимаем по дуге окружности радиусом:
Определяем центральный угол [pic]:
Делим арку по длине на 10 частей и вычисляем расчетные параметры
которые приведены в таблице I . Схема арки приведена на рис. 4
Рисунок 4- Схема арки.
Ординаты точек оси арки и углы наклона касательных в расчетных сечениях
значения которых приведены табл. 3.1 определяем по формулам
Т а б л и ц а 1 - Геометрия арки
номер XL X Y φ Sin φ Cos φ
точки 0; 10 1; 9 2; 8 3; 7 4; 6 5
g 6 449 4 127 2 322 1 032 258 0
3 Определение нагрузок на арку
Собственную массу арки принимаем [pic]
Т а б л и ц а 2 - Нагрузки от покрытия
Наименование нагрузки Нормативная Коэфф. Расчётная
нагрузка Па надеж-ти
Жб плиты 3х12 м 1700 11 1870
Обмазка 5 мм 50 13 65
Минераловатный утеплитель 600 13 780
Асфальтовая стяжка 20 мм 370 13 440
Рубероид 12 мм 150 13 195
Вес арки [pic] 625 11 650
Итого от покрытия 3460 4038
Снеговая 840 - 1200
Итого полная 4300 - 5238
Рисунок 5 - Схемы загружения арки
Определяем расчетные нагрузки действующие на 1 м погонной длины
горизонтальной проекции арки.
а) постоянная нагрузка
б) Дополнительная постоянная нагрузка вызванная уклоном покрытия.
Приближенно считаем нагрузку изменяющуюся по параболическому закону.
в опорных сечениях (точки 0;10) [pic]
в пролётных сечениях (точки I-9):
в) Снеговая нагрузка: [pic]
4 Статический расчет арки
Двухшарнирная арка с затяжкой один раз статически неопределима поэтому
для её расчета предварительно зададимся сечением её элементов.
Высоту сечения арки принимаем: [pic]
Ширину полки: [pic].
Площадь сечения затяжки ориентировочно подбираем по распору:
Площадь сечения затяжки: [pic]
Рисунок 6 - Поперечное сечение арки
Определяем геометрические характеристики сечения арки.
Площадь сечения арки:
[pic][pic] [pic] [pic] [pic]
Момент инерции сечения арки:
Отношение модулей упругости:
Коэффициент учитывающий влияние смещения пят на величину распора арки
вследствие упругого удлинения затяжки и обжатия бетона:
Определяем усилия в сечениях арки от схем загружения:
а) Первая схема загружения:
Балочные изгибающие моменты в сечениях арки определяем по формуле:
Балочные поперечные силы в сечениях арки:
Изгибающие моменты в сечениях арки:
Рисунок 7- Эпюра изгибающих моментов от постоянной нагрузки по первой
Поперечные силы в сечениях арки:
Рисунок 8 - Эпюра поперечных сил от постоянной нагрузки по первой
Продольные силы в сечениях арки:
Рисунок 9 - Эпюра продольных сил от постоянной нагрузки по первой
б) Вторая схема загружения
Рисунок 10 - Эпюра изгибающих моментов от постоянной нагрузки по
второй схеме загружения
Рисунок 11 - Эпюра поперечных сил от постоянной нагрузки по второй
Рисунок 12- Эпюра продольных сил от постоянной нагрузки по второй
(дополнительная постоянная нагрузка вызванная уклоном покрытия)
в) Третья схема загружения
Распор Н и ординаты эпюр [pic] определяем умножением
соответствующих их значений по первой схеме загружения на переходный
Изгибающие моменты в сечениях арки: определяем по формуле:
Рисунок 13 - Эпюра изгибающих моментов от постоянной нагрузки по
третьей схеме загружения
Рисунок 14 - Эпюра поперечных сил от постоянной нагрузки по третьей
Рисунок 15 - Эпюра продольных сил от постоянной нагрузки по третьей
г) Четвёртая схема загружения
Балочные [pic]определим сначала отдельно от треугольных нагрузок
действующих на левом и правом полупролётах арки а затем суммируем
Для треугольной снеговой нагрузки действующей на левом полупролёте
Балочные изгибающие моменты:
Для треугольной снеговой нагрузки действующей на правом полупролёте
Суммируя найдём балочные эпюры изгибающих моментов и поперечных сил для
четвёртой схемы загружения.
Распор Н от суммарной нагрузки: [pic]
Рисунок 16 - Эпюра изгибающих моментов от снеговой нагрузки по
четвертой схеме загружения
Рисунок 17 - Эпюра поперечных сил от снеговой нагрузки по четвертой
Рисунок 18 - Эпюра продольных сил от снеговой нагрузки по четвертой
д) пятая схема загружения:
Рисунок 19 - Эпюра изгибающих моментов от снеговой нагрузки по пятой
Рисунок 20 - Эпюра поперечных сил от снеговой нагрузки по пятой
Рисунок 21- Эпюра продольных сил от снеговой нагрузки по пятой
Т а б л и ц а 3 – Результаты статического расчета
№ схемI II III IV V
Расчетная постоянная нагрузка (Схема I + Схема II)
М 000 57793 103583 136620 156546
Максимальные значения моментов (М max) и соответствующие им значения продольного
N max 24604 21877 20224 19030 18310 18069
покрытия размером в плане 1700 11 1870
х12 м с учётом заливки
Утеплитель (минеральная 50 13 65
Обмазочная пароизоляция 150 13 195
Асфальтовая стяжка [pic]
[pic] Рисунок 26 - Расчетная схема поперечной
Расчётное опорное давление
Расчётная нагрузка от веса покрытия с учётом коэффициента надёжности по
- на крайнюю колонну [p
- на среднюю колонну [pic].
Расчётная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления
передаваемая на колонну выше отметки 78 м до отметки 156 м:
[pic]- вес 1 м2 остекления.
Эта нагрузка передается на колонну в уровне подкрановых консолей то
есть на отметке 87 м.
Расчётная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления передаваемая на
Эта нагрузка через фундаментные балки передается непосредственно на
фундаменты и не оказывает влияния на колонны.
Расчётная нагрузка от веса подкрановых балок
Расчётная нагрузка от веса подкрановых балок и крановых путей:
Расчётная нагрузка от веса колонны
надкрановая часть [pic]
подкрановая часть [pic]
Расчётная снеговая нагрузка при [pic]
- на крайнюю колонну [pic]
- на среднюю колонну[pic]
Сумма ординат линий влияния:
Рисунок 27 - Линия влияния давления на колонну
Вес поднимаемого груза Q=300 кН
Расчётное максимальное давление на колесо крана при [pic]
Расчётная поперечная тормозная сила на одно колесо
Вертикальная крановая нагрузка на колонны от двух сближённых кранов с
коэффициентом сочетания 085
Вертикальная крановая нагрузка на колонну от четырёх кранов с
коэффициентом сочетания 07:
Горизонтальная крановая нагрузка на колонну от двух кранов при
поперечном торможении:
[pic] аэродинамический коэффициент для наружных стен с наветренной
стороны равен [pic] с подветренной [pic]
Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки [pic]
с наветренной стороны равно:
- для части здания высотой до 5 м от поверхности земли
- для высоты до верха колонны 132 м:
- для высоты до верха навесных панелей 156 м:
- с наветренной стороны на высоте верха колонны 132 м:
- на высоте верха навесных панелей 156 м:
Переменную по высоте ветровую нагрузку с наветренной стороны
заменяют равномерно распределённой эквивалентной по моменту в заделке
консольной балки длиной 132 м:
[pic]с подветренной стороны [pic]
Расчётная равномерно распределённая нагрузка на колонны до
отметке 132 м при коэффициенте надёжности по нагрузке [pic]
коэффициенте надёжности по назначению [pic]
- с наветренной стороны:
- с подветренной стороны:
Расчётная сосредоточенная ветровая нагрузка выше отметки 132 м:
2 Определение усилий в средних колоннах рамы
Моменты инерции сечений:
3 Определение усилий в крайних колоннах рамы
4 Усилия в колоннах рамы от постоянной нагрузки для
Рисунок 28 - Схема загружения колонны постоянной нагрузкой
Продольная сила [pic]
Согласно принятому в расчете правилу знаков реакция направленная
вправо положительна. Реакция правой колонны [pic]
вправо положительна. Реакция правой колонны: [pic]
Упругая реакция для крайней колонны[pic]
Продольные силы в колонне
Упругая реакция для средней колонны [pic]
Продольные силы в колонне:
5 Усилия от снеговой нагрузки
а) для крайней колонны:
б) для средней колонны:
6 Усилия в колоннах от крановой нагрузки
) Два крана с Ммах на крайней колонне:
)Два крана с Ммах на средней колонне:
)Четыре крана с Ммах на средней колонне:
7 Расчёт на действие горизонтальной нагрузки
8 Расчёт рамы на действие ветровой нагрузки
При единичном смещения верха рамы
Реакции в дополнительной связи основной системы от действия ветровой
- реакция в верхней опоре левой колонны
- реакция в левой колонне
- реакция дополнительной связи
- реакция левой колонны
- реакция правой колонны
- реакция средней колонны
При изменении направления ветра усилия в стойках рамы-блока будут
обратно симметричны.
На основании выполненного расчёта строим эпюры моментов для всех
загружений рамы и составляем таблицу расчётных усилий М Q N в сечении
колонны. В каждом сечении колонны определяем комбинации усилий.
В соответствии с главой СНиПа «Нагрузки и воздействия» и нормами
проектирования железобетонных конструкций рассматриваем две группы
основных сочетаний нагрузок с различными коэффициентами условий работы
бетона [pic] и коэффициентами сочетаний [pic]
Колонну рассчитываем среднюю сплошную.
Расчёт сплошной железобетонной колонны
1 Данные для расчёта
Арматура класса А300 [pic]
Бетон класса В25 [pic]
2 Расчёт сечения 1-0 на уровне верха консоли
2.1 Расчет в плоскости изгиба
Сечение колонны [pic]
Т а б л и ц а 9 – Усилия в сечении 1-0
комбинация комбинация комбинация
М кНм 275 -11127 -807
N кН 104099 104099 127738
[pic]- т.к. в комбинацию включена снеговая крановая ветровая нагрузки
[pic]необходимо учитывать влияние прогиба элемента на его прочность.
Условная критическая сила равна:
Следовательно размеры сечения надкрановой части колонны достаточны.
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона [pic]
При [pic] требуемая площадь сечения симметричной арматуры составляет:
По конструктивным требованиям минимальная площадь сечения продольной
арматуры при гибкости [pic] составляет:
Принимаем в надкрановой части колонны у граней перпендикулярных
плоскости изгиба по 316 A300 c [pic].
Коэффициент армирования сечения:
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона [pic].
У граней перпендикулярных плоскости изгиба предусматриваем по 112
A300 с тем чтобы расстояния между продольными стержнями не превышали
Рисунок 29 - Армирование надкрановой части колонны
2.2 Расчет из плоскости изгиба
Расчетная длина надкрановой части колонны из плоскости изгиба
[pic]. За высоту сечения принимаем его размер из плоскости то есть
[pic]. При гибкости [pic] меньше минимальной гибкости в плоскости
изгиба [pic] расчет из плоскости изгиба можно не делать.
3 Расчёт сечения 2-1
3.1 Расчет в плоскости изгиба
Сечение колонны [pic].
Т а б л и ц а 10 – Усилия в сечении 2-1
М кНм 7894 -819 626
N кН 120427 172269 228635
[pic] Следовательно размеры сечения подкрановой части колонны
Принимаем в подкрановой части колонны у граней перпендикулярных
плоскости изгиба по 318 A300 c [pic].
Коэффициент армирования сечения: [pic]
У широких граней предусматриваем по 112 A300 с тем чтобы расстояния
между продольными стержнями не превышали 400 мм.
плоскости изгиба по 318 A400 c [pic].
Рисунок 30 - Армирование надкрановой части колонны
3.2 Расчет из плоскости изгиба
Расчетная длина подкрановой части колонны из плоскости изгиба
[pic] тогда гибкость из плоскости [pic]
меньше гибкости в плоскости изгиба [pic]- следовательно расчет из
плоскости изгиба можно не выполнять.
Армирование надкрановой части колонны выполняется пространственными
каркасами собранными из плоских. Оголовок колонны усиливается сетками
косвенного армирования из стержней 8 В500.
Принимаем 4 сетки на расстоянии [pic]
Диаметр хомутов надкрановой части принимаем из условия сварки с
продольной арматурой диаметром [pic] класса 4 В500 с шагом [pic] что
Диаметр хомутов подкрановой части принимаем из условия сварки с
продольной арматурой диаметром [pic] класса 5 В500 с шагом
[pic] что не более [pic].
Расчёт фундамента под среднюю сплошную колонну
Грунты основания – данные по грунтам взяты из расчёта скважины №4.
Грунт – песок пылеватый расчетное сопротивление[pic][pic].
Арматура класса А300 [pic].
Бетон класса В25 [pic].
Вес единицы объёма материала [pic]. Расчёт выполняется на наиболее
опасную комбинацию расчётных усилий в сечении 2-1.
Нормативные значения при [pic]
2 Определение геометрических размеров фундамента
Глубину стакана фундамента принимают 90 см что не менее
Расстояние от дна стакана до подошвы фундамента принято 250 мм. Полная
высота фундамента [pic] принимается 1200 мм что кратно 300мм.
Глубина заложения фундамента при расстоянии от планировочной отметки
до верха фундамента 150 мм [pic]
Фундамент 3-х ступенчатый высота ступеней принята одинаковой по 400 мм
Определяем предварительную площадь фундамента
5 – коэффициент учитывающий наличие момента.
Назначаем соотношение сторон [pic] получаем размеры:
При данных размерах фундамента условие прочности не удовлетворялось.
Определяем рабочую высоту фундамента из условия прочности на
Полная высота сечения [pic]принятой высоты сечения достаточно.
Определяем краевое давление на основание. Изгибающий момент в
уровне подошвы фундамента: [pic]
Нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах:
При условии что [pic]
условия удовлетворяются.
3 Расчёт арматуры фундамента
Определяем напряжения в грунте под подошвой фундамента в направлении
длинной стороны без учёта веса фундамента и грунта на его уступах по
Расчётные изгибающие моменты:
Требуемое количество арматуры:
Принимаем 1512 A300 с [pic] с шагом s=02 м+112 A300 с
[pic] с шагом s=015 м. [pic]
Процент армирования [pic]
Арматуру укладываемую параллельно меньшей стороне фундамента
определяем по изгибающему моменту в сечении IV-IV:
Принимаем 1712 A300 с [pic] с шагом s=02 м+112 A300 с
Процент армирования [pic].
Рисунок 31 - Конструкция внецентренно нагруженного фундамента
Список использованных источников
«Колонны одноэтажных промышленных зданий» - Методические указания по
курсовому проекту №2 по курсу «Железобетонные конструкции» для студентов
всех форм обучения специальности 2903 – Промышленное и гражданское
Байков В.Н. Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс.
Учебник для ВУЗов. – 5-е изд. перераб. и дополн. – М.: Стройиздат
Голышев А.Б. и др. Проектирование железобетонных конструкций. Справочное
пособие. – Киев: Будивельник 1994. – 496с.
СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции - М.: ЦИТП
Госстроя СССР 1985. – 79с.