Вертикальные и горизонтальные связи

ВВЕДЕНИЕ

 

Настоящие методические указания предназначены для использования в курсовом проектировании и имеют целью дать порядок проектирования несущих железобетонных элементов каркаса одноэтажного промышленного здания.

Методические указания не могут быть исчерпывающими и предполагают обращение к учебникам и учебным пособиям по курсу "Железобетонные и каменные конструкции", к нормативным и инструктивным документам, а также к справочной литературе и пособиям по проектированию. Поэтому в соответствующих местах указаний приводятся ссыпки на литературу, которой следует пользоваться при выполнении тех или иных разделов проекта.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ ПРОЕКТА

 

Цель второго курсового проекта – помочь студенту усвоить и закрепить лекционный материал по расчету и конструированию железобетонных элементов, а также привить навыки проектирования железобетонных конструкций одноэтажных промышленных зданий.

Исходными данными, для проекта являются: длина здания, количество и величина пролетов, высота до низа стропильной конструкции, грузоподъемность кранов, тип стропильной конструкции покрытия (ригеля), материалы наружных стен, характеристики грунта и район строительства. По этим данным студент должен выполнить компоновку каркаса здания с учетом требований унификации, рассчитать и сконструировать следующие сборные железобетонные элементы: предварительно напряженную ферму или балку покрытия, сплошную или двухветвевую колонну, подкрановую балку и фундамент.

Выполнение курсового проек­та должно начинаться с компоновки здания и назначения типов и размеров основных элементов каркаса (эскизное проектирование).

Ко второму этапу проектирования можно приступать только после того, как полностью выполнена компоновка здания. Расчет и проектирование ригеля покрытия и подкрановой балки можно выполнять параллельно с расчетом рамы, колонны и фундамента. Определение усилий в элементах рамы следует производить с помощью ЭВМ.

В итоге выполненной работы за защиту курсового проекта предоставляется расчетно-пояснительная записка, содержащая расчет конструкций и иллюстрированная схемами рисунками и таблицами, и графическая часть объемом 2 листа стандартного формата. На них должны быть изображены план и поперечный разрез здания, опалубочные и арматурные чертежи подкрановой балки, ригеля, колонны и фундамента со спецификацией арматуры и закладных деталей, детали конструкций, выборка арматуры и технико-экономические показатели запроектированных конструкций. Чертежи должны быть выполнены в карандаше или с использованием компьютера и соответствовать требованиям ЕСКД ГОСТ 21.103-78, ГОСТ 21.502-78, ГОСТ 21.101-79, ГОСТ 21.105-79, ГОСТ 21.503-80.

Расчет рекомендуется выполнять в том порядке, в котором он дан в настоящих указаниях. Однако, при необходимости, порядок расчета может быть изменен и выполнен по любой из имеющихся в литературе методик при условии, что они учитывают требования действующих нормативных документов.

 

 

ЭСКИЗНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Студенту необходимо самостоятельно определить остальные размеры здания, пользуясь его габаритами по заданию и видом крана.

При компоновке поперечной рамы необходимо обратить вни­мание на выполнение следующих требований:

- в зданиях без мостовых кранов, а также в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью до 30 т при шаге колонн 6м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытия менее 16,2 и наружные грани колонн совмещаются с продольной разбивочной осью (нулевая привязка);

- в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т включительно при шаге колонн 6м и высоте от пола до низа несу­щих конструкций покрытия 16,2 и 18 м, а также при шаге колонн 12 м и высоте 8,4 - 18 м наружные грани колонн смещаются в наружную сторону от продольных разбивочных осей на 250 мм;

- средних колоннах оси сечений подкрановой части колонны должны совпадать с продольной разбивочной осью;

- геометрические оси торцевых колонн и поперечных температурных швов смещаются с поперечной оси внутрь здания (блока) на 500 мм;

- расстояния между осями подкрановых путей и разбивочными осями здания принимаются равными: 750 мм – в зданиях, оборудованных мостовыми кранами общего назначения грузоподъемностью до 50 т включительно; 1000 мм – в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью более 50 т, а также при наличии проходов к подкрановой части колонны.

С учетом применения унифицированных стропильных конструкций расстояние от продольной разбивочной оси до центра площадки опирания принимается по расчету.

При компоновке здания необходимо обеспечить его пространственную жесткость и устойчивость, предусмотреть устройство температурно-усадочных швов /1,2/.

Рама решается, как правило, с жестким сопряжением стоек (колонн) с фундаментами и шарнирным сопряжением стоек с ригелем. Шарнирное сопряжение осуществляется при помощи анкерных болтов, выпускаемых из колонн, на которые заводятся вырезы опорных листов ригелей с последующей сваркой закладных элементов ригеля и колонны.

Размеры поперечного сечения стоек рамы определяются расчетом по прочности на усилия, найденные в результате статического расчета рамы, для чего необходимо знать жесткости стоек. Таким образом, статическому расчету рамы должно предшествовать ориентировочное назначение размеров поперечного сечения колонн, зависящих от продольных размеров стоек, определяемых заданием на курсовой проект.

Колонны каркасного здания могут быть сплошными прямоугольного сечения или сквозными двухветвевыми. При выборе конструкции колонны необходимо учитывать грузоподъемность мостового крана и высоту здания.

Сплошные колонны – грузоподъемность до 30 т, высота колонны до 11,8 м.

Сквозные колонны – грузоподъемность свыше 30 т, высота колонны более 11,8 м.

Колонны крайних рядов имеют длинну от обреза фундамента до подкрановой консоли:

 

(2.1)

 

где – отметка кранового рельса;

– высота подкрановой балки зависит от шага колонн: 6м => 1000мм; 12м => 1400мм. Для промежуточных значений – иинтерполируем.

– высота кранового рельса с подкладками принимается равной 120 130 мм (для кранов грузоподъемностью до 30 т применяется рельс КР - 70, = 120 мм);

0,15 м – расстояние от уровня чистого пола до обреза фундамента.

Длина нижней части колонны учитывает глубину заделки колонны в стакан фундамента:

 

(2.2)

 

где – глубина заделки колонны в стакан фундамента, назначается:

сплошные колонны – 900 мм;

двухветвевые – минимум 1200 мм.

Высота от верха подкрановой консоли до низа стропильной конструкции H_В диктуется высотой мостового крана:

 

(2.3)

 

где – высота мостового крана;

0,1 м – минимальный зазор между стропильной конструкцией и мостовым краном по технике безопасности.

Высота Н_В должна быть кратна модулю 0,6 м.

Полная длина колонны:

 

(2.4)

Размеры сечения колонны в надкрановой части назначают с учетом опирания ригелей непосредственно на торец колонны без устройства специальных консолей. Высоту сечения принимают:

-для средних колонн или 600 мм,

-для крайних колонн или 600 мм.

Ширина сечения средних и крайних колонн: мм (чем больше шаг колонн, тем больше ширина сечения).

Размеры сечения сплошных колонн в подкрановой части назначают преимущественно по несущей способности и из условий достаточной жесткости. Принято считать жесткость колонны достаточной, если высота сечения .

Сквозные колонны имеют в подкрановой части две ветви, соединенные короткими распорками-ригелями.

Для средних колонн в подкрановой частидопускают смещение оси ветви с оси подкрановой балки и принимают высоту всего сечения мм;

Для крайних колонн – мм;

Высота сечения ветви – или 300 мм;

Ширина или 600 мм, .

Расстояние между осями распорок принимают (8…10) h. Распорки размещают так, чтобы размер от уровня пола до низа первой надземной распорки составлял не менее 1,8 м и между ветвями обеспечивался удобный проход. Нижняя распорка располагается ниже уровня пола. Высоту сечения распорки принимают (1,5...2) h, а ширину сечения распорки равной ширине сечения ветви.

Если в задании не указана подлежащая расчету колонна, то студент самостоятельно решает вопрос, какую колонну рассчитывать – крайнюю или среднюю, важно, чтобы она несла крановую нагрузку. Фундаменты под стойки рамы устраиваются железобетонные столбчатые стаканного типа в монолитном исполнении. Верх стакана фундамента обычно располагается на глубине 15 см ниже отметки чистого пола с целью скорейшего завершения нулевого цикла. Отметка низа фундамента регламентируется районом строительства.

 

 

Вертикальные связи

Горизонтальная сила от ветровой и крановой нагрузок, приложенная к покрытию, может вызвать деформацию ригелей поперечных рам (стропильных балок или ферм) из плос­кости, а также, если она приложена к одной колонне, – потерю ее устойчивости. Во избежание этого, устанавливаются специальные вертикальные связи. В их состав входят:

– связи между стропильными балками или фермами для включения кровельного диска из плит покрытия в совместную работу с поперечными рамами; эти связи в виде крестовой решетки из стальных уголков устанавливаются между стропильными балками или фермами в плоскостях продольных рядов колонн (рис.3.1,а) в крайних ячейках каждого температурного блока и крепятся с помощью сварки к закладным деталям опорных сечений стропильных балок или ферм;

– стальные распорки, устанавливаемые в остальных ячейках в той же плоскости в уровне верха колонн (рис.3.1,б) для передачи горизонтальных нагрузок на все колонны в продольном направлении;

 

 

Рис. 3.1. Схемы связей: а – продольные вертикальные связи; б – горизонтальные распорки; в – горизонтальные диафрагмы; 1 – фермы из уголковой стали; 2 – стальные распорки; 3 – крестовые связи из уголковой стали; 4 – стальные тяжи; 5 – связевые фермы в плоскости покрытия

 

– вертикальные крестовые или портальные связи из стальных прокатных профилей (рис.3.1,а), устанавливаемые для увеличения общей продольной устойчивости здания в каждом продольном ряду между двумя смежными колоннами в середине температурных блоков; они крепятся к закладным деталям железобетонных колонн с помощью привариваемых косынок. Эти связи вверху достигают продольных стальных распорок в бескрановых зданиях и подкрановых балок в зданиях с мостовыми кранами. При большом расстоянии между верхом подкрановых балок и продольными распорками вертикальные крестовые связи наращивают до распорок дополнительными элементами из стальных прокатных профилей.

Если все колонны в продольном направлении здания имеют оди­наковую жесткость или высота стропильных конструкций на опорах не превышает 800 мм, вертикальные связи между фермами (балками) не ставятся.

Вертикальные связи, устанавливаемые между колоннами, рассчи­тываются на действие ветровых нагрузок, приложенных к торцовым стенам, и продольных тормозных нагрузок от мостовых кранов.

 

РАСЧЕТ РАМЫ

 

Расчет рамы производится с использованием программного комплекс «RADUGA-BETA».

Статический расчет поперечной железобетонной рамы одноэтажных производственных зданий может быть выполнен одним из методов строительной механики. Значительного сокращения времени на выполнение статического расчета можно достигнуть, используя вспомогательные таблицы.

Целью статического расчета рамной системы с шарнирным опиранием ригеля является определение усилий М, N, Q в сечениях стоек колонн.

Для рам без перепада высот наиболее простым методом определения усилий является метод деформаций, поскольку независимо от числа стоек будет только одно лишнее неизвестное – смещение верха рамы.

Методика определение усилий и примеры расчета изложены в приложении.

 

 

ФУНДАМЕНТЫ

 

Фундаменты под сборные колонны одноэтажных зданий устраиваются железобетонные – сборные или монолитные стаканного типа. При значительных размерах и значительном весе фундаменты целесообразно делать монолитными.

В общем случае размеры подошвы фундаментов назначают согласно требованиям норм проектирования оснований зданий и сооружений, рассчитывая основания по несущей способности и по деформациям, что излагается в курсе оснований и фундаментов. Размеры сечения фундамента и его армирование определяют как в железобетонных элементах из расчета прочности на усилия, вычисленные при нагрузках и сопротивлении материалов по первой группе предельных состояние.

Расчет фундамента следует начинать с определения усилий, девствующих на него.

V _sd, N _sd, V _sd – момент, нормальная и поперечная сила, действующие на фундамент от колонны (берутся из таблице усилий, составленной в результате расчета рамы); h – высота фундамента, предварительно принимаемая из условия обеспечения минимальной заделки колонны в стакан фундамента; G₁ – нагрузка от веса стены и рандбалки; e – расстояние от оси стены до оси фундамента.

После составления таблицы усилий, действующих на фундаменты, приступают к определению площади подошвы фундамента и её размеров. В плане фундамент принимается прямоугольной формы. Размеры сторон следует принимать кратными 100 мм.

После того как окончательно установлена высота фундамента и высота отдельных ступеней, приступают к расчету фундамента на изгиб. Расчетные изгибающие моменты определяются в сечениях у грани колонны и в местах обрыва ступеней. Определение изгибающих моментов в сечениях, которых производится как в консоли, заданной у грани колонны и нагруженной реактивным давлением грунта. После вычисления моментов определяют площадь сечения рабочей арматуры.

Для фундаментов с повышенными стаканами расчет прочности стенок стаканов и подбор рабочей арматуры рекомендуется выполнять по /1,2,3,4/.

ФЕРМЫ

 

Железобетонные фермы применяют при пролетах 18, 24 и 30 м, при шаге 6 или 12 м. Очертание поясов фермы, ее размеры и тип решетки принимаются по заданию.

При выборе типа решетки, а также при определении основ­ных размеров ферм пролетом 18 и 24 м можно руководствоваться следующим.

Для покрытий со скатной кровлей наиболее экономичными по расходу материалов и стоимости являются фермы с треугольной решеткой и трехметровыми панелями верхнего яруса.

Криволинейное очертание верхнего пояса целесообразно лишь при наличии межузловой нагрузки, в частности, при плитах покрытия шириной 1,5 м. Фермы арочные близки по своим показателям к фермам сегментным. Разреженная решетка арочных ферм дает некоторые преимущества при их изготовлении. Безраскосные фермы менее экономичны по расходу материалов и стоимости. Однако они имеют определенные технологические преимущества по сравнению с раскосными.

Фермы с комбинированной решеткой практически не отличаются по расходу материалов и стоимости от безраскосных ферм.

Высота ферм посредине пролета принимается равной 1/1-1/9 пролета. Панели верхнего пояса ферм, за исключением арочных раскосных, проектируют размером 3 м, с тем, чтобы нагрузка от плиты покрытия передавалась в узлы ферм, и не возникал местный изгиб.

В арочных фермах изгибающие моменты от внеузлового загружения уменьшаются благодаря эксцентриситету продольной силы, вызывающему момент обратного знака. Поэтому в фермах этого типа панели верхнего яруса имеют большие размеры (4,5-6,0 м), а решетка более редка.

В арочных фермах изгибающие моменты от неузлового загружения уменьшается благодаря эксцентриситету продольной силы, вызывавшему момент обратного знака, Поэтому в фермах этого типа панели верхнего пояса имеют большие размеры (4,5-6,0 м), а решетка более редка.

Нижний пояс выполняется предварительно напряженным. Предварительно напряженными также могут быть растянутые (и сжатые) элементы решетки, в которых возникают большие растягивающие усилия.

Натяжение арматуры предварительно напряженных элементов может производиться на бетон и на упоры. Натяжение на бетон целесообразно применять в фермах большого пролета. При натяжении на бетон, в качестве арматуры применяют высокопрочную проволоку.

При натяжении арматуры на упоры применяется проволока периодического профиля класса S500, канаты класса S1400, стержневая арматура из стали класса А-IV.

Фермы проектируют из бетона классов С³⁰/₃₇...С³⁵/₄₅. В фермах с закладной решеткой могут применяться бетоны различных классов для поясов и решетки.

Для расчета ферм принимается схема шарнирной стержневой конструкции (за исключением безраскосных ферм).

Расчеты фермы начинаются с определения расчетных узловых нагрузок. К постоянным нагрузкам, действующим на ферму, относятся: нагрузка от веса покрытия (крупнопанельных плит, пароизоляции, утеплителя, выравнивающего слоя и водоизоляционного ковра); нагрузка от веса фонаря; собственный вес фермы. К временным длительным нагрузкам относятся нагрузки от подвесных технологических грузов.

Кратковременными нагрузками считаются: нагрузка от снега; нагрузка от подвесного транспорта; нагрузки, возникающие при монтаже и транспортировании. Снеговую нагрузку на 1 м² площади горизонтальной проекции покрытия следует определить по СНиП 2.01.07-85.

Нагрузка от технологических грузов и подвесного транспорта принимается по заданию на проект.

Как постоянные, так и временные нагрузки приводятся к сосредоточенным узловым нагрузкам.

В случае отсутствия фонаря диаграмму усилий рекомендуется строить от единичных узловых нагрузок, расположенных на одной половине пролета.

Определение расчетных усилий в стержнях фермы производится при расположении временной снеговой нагрузки на левой половине фермы, на правой половине фермы и на всем пролете. Запись усилий удобно производить в табличной форме.

Для покрытия здания с фонарями распределение снеговой на­грузки принимается в зависимости от типа фонаря в соответст­вии с указаниями СНиП 2.01.07-85.

При узловой передаче нагрузки верхний пояс рассчитывается как центрально сжатый элемент.

При внеузловом положении нагрузок в верхнем поясе возникнут изгибающие моменты от местного изгиба. В этом случае верхний пояс рассчитывается на внецентренное сжатие. При определении моментов верхний пояс рассматривается как неразрезная балка, опорами которой являются узлы фермы.

Изгибающие моменты могут быть определены с помощью таблиц дня расчета неразрезных балок. В арочных фермах необходимо учесть разгружающий момент от внецентренного приложения продольной силы.

Нижний пояс рассчитывается как предварительно напряженный центрально растянутый элемент. Площадь сечения предварительно напряженной арматуры определяется по наибольшему расчетному усилию в нижнем поясе.

Размеры поперечного сечения нижнего пояса диктуются условиями размещения проволок, прядей канатов или стержней.

В дальнейшем достаточность площади сечения нижнего пояса проверяется расчетом на трещиностойкость и на прочность при обжатии и монтаже.

В фермах с параллельными поясами при армировании высокопрочной арматурой, натягиваемой на упоры, нижний пояс относят ко второй, а при армировании стержневой арматурой – к третьей категории трещиностойкости.

Элементы решетки (раскосы и стойки) рассчитываются на сжатие или растяжение. При расчете сжатых элементов расчетная длина в плоскости фермы и из плоскости фермы принимается по /1,2/.

Форма поперечного сечения элементов фермы обычно принимается прямоугольной; ширину сечения всех элементов ферм, исходя из удобства изготовления ферм в горизонтальном положении, рекомендуется принимать одинаковой.

Ширину сечения поясов (нижнего и верхнего) при шаге ферм 6 м принимают равной 200-250 мм, а при шаге 12 м – 300-350 мм.

При расчете следует учитывать продольный изгиб. При этом расчетная длина на плоскости фермы принимается равной расстоянию между точками раскрепления, а в плоскости фермы – равной расстоянию между центрами узлов.

Элементы фермы следует армировать сварными каркасами из стержней периодического профиля из стали класса А-III. Сварные каркасы сжатых и растянутых элементов решетки предусматривают, как правило, не менее чем из четырех стержней.

Арматуру сжатых и растянутых элементов необходимо заводить в узлы на достаточное расстояние. Этот размер должен составлять для сжатых стержней не менее 15 d от грани вута, для растянутых стержней – не менее 30 d от грани вута в верхний пояс и не менее 35 d в нижний пояс. Для улучшения анкеровки растянутой арматуры принимают различные дополнительные меры: приварку поперечных стержней, продольных коротышей, изгиб арматурных каркасов, приварку шайб.

Узлы ферм имеют вуты, т.е. расширения, которые позволяют лучше разместить и заанкеровать арматуру. Узлы ферм армируются стержнями, окаймляющими вут, и хомутами в пределах вута. Правильнее выполнить эту арматуру не вязаной, а в виде сварных каркасов, соединенных между собой шпильками.

Арматура, окаймляющая вут, при усилии в раскосе до 30 т принимается диаметром не менее 12 мм, а поперечные стержни – диаметром не менее 6 мм, а при усилии до 100 т – соответственно не менее 16 мм и не менее 10 мм при шаге 100 мм.

Опорные узлы ферм обычно армируются сетками с наклонным или вертикальным расположением стержней, устанавливаемых с шагом 50-70 мм.

Перед конструированием полезно изучить армирование элементов и узлов ферм различных типов по выполненным проектам.

В верхнем поясе фермы должна быть предусмотрена установка специальных закладных деталей, к которым привариваются закладные детали панелей. Этим обеспечивается устойчивость верхнего пояса фермы. Числовой пример расчета фермы см. в /1,2,3,4/.

 

 

БАЛКИ ПОКРЫТИЙ

 

Балки покрытий могут быть пролетом 12 и 18 м, а в отдельных конструкциях – пролетом 24 м. Очертание балки принимается по заданию. Наиболее экономичное поперечное сечение балок покрытий – двутавровое со стенкой, толщина которой 60-100 мм устанавливается из условий удобства размещения арматурных каркасов, обеспечения прочности и трещиностойкости.

Высоту сечения балок в середине пролета принимают равной (1/10 - 1/15) L. Высоту сечения двускатной трапециевидной балки в середине пролета определяют уклон верхнего пояса 1:12 и типовой размер высоты сечения на опоре 800 мм (или 900 мм).

Ширину верхней полки балки для обеспечения устойчивости при транспортировании и монтаже принимает равной (1/50-1/60) L. Ширину нижней полки для удобного размещения продольной растянутой арматуры принимают равной 250-300 мм.

Двускатные балки выполняют из бетона класса С²⁵/₃₀…С³⁵/₄₅ и выше и армируют напрягаемой проволочной, стержневой и канатной арматурой. Стенку балки армируют сварными каркасами, продольные стержни в них являются монтажными, а поперечные – расчетными, обеспечивающими прочность балки по наклонным сечениям.

Определению усилий в сечениях балки предшествует отбор нагрузки. Балки покрытия рассчитывают как балки на двух опорах; нагрузки от плит передаются через ребра. При пяти и более сосредоточенных силах нагрузку заменяют эквивалентной равномерно распределенной. Для двускатной балки I = I /12 к высоте балки в середине пролета h = L:12 расчетным является сечение, расположенное на расстоянии X = 0,37 L от опо­ры (L – пролет балки). Если есть фонари, то расчетным может оказаться сечение под фонарной стойкой.

Продольную и поперечную арматуру определяют из расчета прочности по нормальным и наклонным сечениям. Затем выполня­ют расчет прочности и трещиностойкости на усилия, возникающие при изготовлении, транспортировании и монтаже.

Числовой пример расчета балки см. в приложении.

 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

к выполнению курсового проекта

 

 

Приложение 1

 

Значение коэффициента g_f для нагрузок

 

Эффект от воздействий	Частный коэффициент безопасности gf, при нагрузках
Постоянных Gk γG	переменных Qk, gQ
Одна из переменных нагрузок с нормативным значением	Остальные с их комбинационными значениями
Неблагоприятный	1,35	1,50	1,50
Благоприятный	1,00
Примечания: 1. Значения коэффициентов gf для веса оборудования принимать по СНиП 2.01.07. 2. Значения коэффициента gQ для крановых нагрузок принимать в зависимости от режима работы крана по СНиП 2.01.07, но не менее указанных в таблице А.2. 3. При определении расчётных значений постоянных нагрузок от собственного веса конструкций заводского изготовления при обеспеченной системе контроля качества допускается принимать gG = 1,15.

Приложение 2

 

Для Республики Беларусь

Снеговые районы (принимаются по рис. 1.1)	IБ	IIБ
, кПа (Н/м )	0,8 (800)	1,2 (1200)

 

При проектировании конструкций, эксплуатируемых в Российской Федерации (по СНиП 2.01.07-85^*), полное нормативное значение снеговой нагрузки по горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле:

 

=

 

где – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемой в соответствии с таблицей 4.

 

Таблица 2

Для Российской Федерации

Снеговые районы (принимаются по рис. 1.2)	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII
, кПа (Н/м )	0,8 (800)	1,2 (1200)	1,8 (1800)	2,4 (2400)	3,2 (3200)	4,0 (4000)	4,8 (4800)	5,6 (5600)

 

К длительным нагрузкам следует относить снеговые нагрузки с пониженным расчетным значением, определяемым умножением полного нормативного значения на коэффициенты:

 

0,3 для III снегового района;

0,5 для IV снегового района;

0,6 для V и VI снеговых районов.

 

 

Расчетные нагрузки

Расчетное значение нагрузки определяется как произведение ее нормативного значения на частный коэффициент безопасности по нагрузке. Частный коэффициент безопасности по нагрузке приведены в таблице 5.

 

Таблица 3

Сведения о кранах

 

 

li = leff /h	е 0 /h
0,03	0,05	0,10	0,15	0,20	0,25	0,30
	0,94	0,90	0,80	0,70	0,60	0,50	0,40
	0,92	0,88	0,78	0,67	0,56	0,46	0,36
	0,92	0,87	0,76	0,65	0,55	0,45	0,35
	0,91	0,86	0,74	0,63	0,53	0,43	0,33
	0,90	0,85	0,72	0,61	0,51	0,40	0,31
	0,89	0,84	0,70	0,59	0,48	0,38	0,29
	0,87	0,82	0,68	0,56	0,46	0,36	0,27
	0,85	0,79	0,65	0,54	0,43	0,33	0,24
	0,82	0,76	0,63	0,51	0,40	0,30	0,22
	0,80	0,74	0,60	0,48	0,37	0,28	0,20

 

 

Приложение 16

Значение снеговой нагрузки

 

Снеговые районы Республики Беларусь (принимаются по карте 1* приложения 5)	I Б	II Б
S0, кПа(кгс/м^2)	0,8(80)	1,2(120)

 

Литература

 

1. Байкой В.Н., Сигалов Э.Б. Железобетонные конструкции: Общий курс. Учебник для вузов.– 4-е изд., перераб. -М.: Стройиздат, 1985. – 726с.

2. Дрозд Я.И., Пастушков Г.П. Предварительно напряженные железобетонные конструкции: Учебное пособие для строит. спец. вузов.– 3-е изд., перераб. и доп. -Мн.: Высш. шк., 1984. – 208с.

3. Проектирование железобетонных конструкций: Справочное пособие /А.Б.Голышев, В.Я. Бачинский, В.П.Полищук и др./ Под ред. А.Б.Голышева. -К.: Будiвельник, 1985. – 496с.

4. Попов Н.Н., Забегаев А.В. Проектирование и расчет железобетонных конструкций; Учебн. пособие для строи. спец. вузов, -М.: Высш.шк., 1985. – 319 с.

5. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия /Госстрой СССР. -М.: ЦИТП Госстроя СССР. 1986. –36 с.

6. СНБ “Бетонные и железобетонные конструкции”

ВВЕДЕНИЕ

 

Настоящие методические указания предназначены для использования в курсовом проектировании и имеют целью дать порядок проектирования несущих железобетонных элементов каркаса одноэтажного промышленного здания.

Методические указания не могут быть исчерпывающими и предполагают обращение к учебникам и учебным пособиям по курсу "Железобетонные и каменные конструкции", к нормативным и инструктивным документам, а также к справочной литературе и пособиям по проектированию. Поэтому в соответствующих местах указаний приводятся ссыпки на литературу, которой следует пользоваться при выполнении тех или иных разделов проекта.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ ПРОЕКТА

 

Цель второго курсового проекта – помочь студенту усвоить и закрепить лекционный материал по расчету и конструированию железобетонных элементов, а также привить навыки проектирования железобетонных конструкций одноэтажных промышленных зданий.

Исходными данными, для проекта являются: длина здания, количество и величина пролетов, высота до низа стропильной конструкции, грузоподъемность кранов, тип стропильной конструкции покрытия (ригеля), материалы наружных стен, характеристики грунта и район строительства. По этим данным студент должен выполнить компоновку каркаса здания с учетом требований унификации, рассчитать и сконструировать следующие сборные железобетонные элементы: предварительно напряженную ферму или балку покрытия, сплошную или двухветвевую колонну, подкрановую балку и фундамент.

Выполнение курсового проек­та должно начинаться с компоновки здания и назначения типов и размеров основных элементов каркаса (эскизное проектирование).

Ко второму этапу проектирования можно приступать только после того, как полностью выполнена компоновка здания. Расчет и проектирование ригеля покрытия и подкрановой балки можно выполнять параллельно с расчетом рамы, колонны и фундамента. Определение усилий в элементах рамы следует производить с помощью ЭВМ.

В итоге выполненной работы за защиту курсового проекта предоставляется расчетно-пояснительная записка, содержащая расчет конструкций и иллюстрированная схемами рисунками и таблицами, и графическая часть объемом 2 листа стандартного формата. На них должны быть изображены план и поперечный разрез здания, опалубочные и арматурные чертежи подкрановой балки, ригеля, колонны и фундамента со спецификацией арматуры и закладных деталей, детали конструкций, выборка арматуры и технико-экономические показатели запроектированных конструкций. Чертежи должны быть выполнены в карандаше или с использованием компьютера и соответствовать требованиям ЕСКД ГОСТ 21.103-78, ГОСТ 21.502-78, ГОСТ 21.101-79, ГОСТ 21.105-79, ГОСТ 21.503-80.

Расчет рекомендуется выполнять в том порядке, в котором он дан в настоящих указаниях. Однако, при необходимости, порядок расчета может быть изменен и выполнен по любой из имеющихся в литературе методик при условии, что они учитывают требования действующих нормативных документов.

 

 

ЭСКИЗНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Студенту необходимо самостоятельно определить остальные размеры здания, пользуясь его габаритами по заданию и видом крана.

При компоновке поперечной рамы необходимо обратить вни­мание на выполнение следующих требований:

- в зданиях без мостовых кранов, а также в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью до 30 т при шаге колонн 6м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытия менее 16,2 и наружные грани колонн совмещаются с продольной разбивочной осью (нулевая привязка);

- в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т включительно при шаге колонн 6м и высоте от пола до низа несу­щих конструкций покрытия 16,2 и 18 м, а также при шаге колонн 12 м и высоте 8,4 - 18 м наружные грани колонн смещаются в наружную сторону от продольных разбивочных осей на 250 мм;

- средних колоннах оси сечений подкрановой части колонны должны совпадать с продольной разбивочной осью;

- геометрические оси торцевых колонн и поперечных температурных швов смещаются с поперечной оси внутрь здания (блока) на 500 мм;

- расстояния между осями подкрановых путей и разбивочными осями здания принимаются равными: 750 мм – в зданиях, оборудованных мостовыми кранами общего назначения грузоподъемностью до 50 т включительно; 1000 мм – в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью более 50 т, а также при наличии проходов к подкрановой части колонны.

С учетом применения унифицированных стропильных конструкций расстояние от продольной разбивочной оси до центра площадки опирания принимается по расчету.

При компоновке здания необходимо обеспечить его пространственную жесткость и устойчивость, предусмотреть устройство температурно-усадочных швов /1,2/.

Рама решается, как правило, с жестким сопряжением стоек (колонн) с фундаментами и шарнирным сопряжением стоек с ригелем. Шарнирное сопряжение осуществляется при помощи анкерных болтов, выпускаемых из колонн, на которые заводятся вырезы опорных листов ригелей с последующей сваркой закладных элементов ригеля и колонны.

Размеры поперечного сечения стоек рамы определяются расчетом по прочности на усилия, найденные в результате статического расчета рамы, для чего необходимо знать жесткости стоек. Таким образом, статическому расчету рамы должно предшествовать ориентировочное назначение размеров поперечного сечения колонн, зависящих от продольных размеров стоек