Проектирование сборных железобетонных конструкций промышленного здания. Часть 2. Проектирование предварительно напряженного элемента и внецентренно нагруженных фундаментов: Пособие для курсового и дипломного проектирования

Министерство образования Республики Беларусь

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

“Белорусский государственный университет транспорта”

Кафедра “Строительные конструкции, основания и фундаменты”

Ю.Д. ЗОЛОТУХИН

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРНЫХ

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ОДНОЭТАЖНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ

Часть 2. Проектирование предварительно напряженного элемента

и внецентренно нагруженных фундаментов

Пособие по курсовому и дипломному проектированию

Гомель  2003

УДК 624.012.35:725.4(075.8)

Золотухин Ю.Д.

Проектирование сборных железобетонных конструкций промышленного здания. Ч. 2 – Проектирование предварительно напряженного элемента и внецентренно нагруженных фундаментов: Пособие для курсового и дипломного проектирования. – Гомель: БелГУТ, 2003. –      с.

Излагаются вопросы конструирования и расчета предварительно напряженного элемента и внецентренно нагруженных фундаментов из сборного железобетона. Расчеты выполнены в соответствии с СНБ 5.03.01–2 преимущественно в табличной форме. Разработаны образцы чертежей основных несущих конструкций и фундаментов здания в соответствии с ГОСТами.

Предназначены для студентов специальности “Промышленное и гражданское строительство” и могут быть использованы в проектной практике.

Рецензенты: зав. кафедрой “Строительные конструкции, здания и сооружения” Могилевского государственного технического университета канд. техн. наук, доцент Я.Д. Семенюк

Ю.Д. Золотухин, 2003

В в е д е н и е

Вторая часть пособия содержит расчет предварительно напряженных изгибаемых элементов и внецентренно нагруженных отдельно стоящих фундаментов, а также образцы чертежей для проекта одноэтажного промышленного здания.

Численный пример расчета предварительно нагруженного элемента разработан применительно к решетчатой балке пролетом 18 м. Он является сквозным, а все вычисления помещены в таблицах. Расчетные алгоритмы с незначительными изменениями могут быть использованы для расчета других изгибаемых элементов (тавровых и двутавровых балок, подстропильных и подкрановых балок, ребристых плит и пустотных настилов).

Некоторые расчеты по прочности (по наклонным сечениям, в момент транспортирования и монтажа и др.) связаны с усилиями предварительного обжатия и могут быть выполнены только после определения этих усилий. Подобные расчеты размещены также последовательно (в алгоритмическом порядке). Однако иногда имеются ссылки на результаты расчета, произведенные после рассматриваемой задачи.

При расчете перемещений (прогибов) пролет балки в связи с переменностью ее сечения должен быть разделен на несколько равных участков (не меньше шести, в нашем примере – восемь). Это приводит к необходимости многие расчеты (геометрические характеристики, потери предварительных напряжений и др.) вести для нескольких сечений. При численных выкладках, которые здесь не приводятся, можно найти такое сечение (в примере – сечение 2 или 3), параметры которого дают значение прогиба, довольно близкое к вычисленному при параметрах нескольких сечений. Поэтому разрешается студентам, выполняющим курсовой проект, определять прогиб балки по кривизне сечения, опасного при расчете на прочность (см. п. 2.2). Аналогичные рекомендации можно дать и для малоуклонных плит.

Развернутую формулу по определению прогиба балки или плиты в случае деления ее пролета на 6, 10 и более участков предлагается студентам записать самостоятельно.

Методика вычисления геометрических характеристик сечений в указаниях не приводится (является элементом самостоятельной работы студентов).

1Основы проектирования стропильных балок

1.1Конструирование балок

Несущие элементы покрытия из сборного железобетона для одноэтажных промышленных зданий выполняются в виде балок (стропильных двутавровых и решетчатых), плит шириной 1,5 и 3,0 м, укладываемых на стропильные балки, плит “на пролет”, опирающихся на подстропильные конструкции, раскосных и безраскосных ферм, арок и оболочек с контурными элементами различной конструкции - балок, ферм, арок, криволинейных брусьев. В системах покрытия “плита-балка” или “плита на пролет – подстропильная балка” оба элемента работают на изгиб и расчет этих элементов практически одинаков. Поэтому мы ограничимся рассмотрением железобетонных стропильных балок с односкатной, двускатной и плоской кровлей.

Односкатные балки пролетом 9–12 м выполняются из обычного железобетона и применяются в основном для покрытия вспомогательных помещений. Двускатные балки пролетом 18 и 24 м с уклоном верхнего пояса 1/12 выполняются предварительно напряженными. Сечение балок двутавровое при толщине стенки от 60 до 100 мм или прямоугольное с шириной пояса 200, 240 и 280 мм. В средней части пролета устраиваются отверстия круглой или многоугольной формы. Высота сечения в середине пролета принимается в пределах 1/10...1/15 этого пролета, ширина верхнего пояса – 1/50...1/60 пролета, нижнего пояса – от 200 до 300 мм, исходя из условий размещения продольной арматуры и обеспечения прочности при предварительном обжатии бетона. Стенку балки армируют сварными каркасами, поперечные стержни которых назначают по расчету, а продольные – по конструктивным соображениям. В качестве напрягаемой арматуры применяется стержневая классов S600–S1400 и высокопрочная проволока W1200, Wr500 в виде отдельных проволок, прядей, пучков, канатов.