Курсовая работа: Проектирование несущих железобетонных конструкций многоэтажного промышленного здания

От нормативной нагрузки:

Nk,n = Gk,n + L×l× [P0,n× (nэ - 1) + P1,n] =

= 106,31 + 7,8×7,8× [11,07× (5 - 1) + 5,30] = 3 123 кН.

От расчётной нагрузки:

Nk = gn× (Gk + L×l× [P0 × (nэ - 1) + P1]) =

= 0,95× (116,94 + 7,8×7,8× [13,091× (5 - 1) + 6,513]) = 3 514 кН.

Бетон

Применяем тяжелый бетон класса В40 (по заданию), подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении.

Расчётное сопротивление сжатию Rb = 22,0 МПа (табл.13 СНиП [2]).

Бетон находится под воздействием длительной нагрузки, поэтому в расчетах умножаем его расчётное сопротивление на коэффициент условий работы γb2 = 0,9 (табл.15 СНиП [2]).

Арматура

Продольная рабочая арматура панели - предварительно напрягаемая, класса А-VI (А1000) - по заданию.

Сопротивление растяжению:

нормативное Rsn = 980 МПа (табл. 19* СНиП [2]),

расчётное Rs = 815 МПа (табл.22* СНиП [2]).

Полка панели армируется сеткой из проволочной арматуры класса Вр-I (В500).

Расчётное сопротивление растяжению Rs = 410 МПа (табл.23* СНиП [2]).

Предварительно напряженная арматура - это арматура, получающая начальные (предварительные) напряжения в процессе изготовления конструкций до приложения внешних нагрузок в стадии эксплуатации.

Существуют два метода натяжения арматуры: натяжение на упоры и натяжение на бетон. Натяжение на бетон применяется, как правило, только в монолитных конструкциях.

Используем метод натяжения арматуры на упоры, так как он наиболее целесообразен в условиях заводского изготовления железобетонных конструкций.

Арматура до бетонирования натягивается и затем фиксируется в натянутом состоянии на жестком стенде или форме. После укладки в форму бетона и набора им необходимой передаточной прочности арматура освобождается от натяжных приспособлений. Арматура, стремясь сократиться, обжимает бетон, а сама остается растянутой.

Существует 4 способа натяжения арматуры (из них получили распространение только первые два):

Механический (с помощью домкратов, рычагов, грузов).

Электротермический (с помощью эл. тока).

Электротермомеханический (комбинированный).

Физико-химический (самонапряжение).

Используем электротермический способ натяжения, так как он является наиболее распространённым благодаря своей простоте, малой трудоёмкости и сравнительно низкой стоимости оборудования.

Стержни арматуры нагревают до температуры 300…350ºС с помощью электротока и в нагретом состоянии закрепляют в упорах формы. При остывании стержни, стремясь сократиться, натягиваются, что используется для обжатия бетона. Точность этого метода по сравнению с остальными более низкая. Кроме того, этот способ достаточно энергоёмкий и не может применяться для натяжения арматуры классов Aт-VII, B-II, Bр-II, К-7, К-19.

Допустимое отклонение значения предварительного напряжения при электротермическом способе натяжения определяются по формуле (2) СНиП [2]:

,

где l - длина натягиваемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров): l = 7,8 м.

В соответствии с формулой (1) СНиП [2] установим пределы, в которых можно назначать величину предварительного напряжения в арматуре:

ssp ³ 0,3 Rsn + p = 0,3×980 + 76,15 = 370,15 МПа;

ssp £ Rsn - p = 980 - 76,15 = 903,85 МПа.

Границы этого интервала установлены на основе следующих соображений:

при высоких значениях предварительных напряжений существует опасность разрыва арматурной стали или её проскальзывания в захватах при натяжении; опасность разрушения бетона или образования в нём трещин вдоль напрягаемой арматуры.

низкие значения предварительных напряжений неэффективны, т.к. почти всё напряжение будет утрачено в результате потерь.

Величина предварительного напряжения назначается обычно близкой к верхнему пределу: σsp £ 0,9Rsn = 0,9×980 = 882 МПа. Принимаем σsp = 800 МПа.

Передаточная прочность бетона Rbp - это прочность бетона к моменту его обжатия усилием натяжения арматуры.

Передаточная прочность бетона назначается не менее (п.2.6* СНиП [2]):

Rbp ³ 0,5 B = 0,5×40 = 20 МПа, где В - класс бетона, В = 40 МПа.

Rbp ³ 15,5 МПа.

Принимаем Rbp = 20 МПа.

Возможные производственные отклонения от заданного значения предварительного напряжения арматуры учитываются в расчётах коэффициентом точности натяжения арматуры γsp:

gsp = 0,9 - при благоприятном влиянии предварительного напряжения;

gsp = 1,1 - при неблагоприятном влиянии предварительного напряжения.

Значение gsp = 1,1 соответствует случаю, когда увеличение усилия обжатия сверх проектного неблагоприятно сказывается на работе конструкции, например, при расчёте прочности железобетонного элемента в стадии обжатия.

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона определяется по формуле (25) СНиП [2]:

,

где

ω - характеристика сжатой зоны бетона, определяемая по формуле (26) СНиП [2]:

ω = a - 0,008 Rbgb2 = 0,85 - 0,008 × 22 × 0,9 = 0,6916;

a - коэффициент, учитывающий вид бетона; для тяжелого бетона a = 0,85;

Rb здесь следует брать в МПа.

σsR - напряжение в арматуре, определяемое по формуле:

σsR = Rs + 400 - σspgsp = 815 + 400 - 800×0,9 = 495 МПа;

здесь используется значение gsp = 0,9.

σsc,u - предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, принимаемое при gb2 < 1,0 равным σsc,u = 500 МПа.

Тогда

Опалубочные размеры необходимы для изготовления опалубочных форм сборных железобетонных элементов. Обычно предусматривается применение типовых опалубочных форм. Чертежи железобетонных элементов, на которых показано не армирование, а только наружные размеры элементов, называются опалубочными.

а) номинальные - в осях. Эти размеры установлены в процессе компоновки конструктивной схемы каркаса здания:

длина ln = 7800 мм

ширина bn = 1300 мм

высота hn = 350 мм.

б) конструктивные - с учётом зазоров, которые необходимы:

для возможности свободной укладки сборных элементов при монтаже (зазор не менее 10 мм);

для возможности замоноличивания швов между элементами (зазор не менее 30 мм при высоте элементов более 250 мм, п.5.51 СНиП [2]).

Устраиваем зазоры (рис.3.1): Δ = 30 мм, Δ1 = 10 мм, тогда конструктивные размеры панели будут такими:

длина lk = ln - Δ = 7 800 - 30 = 7 770 мм,

ширина bk = bn - Δ1 =1 300 - 10 = 1 290 мм.

Принимаем величину уступа в поперечном сечении ребристой панели δ = 15 мм, тогда зазор Δ2:

Δ2 = Δ1 + 2δ = 10 + 2 · 15 = 40 мм > 30 мм,

требования СНиП выполнены.

внизу (b1) принимается из условия обеспечения требуемой толщины защитного слоя бетона b1 ≥ 70…80 мм, принимаем b1 = 80 мм.

вверху (b2) принимается из условия обеспечения уклона граней ребра, равного 1/10:

в рёбристой панели: ;

в панели типа "2Т": .

средняя ширина:

ширина (расстояние в свету между продольными рёбрами):

в ребристой панели: .

в панели типа 2Т:  консольный свес .

толщина h¢f ≥ 50…60 мм, принимаем h¢f = 60 мм.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27