Курсовой проект по железобетонным конструкциям 3 Проектирование сборных железобетонных элементов каркаса одноэтажного промышленного здания
 Скачать 115.37 Kb.
|
|
И hb =Hf - hh = 1.65-0.9=0.75 Рабочая высота дна стакана h0 b = 0,75-0,08 = 0,67м; средняя ширина bm =0.6+0.67=1.27 площадь Аf 0 = 0,5b(l – hn – 2h0 b ) – 0,25(b – bn – 2h0 b )2 = 0,5∙4,8∙(5.4 – 0.9 – 2∙0,67) – 0,25(4,8 – 0.6 – 2∙0,67)2 = 6.8 м2 , тогда продавливающая сила 1.810<4.8*5.4*0.88*0.67/6.8=2.25-прочность дна стакана на продавливание обеспечена. Расчет на раскалывание Для расчета на раскалывание вычисляют площади вертикальных сечений фундамента в плоскостях проходящих по осям сечения колонны: Afb =0.75*1.2+0.3*4+0.3*4.8-0.9*0.5(0.7+0.6)+0.3*3.2=5.45 Afl =0.75*1.7+0.3*4.5+0.3*5.4-0.9*0.5(1.2+1.1)+0.3*3.6=6.9 При Afb /Afl =0,79>bc /hc =0.5 – прочность на раскалывание проверяют из условия : N≤0.975(1+ bc /hc ) Afl Rbt =0.975(1+0.5)5.8*0.88=7.4 6.2 Подбор арматуры подошвы Под действием реактивного давления грунта ступени фундамента работают на изгиб как консоли, защемленные в теле фундамента. Изгибающие моменты определяют в обоих направлениях для сечений по граням уступов и по грани колонны. Площадь сечения рабочей арматуры подошвы определяется по формуле: As,i = Mi-i /(0,9Rs h0i ), где Mi - i и h0 i – момент и рабочая высота в i–ом сечении.  Рис 7. К подбору арматуры подошвы фундамента. Определение давления на грунт pmax =2082/26+17*1,8+3,81*6/5,4*4,8=128,3 Сечение I – I p1 = pmax – (pmax – pmin )(c1 /l) = 112 + (16,3*2,3)/1,8 = 132,8 кПа; Сечение II – II p2 = 112 + (16,3*1,8)/1,8 = 128,3 кПа; Сечение III – III p3 = 112 + (16,3*0,85)/1,8 = 119,7 кПа; Сечение IV – IV p4 = 112 + (16,3*0,5)/1,8 = 116,5 кПа Определение моментов Сечение I – I МI-I = Δа2 (2pmax + p1 )/24 = (5,4-4,5)2 (132,8+2*128,3)/24 = 10,4 кН∙м; Аs,1 = 49,1∙106 /(0,9∙280∙250) = 780 мм2 . Сечение II – II МII-II = (5,4-3,6)2 (128,3+2*128,3)/24 = 52 кН∙м; Аs , II = 215,4∙106 /(0,9∙280∙550) = 1554,1 мм 2 . Сечение III – III МIII - III = (5,4-1,7)2 (119,7+2*128,3)/24 = 214,6 кН∙м; Аs , III = 351,5∙106 /(0,9∙280∙850) = 1640 мм 2 . Сечение IV – IV МIV - IV = (5,4-1)2 (116,5+2*128,3)/24 = 301,2 кН∙м; Аs , IV = 527,8∙106 /(0,9∙280∙2350) = 891 мм 2 . Определение требуемой площади арматуры и подбор сечения. Сечение I – I Аs,1 = 0,0052*2/(0,9∙280∙0,22) = 2 см2 . Сечение II – II Аs , II = 0,026*2/(0,9∙280∙0,52) = 4 см 2 . Сечение III – III Аs , III = 0,107*2/(0,9∙280∙0,82) = 10,4 см 2 . Сечение IV – IV Аs , IV = 0,1506*2/(0,9∙280∙1,52) = 7,9 см 2 . Принимаем в направлении длиной стороны 5Ø18 А-II (As = 12,72 см2 > As , III ) с шагом 200 мм. Подбор арматуры в направлении короткой стороны Расчет ведем по среднему давлению по подошве pm = 112 кПа. Учитываем, что стержни этого направления будут во втором верхнем ряду, поэтому рабочая высота h0 i = hi – a – (d1 + d2 )/2. Полагаем, что диаметр стержней вдоль короткой стороны будет не более 12 мм. СечениеI` - I` M`I-I = 0,125pm (b – b1 )2 = 0,125∙112∙(4,8 – 4,0)2 = 8,96 кН∙м; Сечение II` - II` M`II - II = 0,125∙112∙(4,8 – 3,2)2 = 35,84 кН∙м; Сечение III` - III` M`III - III = 0,125∙112∙(4,8 – 1,2)2 = 126 кН∙м; Сечение IV` - IV` M`IV - IV = 0,125∙112∙(4,8 – 0,5)2 = 191,7 кН∙м; Требуемая площадь арматуры Сечение I` - I` Аs ,1` = 0,00896/(0,9∙280∙0,22) = 1,6 см 2 . Сечение II` - II` Аs , II ` = 0,03584/(0,9∙280∙0,52) = 2,7 см 2 . Сечение III` - III` Аs , III ` = 0,126/(0,9∙280∙0,82) = 6,1 см 2 . Сечение IV` - IV` Аs , IV ` = 0,1917/(0,9∙280∙1,57) = 4,8 см 2 . Принимаем в направлении короткой стороны 5Ø14А-IIAs = 7,69 см2 >As , III с шагом 200 мм. 6.3 Расчет подколонника и его стаканной части При толщине стенок стакана поверху t1 = 250 мм < 0,75hd = 0,75∙550 = 413 мм стенки стакана необходимо армировать продольной и поперечной арматурой по расчету. Подбор продольной арматуры Продольная арматура подбирается на внецентренное сжатие в сечениях V –V и VI – VI. Сечение V –V приводим к эквивалентному двутавровому: bf ` = bf = bcf = 1200 мм; hf ` = hf =300 мм; b = 600 мм; h = 1700 мм. Армирование подколонника принимаем симметричным: а = а` = 40 мм. Усилия в сечении V – V: М = -381-60*0,9-52,5 = -487,5 кН∙м; N = 2082+105,1+384=2571,1 кН; е0 = M/N = 487,5/2571,1 = 0,19 м.> еa =h/30=0.055 Эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести растянутой арматуры е = е0 + 0,5h – a = 0.19 + 0,5∙1.7 – 0.04 = 1м. Проверяем положение нулевой линии N = 2.571 MН < Rb bf `hf ` = 9.74∙1.2∙0.3 =3.5 MН – нейтральная линия проходит в полке поэтому арматура подбирается как для прямоугольного сечения шириной b = bf = 1200 мм=1.2м и рабочей высотой h0 = h – a = 1700 – 40 = 1660 мм=1,66м. Вспомогательные коэффициенты: φn = N/(Rb bh0 ) = 2,571/(9,74∙1,2∙1,66) = 0,133 < ξR = 0,65; φm 1 = (N·e)/(Rb bh0 2 ) = 2,571/9,74∙1,2∙1,662 = 0,08; δ = а`/h0 = 40/1660 = 0,024. Требуемая площадь сечения симметричной арматуры Аs = As ` = (αm 1 - αn (1 – αn /2)/(1 – δ) = (0,08 – 0,133∙(1 – 0,08/2)/(1 – 0,024) <0. По конструктивным требованиям минимальная площадь сечения продольной арматуры составляет Аs , min = 0,0005∙bс f ∙hcf = 0,0005∙1,2∙1,7 = 10 см2 Окончательно принимаем в подкрановой части колонны у граней, перпендикулярных плоскости изгиба по 5Ø16 АII (As = As ` = 10,05см2 >Аs , min ). Корректировку расчета не производим. У широких граней предусматриваем по 3Ø10 АII с тем, чтобы расстояние между продольными стержнями не превышали 400 мм. В сечении V –V усилия незначительно больше, чем в сечении IV – IV, поэтому арматуру оставляем без изменений. Подбор поперечной арматуры стакана Стенки стакана армируются также горизонтальными плоскими сетками. Стержни сеток Ø > 8 мм располагаются у наружных и внутренних граней стакана; шаг сеток 100…200 мм. Обычно задаются расположением сеток по высоте стакана, а диаметр стержней определяют расчетом. Так как 0,5hc =0.5м> е0 =0.19> hc /6=0.17 – принимаем 6 сеток с шагом 150мм. Верхнюю сетку устанавливаем на расстоянии 50мм Расчет производится в зависимости от величины эксцентриситета продольной силы, причем усилия М и N принимабтся в уровне нижнего торца колонны. М = -381 – 60 ∙1 – 0,7*2082*0,19 =-164,1 кН∙м; Σzi =0.8+0.65+0.5+0.35+0.2+0.05=2.55м Принимаем сетки из арматуры класса А-I (Rs = 225 МПа) При hc /6 = 900/6 = 150 мм < е0 = 1,09 мм; е0 = 1,09 мм > hc /2 = 900/2 = 450 мм. Расчет ведется для сечения проходящего через точку К. Тогда площадь сечения арматуры одного ряда сеток определяется по формуле: Аs = 0,164/225*2,55=2,86см2 При четырех рабочих стержнях в сетке требуемая площадь сечения одного стержня Aw = 2,86/4 = 0,75см2 . Принимаем стержни Ø10А-I (Asw 1 = 0,785см2 ). 7. Расчет предварительно напряженной сегментной фермы пролетом L = 18 м 7.1 Данные для проектирования Требуется запроектировать сегментную ферму пролетом 18 м. Шаг ферм 6 м. Покрытие принято из железобетонных ребристых плит покрытия размером в плане 3х6 м. Коэффициент надежности по назначению γn = 0,95. Ферма проектируется с предварительно напряженной арматурой нижнего пояса и закладной решеткой. Бетон тяжелый класса В 40, подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении: Rb = 22,0 МПа; Rb , ser = 29,0 МПа; Rbt = 1,40 МПа; Rbt , ser = 2,1 МПа; Eb = 32500 МПа. Коэффициент условия работы бетона γb 2 = = 0,9. Напрягаемые канаты нижнего пояса класса К-7: Rs = 1080 МПа; Rs,ser = 1295,0 МПа; Es = 1,8∙105 МПа. Арматура верхнего пояса, узлов и элементов решетки класса А-III: при Ø ≥ 10 – Rs = Rsc = 365 МПа и Rsw = 290 МПа; при Ø < 10 - Rs = Rsc = 355 МПа и Rsw = 285 МПа; Es = 2∙105 МПа. Хомуты из арматуры класса А-I. Натяжение арматуры механическим способом на упоры стенда. Обжатие бетона производится при его передаточной прочности Rbp = 0,7∙В = 0,7∙40 = 28 МПа. К элементам фермы предъявляется 3-я категория по трещиностойкости. 7.2 Определение нагрузок на ферму Постоянные нагрузки Состав и величины распределенных по площади нагрузок от покрытия приведены в табл. 9. Таблица 9 Постоянные нагрузки на стропильную ферму
 Рис 8. Геометрическая схема фермы.  Рис 8. Схема приложения узловых постоянных нагрузок От веса кровли qкр = q*a=3.220*6=19.32кН/м Сосредоточенная узловая нагрузка от распределенной Узел 5(9) F=61,4 кН Узел 6(8) F=58,5 кН Узел 7 F=58,2 кН Снеговая нагрузка qcn =12 кН/м Узловые нагрузки от снега по рис.8: Узел 5(9) F=36 кН Узел 6(8) F=36 кН Узел 7 F=36 кН Собственный вес - узловые нагрузки Узел 2(3) F =13,55 кН Узел 5(9) F =6,0 кН Узел 6(8) F =5,7 кН Узел 7 F =7,12 кН 7.3 Определение усилий в стержнях фермы Длительно действующая часть снеговой нагрузки, составляет 50% от полного нормативного значения.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||