Компоновка конструктивной схемы одноэтажного

Реферат

Пояснительная записка содержит 138 листов, 3 таблицы, 33 рисунка, 14 наименований использованных источников, 3 приложения.

ОДНОЭТАЖНОЕ ПРОМЫШЛЕННОЕ ЗДАНИЕ, ЖЕЛЕЗОБЕТОН, БЕТОН, АРМАТУРА, КОМПОНОВКА, КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА, ДВУХВЕТВЕВАЯ КОЛОННА, ПОПЕРЕЧНАЯ РАМА, СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ, ГЛАВНАЯ НЕСУЩАЯ КОНСТРУКЦИЯ ПОКРЫТИЯ, БЕЗРАСКОСНАЯ АРОЧНАЯ ФЕРМА, ФУНДАМЕНТ ПОД КОЛОННУ.

Объектом проектирования является одноэтажное промышленное здание из железобетона.

Цель работы – расчет и конструирование основных несущих железобетонных конструкций одноэтажного промышленного здания.

В процессе проектирования проводился анализ нормативной, учебной и справочной литературы.

В результате проведенной работы разработан учебный проект одноэтажного промышленного здания из железобетона.

Степень внедрения – учебный проект внедрению не подлежит.

Область применения – разработанная проектная документация может быть использована при разработке дипломного проекта.

Эффективность – приобретение навыков по проектированию основных несущих железобетонных конструкций одноэтажного промышленного здания.

Содержание

Задание на проектирование……………………………………………………..2

Реферат…………………………………………………………………………...3

Введение……………………………………………………………………….....6

1 Компоновка конструктивной схемы одноэтажного промышленного

здания…………………………………………………………………………….7

1.1 Выбор сетки колонн ……………………………………………..…...7

1.2 Выбор системы привязок колонн к разбивочным осям……...…..…7

1.3 Определение внутренних габаритов здания………………………...8

1.4 Компоновка покрытия…...................................……………………...9

1.5 Разбивка здания на температурные блоки …….………………..…11

1.6 Обеспечение пространственной жесткости каркаса ……...………12

1.7 Выбор типа и предварительное назначение размеров сечений

колонн….…………………………………………..……………………..14

2 Расчёт поперечной рамы здания..……………………………………….…..20 2.1 Сбор нагрузок на поперечную раму………………………..………20

2.1.1 Постоянные нагрузки………………………………...…..…20

2.1.2 Временные нагрузки……………………………………..…23 2.2 Составление расчетной схемы………..……………………….……28

2.3 Схемы загружения поперечной рамы ….…………..………………32

2.4 Конструирование арматуры колонн...……………………….……..38

2.4.1 Надкрановая часть крайних колонн……..……………..….39

2.4.2 Подкрановая часть крайних колонн………………...….….39

2.4.3 Распорки крайних колонн……………………………….….40

3 Проектирование фермы покрытия ………………………………………….42

3.1 Сбор нагрузок на ферму …………...……...………………………..45

3.2 Составление расчетной схемы фермы ……………………………..45

3.3 Схемы загружения фермы ……………………………..…………...49

3.4 Конструирование арматуры элементов фермы …………………...53

3.4.1 Верхний пояс фермы……………….……..……………..….53

3.4.2 Нижний пояс фермы ……………….….....……………..….53

3.4.3 Стойки фермы……………………….….....……………..….54

3.5 Расчет и конструирование опорного узла фермы ……………...…55

4 Расчёт и проектирование монолитного внецентренно нагруженного

фундамента под колонну крайнего ряда…...…………..…………………….58

4.1 Данные для проектирования ………...……………………………..58

4.2 Определение размеров подошвы фундамента ………...…………..60

4.3 Проверка давлений под подошвой фундамента ………...….……..61

4.4 Определение конфигурации фундамента ………...…...…………..62

4.5 Проверка высоты нижней ступени ………...………..……………..64

4.6 Подбор арматуры подошвы..………...……………………………..64

4.7Расчёт подколонника и его стаканной части.……………………..66

5 Программный комплекс МОНОМАХ. Назначение и структура..…..…....73

Заключение……………..……………………………………………………….75

Список использованных источников……………..………………...…………76

Приложение А. Расчет поперечной рамы одноэтажного промышленного здания с применением ПК ЛИРА 9.4…...………………………………….....78

Приложение Б. Расчет безраскосной арочной фермы с применением

ПК ЛИРА 9.4.…………………….....….....…………………………..…….....104

Приложение В. Расчет монолитного внецентренно нагруженного

фундамента с применением ПК МОНОМАХ 4.2………………....………...128

Введение

Промышленные здания проектируются одноэтажными и многоэтажными. В настоящее время в отечественной промышленности наибольшее распространение получили одноэтажные промышленные здания. Их доля в общем объёме промышленных зданий составляет 70%.

Характерной особенностью одноэтажных промышленных зданий является наличие мостовых или подвесных кранов значительной грузоподъёмности. Такие здания широко распространены в металлургии, машиностроительной, строительной и других отраслях промышленности. В большинстве случаев одноэтажные промышленные здания решаются по каркасной схеме.

Пространственный каркас здания условно разделяют на поперечные и продольные рамы.

Основным элементом здания является поперечная рама, состоящая из колонн, жестко защемленных в фундаменте, ригелей в виде балок, ферм или арок и покрытия по ним в виде плит.

В продольную раму входит ряд колонн в пределах температурного блока, а так же горизонтальные конструкции покрытия, подкрановые балки, вертикальные связи, распорки между колоннами.

Данный курсовой проект предусматривает проектирование основных несущих железобетонных конструкций одноэтажного промышленного здания.

При разработке конструктивной части проекта необходимо решить следующие задачи:

1) выполнить компоновку конструктивной схемы здания;

2) выполнить статический расчет поперечной рамы здания;

3) выполнить расчет и конструирование колонны здания;

4) выполнить расчет и конструирование основной несущей конструкции покрытия (ферма арочная безраскосная);

5) выполнить расчет и конструирование фундамента под колонну здания

Компоновка конструктивной схемы одноэтажного

Промышленного здания

В задачу компоновки конструктивной схемы здания входят:

– выбор сетки колонн и системы привязок их к разбивочным осям;

– определение внутренних габаритов здания;

– компоновка покрытия;

– разбивка здания на температурные блоки;

– выбор системы связей, обеспечивающих пространственную жесткость здания;

– выбор типа колонн и определение размеров их сечения.

Выбор сетки колонн

Сетка колонн увязывается с технологией производственного процесса и выбирается на основании технико-экономического анализа.

В курсовом проекте сетка колонн принимается по заданию на проектирование, 30х12 м, где 30 м – пролёт здания, 12 м – шаг колонн в продольном направлении.

Выбор системы привязок колонн к разбивочным осям

С целью обеспечения типизации элементов каркаса принимается следующие системы привязок колонн крайних рядов к продольным разбивочным осям:

– «нулевая», когда наружные грани колонн совмещаются с продольными разбивочными осями, – применяется в зданиях без мостовых кранов либо в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъёмностью до 30 т включительно, при шаге колонн 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытий до 16, 2 м включительно;

– «250 мм», когда наружные грани колонн смещаются с продольных осей на 250 мм наружу, – в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъёмностью более 30 т, при шаге колонн 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытий свыше 16, 2 м; а также во всех случаях при шаге колонн 12 м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытий свыше 8, 4 м.

В курсовом проекте принимаем привязку «250 мм» для колонн крайних рядов к продольным разбивочным осям, так как шаг колонн 12 м.

Геометрические оси средних колонн смешаются на 250 мм относительно продольных координационных осей (за исключением тех колонн, которые примыкают к продольному температурному шву, и колонн в местах перепада высот пролетов одного направления).

Геометрические оси торцовых колонн основного каркаса смещаются с поперечной разбивочной оси внутрь здания на 500 мм. Привязка колонн у температурного шва к поперечным координационным осям принимается также 500 мм.

Компоновка покрытия

Плоские покрытия компонуют по двум схемам: беспрогонной и прогонной.

При беспрогонной схеме плиты покрытия укладываются по ригелям поперечных рам и крепятся с помощью сварки закладных деталей. Длину опирания продольных ребер на несущие конструкции покрытия принимают для плит пролетом 6 м – не менее 80 мм, 12 м – не менее 100 мм. Швы между плитами замоноличиваются бетоном. Такая схема сокращает трудоемкость монтажа и дает экономию бетона и арматуры.

При прогонной схеме прогоны прямоугольного или таврового сечения крепят к ригелям, а по ним укладывают железобетонные плиты пролетом 1, 5…3 м. Последняя схема более трудоемка и применяется редко.

При решении покрытия по беспрогонной схеме возможно поперечное и продольное расположение ригелей.

При поперечном расположении ригелей покрытие может быть без подстропильных конструкций, с подстропильными конструкциями и по комбинированной схеме.

В зданиях с мостовыми кранами экономически целесообразно применять покрытие без подстропильных конструкций с шагом ригелей 12 м. При продольном расположении ригелей их укладывают на колонны по продольным осям, а по ним устанавливают плиты пролетом 18 или 24 м. Трудоёмкость монтажа таких покрытий может быть ниже, чем при поперечном расположении ригелей.

Тип стропильных конструкций можно выбирать, руководствуясь следующими рекомендациями:

– балки применяют при пролетах до 18 м включительно, а в отдельных случаях и при пролете 24 м;

– фермы применяют при пролетах 18, 24 м, и допускается при пролете 30 м;

– арки применяют при пролетах 30, 36 м и более.

В курсовом проекте принята беспрогонная схема покрытия с поперечным расположением ригелей.

В качестве основной несущей конструкции покрытия принята арочная безраскосная ферма пролетом 30 м. Фермы устанавливаются на колонны с шагом

12 м. Плиты покрытия – железобетонные ребристые предварительно напряженные с размерами 3´ 12 м.

Колонн

В одноэтажных производственных зданиях применяются сборные железобетонные колонны сплошные прямоугольного сечения и сквозные двухветвевые. При выборе типа колонн можно придерживаться следующих рекомендаций:

– сплошные колонны применяют в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 30 т, при пролетах до 24 м, высоте здания до

10, 8 м включительно, шаге колонн 6…12 м;

– сквозные (двухветвевые) колонны целесообразно применять при грузоподъемности кранов 30 т и более, пролетах более 24 м, высоте здания свыше

10, 8 м и шаге колонн 12 м, а также в случаях, когда высота сечения нижней (подкрановой) части колонны превышает 1 м.

В бескрановых цехах обычно применяют колонны сплошного прямоугольного сечения.

В курсовом проекте приняты крайние сквозные двухветвевые колонны, так как высота здания .

Высота сечения надкрановой части крайних колонн назначается из условия размещения кранового оборудования и зависит от привязки колонн. При «нулевой» привязке крайних колонн к продольным координационным осям

где – расстояние от оси кранового рельса до края моста крана, для крана грузоподъёмностью 30/5 т ;

0, 07 м – горизонтальный зазор между гранью колонны и габаритом крана, необходимый по условиям эксплуатации крана.

С учётом унификации размеров поперечных сечений типовых колонн принимаем высоту сечения надкрановой части крайних колонн

Высота сечения нижней (подкрановой) части крайних двухветвых колонн зависит от нагрузки и высоты здания и принимается в соответствии с типовыми размерами конструкций:

Принимаем

Ширину сечения колонн из условия изготовления принимают постоянной по всей длине: не менее 400 мм и не менее 1/30

Принимаем ширину поперечного сечения крайних колонн из условия обеспечения достаточной жесткости и с учётом унификации размеров сечений типовых колонн [10] (рисунок 4).

Высота сечения ветви двухветвевой колонны принимается 200…350 мм кратно 50 мм.

Исходя из размеров сечений типовых колонн принимаем

Ветви соединены распорками, высота сечения рядовой распорки

Исходя из размеров сечений типовых колонн принимаем

Расстояние между осями распорок

Компоновка конструктивной части здания представлена на рисунках 1-4.

Рисунок 1 – План здания

Рисунок 2 – Поперечный разрез здания

Рисунок 3 – Продольный разрез здания

Рисунок 4 – Крайняя колонна

Постоянные нагрузки

Постоянная нагрузка от покрытия.

Подсчёт нагрузки от веса кровли и плит покрытия на 1м² приведён в таблице 1.

Таблица 1- Постоянная нагрузка от покрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м²	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м²
Железобетонные ребристые плиты покрытия 3х12 м с учетом заливки швов	1, 98	1, 1	2, 177
Пароизоляция – слой рубероида на битумной мастике	0, 03	1, 3	0, 039
Утеплитель – минераловатные плиты d=100 мм, γ =3, 7 кН/м³	0, 37	1, 3	0, 481
Асфальтовая стяжка d=20 мм, γ =18 кН/м³	0, 36	1, 3	0, 468
Водоизоляционный ковер (три слоя рубероида на мастике)	0, 09	1, 3	0, 117
Слой гравия, втопленного в битум	0, 16	1, 3	0, 208
Итого	2, 99		3, 49

Нагрузка передается на колонну как вертикальное опорное давление ригеля.

Расчетная нагрузка на крайнюю колонну определяется по формуле

;

где - расчетная нагрузка от веса кровли и плит покрытия, ;

- нормативная нагрузка от фермы (по справочным данным), ;

- шаг колонн, ;

- пролет здания, ;

- коэффициент надежности по нагрузке, ;

- коэффициент надежности по назначению здания, .

Расчетная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления.

Нагрузка от верхнего участка стены выше уровня подкрановой консоли передается на уровне подкрановой консоли (рисунок 2, 5):

;

где и - нормативная нагрузка от веса 1 м² стеновых панелей и оконных блоков соответственно, , ;

и - суммарная высота стеновых панелей и оконных блоков соответственно, , .

Расчетная нагрузка от веса подкрановых балок и кранового пути.

;

где - нормативная нагрузка от веса подкрановой балки, ;

- нормативная нагрузка от веса кранового пути, [9, 10].

Расчетная нагрузка от веса колонн.

Надкрановая часть крайней колонны:

;

или 7, 84 кН/м.

где - средняя плотность тяжелого конструкционного бетона,

Подкрановая часть крайней колонны состоит из двух ветвей и распорок, нагрузка определяется от веса всех элементов:

или

4, 55 =9, 9 кН/м.

Нагрузки действуют на крайние колонны с эксцентриситетом (рисунок 5).

Рисунок 5 – Эксцентриситеты приложения нагрузок на крайнюю колонну

Нагрузка действует на крайние колонны с эксцентриситетом равным

На уровне сопряжения фермы с колонной возникает изгибающий момент :

Нагрузка действует на крайние колонны с эксцентриситетом:

Нагрузка F₃ действует на крайние колонны с эксцентриситетом:

В крайних колоннах на уровне подкрановой консоли возникают изгибающие моменты и от сил и соответственно:

;

Временные нагрузки

Снеговая нагрузка.

Временная нагрузка от снега устанавливается в соответствии с географическим районом строительства и профилем покрытия. Она передается на колонну как вертикальное опорное давление ригеля и подсчитывается по той же грузовой площади, что и нагрузка от массы покрытия.

Расчетная снеговая нагрузка на покрытие определяется по формуле

где - расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной пверхности земли, принимаемый в соответствии с нормами и зависит от района строительства, для II снегового района (г.Волгоград) ;

- коэффициент перехода от веса снегового покрова горизонтальной поверхности земли к снеговой нагрузке на покрытие, в учебном курсовом проекте принимаем .

Расчетная снеговая нагрузка на крайнюю колонну

Момент от снеговой нагрузки

Ветровая нагрузка.

В зависимости от географического района и высоты здания устанавливают значение ветрового давления на 1 м² поверхности стены. С наветренной стороны действует положительное давление, с заветренной – отрицательное.

Стеновые панели передают ветровое давление на колонны в виде распределенной нагрузки. Расчетная ветровая нагрузка на 1 м² стены определяется по формуле

где - нормативное значение ветрового давления, принимаемое в зависимости от ветрового района, для III района по ветровой нагрузке (г.Волгоград) ;

- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте здания, принимается в зависимости от типа местности, для открытой местности типа А при высоте 10 м - , при высоте 20 м - ;

- аэродинамический коэффициент, для вертикальной поверхности при положительном давлении с=0, 8;

- коэффициент надёжности по ветровой нагрузке.

Ветровое давление на уровне 10 м от поверхности земли

Ветровое давление на уровне 15 м от поверхности земли

Ветровое давление на уровне 20 м от поверхности земли

Графическим способом определяем ветровое давление на высоте 13, 85 м ( верх колонн) ( ) и 16, 2 (верх стеновой панели) ( ) (рисунок 6).

Переменный по высоте скоростной напор ветра заменяем равномерно распределённым, эквивалентным по моменту в заделке колонны длиной H_к=14, 1 м.

Рисунок 6 – К расчету ветровой нагрузки

При отношении высоты здания к ширине здания:

Значение аэродинамического коэффициента для наружных стен с наветренной стороны – с₁=0, 8, с подветренной – с₂=0, 5.

Расчётная равномерно распределённая ветровая нагрузка на колонну до отметки 13, 85 м при коэффициенте надёжности по нагрузке (рисунок 6):

- с наветренной стороны

;

- с подветренной стороны

Неравномерную нагрузку, действующую на часть стены выше колонн, в расчётной схеме приводим к сосредоточенной силе, приложенной на уровне верха колонн:

- для наветренной стороны

Нагрузка от мостовых кранов.

Мостовой кран состоит из моста, тележки на четырёх колёсах, подъемного оборудования и сообщает каркасу здания вертикальные и горизонтальные нагрузки.

Максимальное нормативное давление на колесо крана возникает при крайнем положении тележки с полным грузом, при этом на колесо крана с противоположной стороны действует минимальная нагрузка.

Максимальное нормативное давление на колесо крана F_max_,_n=345 кН (принимаем по ГОСТ 25546).

Определяем минимальное нормативное давление:

где - максимальный вес груза;

– общий вес крана.

Расчётную вертикальную нагрузку на крайнюю колонну вычисляют от двух максимально сближенных кранов по линиям влияния опорных реакций подкрановых балок (рисунок 7) по формулам:

где – максимально возможная сумма ординат линий влияния опорного давления, взятых под колёсами крана (рисунок 7), =2, 95;

=1, 1 - коэффициент надёжности по крановой нагрузке;

= 0, 85 – коэффициент сочетания.

Таким образом

986, 2 кН;

328, 7 кН.

Рисунок 7 – К определению суммы ординат линий влияния опорных реакций.

При торможении крана могут возникать поперечные и продольные тормозные усилия.

Нормативная горизонтальная поперечная нагрузка, вызываемая торможением тележки крана с грузом, определяется при гибком подвесе груза по формуле

где - вес тележки (по ГОСТу на краны).

Эта сила передается на один путь и распределяется поровну между двумя колесами крана.

Расчётная горизонтальная сила на колонну определяется от действия двух кранов по линиям влияния опорных реакций по формуле

Вертикальные крановые нагрузки передаются на колонны с эксцентриситетами.

Эксцентриситет относительно оси ближайшей ветви крайней колонны:

где = 750 мм - расстояние от разбивочной оси до оси кранового рельса.

В момент, когда тележки с грузом двух сближенных кранов в левом пролёте находятся в крайнем левом положении, на крайней левой колонне создаётся давление D_max и соответствующий ему изгибающий момент М_max, а на крайней правой колонне действует D_min с соответствующим моментом М_min_.

;

Когда тележки с грузом находятся в крайнем правом положении, на крайней левой колонне действует D_min= кН с соответствующим моментом М_min= , а на крайней правой колонне действует D_max= кН и соответствующий ему изгибающий момент М_max= .

Горизонтальное давление от поперечного торможения кранов передается на колонны на уровне верха кранового рельса, то есть на расстоянии 1, 15 м от подкрановой консоли, и имеет знак «+» или «-».

Составление расчетной схемы

Поперечные рамы одноэтажных промышленных зданий являются статически неопределимыми системами и рассчитываются с использованием ЭВМ. Допускается использовать приближенные инженерные расчеты, основанные на методе сил и методе перемещений.

Цель статического расчета - определение усилий и перемещений в сечениях элементов рамы. Для расчета устанавливают расчетную схему, величины нагрузок и место их приложения.

В расчетной схеме рамы сопряжение ригеля с колонной принимают шарнирным, соединение колонны с фундаментом - жестким. Геометрические оси ригелей принимают горизонтальными, соединяющими места их опирания, жесткость ригелей - бесконечной. В такой системе расчет ригелей можно выполнять независимо от расчета поперечной рамы. Длину колонн принимают равной расстоянию от обреза фундамента до низа ригеля. Размеры пролетов принимают равными расстоянию между геометрическими осями колонн. Для ступенчатых колонн учитывают сдвиг оси в месте ступени.

Рамы температурного блока объединены по верху жестким в своей плоскости диском покрытия, обеспечивающим их совместную пространственную работу. При действии общих для всего здания нагрузок (собственного веса конструкций, снега, ветра) пространственный характер работы каркаса не проявляется, так как все поперечные рамы находятся в одинаковых условиях и испытывают одинаковое горизонтальное перемещение верха колонн. Поэтому каждую раму можно рассматривать как отдельную плоскую систему.

При загружении местной крановой нагрузкой, приложенной к одной или двум рамам, остальные рамы этого температурного блока так же включаются в работу за счет жесткого диска покрытия и уменьшают горизонтальные перемещения верха загруженной рамы и усилия в её стойках. В этом и проявляется пространственный характер работы каркаса.

В инженерных расчётах пространственный характер работы каркаса при действии крановых нагрузок учитывается приближённо, путём эквивалентного увеличения жёсткости стоек загруженной рамы.

В проекте статический расчет поперечной рамы здания выполняется на компьютере с применением ПК ЛИРА 9.4.

Многофункциональный программный комплекс ЛИРА предназначен для автоматизированного расчета, исследования и проектирования различных строительных конструкций зданий и сооружений. Пакет программ ЛИРА функционирует на основе использования метода конечных элементов. Ядром пакета является формирование целостной математической модели объекта в виде системы линейных алгебраических уравнений.

Расчетная схема представляет собой идеализированную модель, которая заменяет реальное сооружение или конструкцию при расчете. Степень приближения модели к реальной конструкции зависит от квалификации инженера-расчетчика и от возможности вычислительного комплекса, которым он обладает.

При выборе расчетной схемы учитывают следующие факторы:

1) геометрические характеристики реальной конструкции;

2) способ соединения различных частей элементов конструкции в узлах;

3) тип опирания;

4) вид нагружения.

Для составления расчетной схемы идеализированную модель конструкции необходимо разделить на конечные элементы. Для стержневых систем конечные элементы представляют собой отдельные стержни, соединенные в узлах. При разбивке систем на конечные элементы необходимо учитывать предполагаемое очертание эпюр внутренних усилий, изгибающих моментов, продольных и поперечных сил, а также изменение жесткости по длине элементов. Конечные элементы, имеющие одинаковые жесткостные характеристики, объединяются в жесткостные типы, геометрия всей системы описывается правой декартовой системой координат, оси координат наносят на расчетную схему. Расчетная схема не должна быть геометрически или мгновенно изменяемой.

Рисунок 8 – Расчетная схема поперечной рамы здания

На рисунке 8 показана расчётная схема поперечной рамы одноэтажного производственного здания. При формировании расчётной схемы крайние колонны разделены на следующие характерные части:

- верхние стержни (1, 2), длиной 4, 4 м и сечением 60х50 см;

- элементы подкрановой консоли (26, 27, 28, 29) с длиной равной расстоянию между осями сечения ветвей и осью верхней (надкрановой) части колонны, жесткостью на один порядок больше наибольшей жесткости сечения колонн;

- элементы ветвей (10-17, 18-22), сечением 30х50 см;

- рядовые распорки (3- 8), сечением 40х50 см, длиной равной расстоянию между осями ветвей (1м).

Жёсткость ригеля (стержень 9) при расчёте рамы считается равной , в действительности жёсткость ригеля на 2 порядка больше наибольшей жёсткости сечения колонн.

В расчётной схеме поперечной рамы одноэтажного промышленного здания 24 узла, 29 элементов, имеющих 5 типов жёсткости (рисунок 8).

Распорки крайних колонн

Элементы 27-34 с А_s=4, 18∙ 4=16, 72 см².

Принимаем арматуру 6Ø 20 А300 с А_s=18, 25 см².

По условиям свариваемости диаметр поперечных стержней d=0, 25∙ 20=5 мм.

Принимаем поперечную арматуру Ø 6 А240 (рисунки 16, 17).

Шаг поперечных стержней по результатам расчета на ПК ЛИРА 9.4 (приложение А) s=(1300 мм ∙ 0, 283 см²∙ 2)/4, 42 см²= 166 мм, где 0, 283 см²– площадь поперечного сечения арматурного стержня Ø 6 А240.

С учетом анализа армирования типовых конструкций принимаем s=150 мм.

Рисунок 16 – Сечение распорок крайней колонны

Рисунок 17 – Сечение нижней распорки крайней колонны

Сбор нагрузок на ферму

На ферму действуют следующие нагрузки: постоянная нагрузка от собственного веса фермы, постоянная нагрузка от веса кровли и плит покрытия, кратковременная снеговая нагрузка на весь пролёт арки, кратковременная снеговая нагрузка на половину пролёта арки. Нагрузки прикладываются к узлам верхнего пояса:

- от покрытия и собственного веса фермы

на промежуточные узлы;

на крайние узлы;

- временная снеговая на промежуточные узлы;

на крайние узлы.

Схемы загружения фермы

На рисунках 20-22 показаны схемы возможных загружений стропильной фермы и величины нагрузок в кН. Рассматривается 3 схемы загружения: 1 – постоянное от собственного веса фермы, веса кровли и плит покрытия; 2 – кратковременное снеговое на весь пролёт фермы; 3 – кратковременное снеговое на половину пролёта фермы.

Рисунок 20 - Загружение 1(постоянное от собственного веса фермы и веса кровли)

Рисунок 21 - Загружение 2 (кратковременное снеговое на весь пролет фермы)

Рисунок 22 - Загружение 3(кратковременное снеговое на половину пролета фермы)

Верхний пояс фермы

Элементы верхнего пояса фермы с А_s=2, 92∙ 4=11, 68 см² (приложение Б).

Принимаем арматуру 4 Ø 20 А400 с А_s=12, 568 см².

По условиям свариваемости диаметр поперечных стержней d=0, 25∙ 20=5 мм.

Принимаем поперечную арматуру Ø 5 В500 (рисунок 23).

Шаг поперечных стержней по результатам расчета на ПК ЛИРА 9.4 (приложение Б) s=(1000 мм ∙ 0, 196 см²∙ 2)/0, 785 см²= 500 мм, где 0, 196 см²– площадь поперечного сечения арматурного стержня Ø 5 В500.

С учетом анализа армирования типовых конструкций принимаем s=200 мм.

Рисунок 23 – Сечение верхнего пояса фермы

Нижний пояс фермы

Нижний пояс фермы армируем предварительно напряжённой арматурой класса А600. Армирование нижнего пояса необходимо выполнять с соблюдением расстояний в свету между напрягаемой арматурой, что обеспечивает удобство укладки и уплотнения бетонной смеси. Вся растянутая арматура должна быть охвачена замкнутыми конструктивными хомутами, устанавливаемыми с шагом 400 мм.

Расчётная площадь напрягаемой арматуры:

А_sp=3, 8∙ 4+4, 24∙ 2=23, 68 см² (см. приложение Б).

Принимаем арматуру 4 Ø 22 и 2 Ø 25 А600 с А_sp=25, 022 см² (рисунок 24).

Рисунок 24 – Сечение нижнего пояса фермы

Стойки фермы

Элементы стоек фермы с А_s=2, 85∙ 4=11, 4 см² (см. приложение Б).

Принимаем арматуру 6 Ø 16 А400 с А_s=12, 066 см².

По условиям свариваемости диаметр поперечных стержней d=0, 25∙ 16=4 мм.

12 3 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒