ЖБК одноэтажное промышленное здание с мостовыми кранами. Железобетонные конструкции одноэтажного промышленного здания

• Название: Железобетонные конструкции одноэтажного промышленного здания
• Анкор: ЖБК одноэтажное промышленное здание с мостовыми кранами
• Дата: 17.05.2022
• Размер: 1.64 Mb.
• Имя файла: moya_pz_1.docx
• Тип: Пояснительная записка; #533846
• страница: 11 из 11

Определение потерь предварительного напряжения арматуры

Полные потери предварительного напряжения арматуры составляют:

где первые потери арматуры в растянутой зоне (возникают в стадии изготовления изделия);

вторые потери арматуры в растянутой зоне (возникают в стадии эксплуатации изделия);

первые потери арматуры в сжатой зоне;

вторые потери арматуры в сжатой зоне.

Первые потери:

потери от релаксации напряжений арматуры; при электротермическом способе натяжения, п.9.1.3[3]:

где: предварительное напряжение в арматуре,

потери от температурного перепада между натянутой арматурой и упорами; так как при пропаривании форма с упорами нагревается вместе с изделием, п.9.1.4[3];

потери от деформации анкеров, расположенных у натяжных устройств; при электротермическом способе натяжения арматуры , п.9.1.6[3];

потери от трения арматуры (возникают в случае натяжения арматуры на бетон), , п.9.1.7[3];

потери от деформации стальной формы; при электромеханическом способе натяжения арматуры , п.9.1.5[3];

потери от быстронатекающей ползучести; для бетона, подвергнутого тепловой обработке:

Усилие обжатия с учетом вычисленных потерь:

Где коэффициент точности натяжения.

Эксцентриситет усилия относительно центра тяжести приведенного сечения:

Изгибающий момент от веса плиты:

где: расчетной пролет плиты при площадке опирания , равный:

Сжимающие напряжения в бетоне на уровне центра тяжести арматуры с учетом разгружающего действия изгибающего момента от веса плиты:

То же на уровне центра тяжести арматуры

Устанавливается передаточная прочность из условия:

Где расчетное сопротивление бетона на осевое сжатие, МПа.

Где

Итого первые потери:

Вторые потери:

потери от релаксации напряжений арматуры, возникающие при натяжении арматуры на бетон; (при электромеханическом способе натяжения данные потери уже учтены в

потери от усадки бетона, п.9.1.8[3];

Где - деформации усадки бетона, для В50 принимаем 0,0003.

потери от ползучести бетона.

Напряжения в напрягаемой арматуре с учетом первых потерь:

То же в ненапрягаемой арматуре:

Усилие обжатия с учетом первых потерь:

Эксцентриситет приложения усилия :

Сжимающие напряжения в бетоне на уровне центра тяжести арматуры с учетом разгружающего действия изгибающего момента от веса плиты:

То же на уровне центра тяжести арматуры

потери смятия бетона под витками арматуры; при натяжении арматуры на упоры не учитываются;

потери от деформации обжатия стыков; при натяжении арматуры на упоры не учитываются.

Итого вторые потери:

Полные потери предварительного напряжения:

Предварительные напряжения с учетом всех потерь:

- в арматуре

- в арматуре

- в арматуре

- в арматуре

Усилие обжатия с учетом всех потерь при коэффициенте

Эксцентриситет усилия Р относительно центра тяжести приведенного сечения:

5. Расчет плиты по сечению, наклонному к продольной оси

Данный расчет осуществляется на действие поперечной силы и подбираются поперечные стержни в каркасе, а именно определяется их диаметр и шаг.

Расчет на наклонные трещины ведут от максимальной поперечной силы.

Изначально диаметр поперечных стержней назначается из условия свариваемости с продольными стержнями. В рамках курсового проекта назначаем: d = 8мм, класс арматуры А240.

Длина приопорного участка:

Назначаем шаг поперечных стержней на приопорном участке при h ≥ 450 S≤h/3 и S≤500:

= 300 мм, принимаем S=300

Назначаем шаг поперечных стержней в середине пролета при h  300 мм S≤3h/4 и S≤500

= 450 мм, принимаем S=450

Для подбора поперечной арматуры необходимо проверить условие:

Где максимальная расчетная поперечная сила, воспринимаемая плитой, равная максимальной перечной силе от полной нагрузки, кгс;

коэффициент, принимаемый равным 0,3;

расчетное сопротивление бетона на осевое сжатие, кгс/см²;

ширина ребра расчетного таврового сечения плиты, см;

рабочая высота бетона, см.

Основное условие прочности по наклонному сечению имеет вид:

где: Q – поперечная сила в вершине наклонного сечения;

поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении;

поперечная сила, воспринимаемая поперечной арматурой в наклонном сечении.

Усилие в поперечной арматуре на единицу длины элемента:

где: расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению, равное 1700 кгс/см² для арматуры класса А240.

площадь поперечных вертикальных стержней в поперечном сечении элемента, равная

шаг поперечных стержней на приопорном участке, см.

Момент среза:

Где коэффициент, принимаемый равным 1,5.

Проекция опасного наклонного сечения:

Где коэффициент, принимаемый равным 1,5.

Величина поперечной силы в расчетном сечении:

Несущая способность наклонного сечения:

Условие прочности выполняется, следовательно, принимаем армирование плиты поперечными стержнями из арматуры класса Вр500 диаметром d = 5 мм и шагом на приопорных участках S = 300 мм, в середине пролета – S = 450 мм.

4. Расчет плиты покрытия типа «2Т» по второй группе предельных состояний

   1. Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси

Расчет изгибаемых, внецентренно сжатых элементов по образованию трещин производится из условия:

Где - нормативный изгибающий момент в нормальном сечении от внешней нагрузки;

- момент, воспринимаемый сечением, нормальным к продольной оси элемента, при образовании трещин, определяемый по формуле:

Ядровый момент усилия обжатия:

Где расстояние от центра тяжести приведенного сечения до верхней ядровой точки(радиус ядра сечения), равное:

Для учета неупругих свойств

где максимальное напряжение в сжатом бетоне от внешней нагрузки и усилия предварительного напряжения, вычисляемое как для упругого тела по приведенному сечению

Условие не выполняется, следовательно, образуются трещины в растянутой зоне. Необходимо выполнить расчет на их раскрытие.

2. Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольных оси

Цель расчета сводится к определению теоретической величины раскрытия трещин и сравнению её с допускаемой величиной , при которой обеспечивается нормальная эксплуатация здания, коррозионная стойкость арматуры и долговечность конструкции. Допускаемая величина раскрытия трещин зависит от категории требований к трещиностойкости элементов и определяется по табл. 2 [3].

При расчете должны выполняться два условия:

где непродолжительная ширина раскрытия трещин от действия полной нормативной нагрузки, мм;

непродолжительная ширина раскрытия трещин от действия нормативной постоянной и нормативной длительной нагрузок, мм;

продолжительная ширина раскрытия трещин от действия нормативной постоянной и нормативной длительной нагрузок, мм.

Каждая из величин рассчитывается по одной и той же формуле:

При учете непродолжительного действия полной нагрузки:

Где коэффициент, равный 1 для всех случаев;

коэффициент, принимаемый согласно п. 8.2.15 [3]:

- при учете непродолжительного действия полной нагрузки и постоянных и длительных нагрузок

- при учете продолжительного действия нормативной постоянной и длительной нагрузки ;

коэффициент армирования, равный:

коэффициент, учитывающий профиль продольной арматуры, принимаемый равным: 0,5 – для арматуры периодического профиля, п. 8.2.15 [3];

напряжение в продольной растянутой арматуре, кгс/см², равное:

при действии полной нормативной нагрузки:

Где расстояние от центра тяжести арматуры до центра тяжести сжатой полки, равное:

При учете непродолжительного действия нормативной постоянной и длительной нагрузки:

При учете продолжительного действия нормативной постоянной и длительной нагрузки:

Тогда:

Проверяем выполнение условий:

Условия не выполняются. Принимаем h=900 мм

Тогда:

Проверяем выполнение условий:

Условия выполняются. Принимаем высоту плиты перекрытия h = 900 мм.

3. Определение прогиба плиты

При расчете прогиба плиты должно выполняться условие:

Где коэффициент, учитывающий действие равнометрно распределенной нагрузки;

расчетная длина плиты, см;

предельная величина прогиба, равная:

кривизна элемента, определяемая по формуле:

Где кривизна, обусловленная выгибом элемента от непродолжительного действия полной нагрузки,

кривизна, обусловленная непродолжительным действием нормативной постоянной и нормативной длительной нагрузок,

кривизна, обусловленная продолжительным действием нормативной постоянной и нормативной длительной нагрузок, .

кривизна, учитывающая ползучесть и усадку от усилия обжатия, .

Каждое из этих трех слагаемых рассчитывается по одной и той же формуле:

где момент от нормативной полной или постоянной и длительной нагрузки, кгссм;

рабочая высота расчетного сечения, см;

расстояние от центра тяжести арматуры до центра тяжести сжатой полки, см;

коэффициент, принимаемый 0,9 для всех случаев;

модуль упругости предварительно напряженной арматуры, кгс/см²;

площадь сечения предварительно напряженной арматуры, см²;

коэффициент, учитывающий неравномерность распределения деформаций крайнего сжатого волокна по длине участка с трещинами и принимаемый для тяжелого бетона равным 0,9 (п. 4.27 [4]);

коэффициент, определяемый по формуле:

относительная высота сжатой зоны бетона, принимается равной 0,9;

ширина расчетного сечения, см;

модуль упругости бетона, кгс/см²;

коэффициент, характеризующий упругопластическое состояние бетона сжатой зоны, принимается по табл. 35 [4] для тяжелого бетона:

- при непродолжительном действии нагрузки

- при продолжительном действии нагрузки

продольная сжимающая сила, принимается равной усилию обжатия, кгс.

Где относительная деформация бетона, вызванная его усадкой и ползучестью от усилия предварительного обжатия, равная:

Кривизна элемента равна:

Величина прогиба плиты:

Предельная величина прогиба:

Условие выполняется. Прогиб плиты не превышает предельно допустимого значения, следовательно, необходимая жесткость конструкции обеспечена.

Список литературы

1. 
   СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия.
   
2. 
   СНиП 2.03.01 – 84 «Бетонные и железобетонные конструкции»/ Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2001. – 76 с
   
3. 
   СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения.
   
4. 
   Заикин А.И. Железобетонные конструкции одноэтажных промышленных зданий. – М.: АСВ, 2007 - 272с
   
5. 
   СП 131.13330.2012 Строительная климатология.
   
6. 
   Демин В.А. Долинина А.В. Железобетонные и каменные конструкции: методические указания по проектированию ребристой плиты перекрытия для студентов специальностей: «Промышленное и гражданское строительство», «Экспертиза и управление недвижимостью», очной и заочной форм обучения, для направления «Строительство». – Тюмень, 2011. – 66с.
   
7. 
   СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений.
   
8. 
   Байков В.Н., Сигалов Э.В. Железобетонные конструкции. Общий курс, Стройиздат., 1985.
   
9. 
   Бай В.Ф., Огороднова Ю.В., Набоков А.В. Методическое пособие на тему «Железобетонные конструкции одноэтажного промышленного здания». – Тюмень, ТюмГАСА, 2005. – 118с.