Проектирование каркаса одноэтажного промышленного здания (длинна здания - 96 м, район строительства - г. Запорожье)

шаге 200 мм на длине L=2,4м укладывается 13 стержней, принимаем по конструктивным требованиям  А–III с .

Процент армирования

Расчет подколонника фундамента

Расчет продольной арматуры подколонника выполним для коробчатого сечения 3 – 3.

Изгибающий момент, действующий на уровне низа стакана:

Продольная сила в сечении 3– 3: кН

Условная продольная сила, учитывающая передачу части усилия через торец колонны на нижнюю часть фундамента:

где

 принимаем ; м.

При толщине защитного слоя 50 мм расстояние от грани стакана до центра тяжести сечения арматуры см.

Эксцентриситет продольной силы относительно арматуры :

      см

Определим положение нейтральной оси в двутавровом /коробчатом/ сечении в предположении симметричного армирования:

где ;  т.е. граница сжатой зоны проходит в полке и дальнейший расчет производится как для прямоугольного сечения с шириной м.

      см

      см

Минимальная площадь сечения продольной арматуры:

      .

Принимаем   А–III с .

Поперечное армирование стакана выполним в виде горизонтальных сеток из арматуры класса А–I. Расчет выполняется на изгибающий момент в наклонном сечении, наклон которого выбирается в зависимости от эксцентриситета продольной силы.

      м; ;

Так как , расчетный изгибающий момент определяем относительно точки В на расстоянии  от центра тяжести колонны в сечении IV – IV

Расположение сеток принято как для случая малых эксцентриситетов и их число равно 5. 

В сетке принято  А–I с .

Расчет железобетонной стропильной фермы

Исходные данные

Требуется запроектировать стропильную сегментную ферму для покрытия однопролетного здания с сеткой колонн 24Х6. Ферма эксплуатируется в закрытом помещении, в неагрессивной среде при влажности воздуха , т.е. к трещиностойкости ферм предъявляются требования 3 категории. По степени ответственности здание относится к классу II.

Ферма изготавливается из тяжелого бетона класса В40, подвергнутого тепловлажностной обработке при атмосферном давлении, разность температуры ненапрягаемой арматуры и упоров . Натяжение арматуры производится механическим способом на упоры стенда. Ненапрягаемая арматура класса А–III, А–I, Вр–I.

Расчетные характеристики материалов

Бетон тяжелый класса В40:

    ; ; ; ;

    .

Канаты класса К-7 диаметром 15 мм:

    ; ; .

Арматура класса А-III диаметром 6-8 мм:

     ; ; .

Арматура класса А-III диаметром 10-40 мм:

     ; ; .

Определение нагрузок и усилий в элементах фермы

Нагрузка на ферму от плит покрытия передается в виде сосредоточенных сил в узлах фермы.

Рассмотрим 3 схемы элементов загружений:

1.  Полное загружение постоянной нагрузкой

2.  Полное загружение снеговой нагрузкой

3.  Загружение снеговой нагрузкой на половине пролета

Грузовая площадь при определении узловой нагрузки

Постоянная и снеговая нагрузки приведены в таблице

Тангенсы углов наклона верхнего пояса:

Усилия в элементах фермы

Расчет нижнего пояса фермы

Расчет по предельным состояниям первой группы на прочность

По условиям изготовления, сечения и армирование всех элементов предварительно напряженного нижнего пояса должно быть одинаково.

Максимальное расчетное усилие  в нижнем поясе согласно таблицы, принимаем по элементу 5 – 9 N=864 кН.

Площадь сечения растянутой напрягаемой арматуры:

      ,

где  – коэффициент учитывающий условия работы высокопрочной арматуры при напряжениях выше условного предела текучести, принимаемым равным  (для каната ).

Принимаем 6 канатов  К–7 с .

Напрягаемая арматура окаймлена хомутами, выполненными в виде встречно поставленных П–образных сеток. Продольная арматура сеток из стали Вр–I ( с ). Сечение нижнего пояса 24х31 см.

Суммарный процент армирования:

Приведенная площадь поперечного сечения без учета ненапрягаемой арматуры:

      ,

где  – соотношение модулей упругости арматуры и бетона.

      ( для канатов К–7 )

Потери предварительного натяжения арматуры и усилия обжатия

Назначаем величину начального предварительного напряжения арматуры (без учета потерь):Мпа

Принимаем:Мпа.

При натяжении арматуры механическим способом на упоры стенда должны выполняться условия п.1.23[1]:

Первые потери:

1.  От релаксации напряжений арматуры

      Мпа

2.  От разности температур напрягаемой арматуры и натяжных устройств (при )

      Мпа

3.  От деформации анкеров

            Мпа

      где мм – смещение стержней в инвентар          ных зажимах

       – длинна натягиваемого стержня (расстояние между наружними гранями           упоров стенда)

4.   – трение арматуры при ее натяжении отсутствует

5.   – натяжение производится на упоры стенда

6.  От быстро натекающей ползучести бетона

 Предварительно находим напряжение  и усилие  с учетом первых пяти