36. Сбор нагрузок на раму одноэтажного пром. Здания.

Поперечная рама одноэтажного каркасного здания испытывает действие постоянных нагрузок от веса по­крытия и различных временных нагрузок от снега, вер­тикального и горизонтального давления мостовых кра­нов, положительного и отрицательного давления ветра и др. (рис. 13.19, а).

В расчетной схеме рамы соединение ригеля с колон­ной считают шарнирным, а соединение колонны с фун­даментами — жестким. Длину колонн принимают равной расстоянию от верха фундамента до низа ригеля. Прогиб, установленный нормами, составляет:

f_u=H/200 при H=15 м; f_u=H/300 при H = 30 м, где H — длина колонны от верха фундамента до низа стропильной конструкции — ригеля рамы.

Постоянная нагрузка от веса покрытия передается на колонну как вертикальное опорное давление ригеля F. Эту нагрузку подсчитывают по соответствующей грузовой площади. Вертикальная нагрузка приложена по оси опоры ригеля и передается на колонну при привязке на­ружной грани колонны к разбивочной оси на 250 мм с эксцентриситетом:

в верхней надкрановой части е = 0,25/2 = 0,125 м (при нулевой привязке е = 0);

Рис. Расчетно-конструктивная схема поперечной рамы

a — нагрузка, действующая на поперечную раму; б — к определению верти­кальной нагрузки от мостового крана на колонну; в — к определению момен­тов от крановой нагрузки на колонну

в нижней подкрановой части е=(h₁ — h₂)/2—0,125 [при нулевой привязке е= (h₁— h₂)/2];

нагрузка F приложена с моментом, равным М = Fe.

Вертикальное давление от кранов передается через подкрановые балки на подкрановую часть колонны с экс­центриситетом, равным для крайней колонны е=0,25+ λ- 0,5h₂ (при нулевой привязке е=λ — 0,5h₂), для средней колонны е=λ.

Горизонтальная нагрузка на колонну от торможения двух мостовых кранов, находящихся в сближенном поло­жении, передается через подкрановую балку по тем же линиям влияния, что и вертикальное давление:

37. Расчет 1этаж. Пром .Здания..

Эксцентриситет приложения нагрузки от веса покрытия составляет:

• «нулевая» привязка: e₁= h_t/2 – 175; M =Ng – e₁;

• Привязка 250: e1=250 - h_t/2.

Подкрановая часть: эксцентриситет приложения нагрузки в нижней части составляет e2=hв/ - ht/2

Продольная сила от навесных стеновых панелей передается на колонну в местах опирания панелей, с эксцентриситетом, равным полусумме толщины стены и высоты сечения колонны.

Мостовой кран состоит из моста, имеющего как правило 4 колеса и подъемного оборудования.

Максимальное давлние на колесо крана Dmax возникает при крайнем положении тележки с полным грузом при этом на колесо крана с противоположной стороны Dmin.

Нагрузка от мостового крана

2Dmax + 2Dmin +Q + Qсд+ Qс, Q - вес грузка, Qсд - вес моста, Qc - вес тележки.

Расчет вертикальной нагрузки ведут по расчетной нагрузку от двух сближенных мостовых кранов одинаковой грузоподъемности, умноженную на коэффициент сочетания 0,85.

Расчет на выносливость ведут по расчетной вертикальной нагрузку от одного мостового крана.

Нагрузку на среднюю колонну вычислиют аналогично от 4х кранов с коэффициентом сочетания 0,7

Вертикальное давление передается через подкрановые балки на подкрановую часть колонны крайнего ряда с эксцентреситетом при нулевой привязке: e= λ - 0.5hb

При привязке "250" e=0.25 + λ -0.5hb.

Для среднего ряда колонн e= λ.

Горизональная попереячная нагрузка от торможения тележки равна

Ttr=(Q+Qc)/20.

Ветровая нагрузка, передающаяся от со стеновых панелей задается равномерно распределнной (на уровне колонн), и в виде сосредоточненной на уровне верха колонн (передается от ригеля).

Расчетную схему железобетонных рамных конструкций принимают как правило в виде плоской стержневой системы - сопряжение ригеля с колонной принимают шарнирным, а колонны с фундаментом — жестким. В действительности узлы сборных железобетонных рам обладают определенной податливостью, однако опыт показывает, что принятое допущение в части жесткости узлов не снижает надежности конструкций.

Если уклон стропильной конструкции (ригеля рамы) не превышает 1/12, то в расчетной схеме ригели считают горизонтальными. Геометрические оси ригелей принимаются соединяющими места их опирания, а жесткость — бесконечной. В такой системе расчет ригелей можно выполнять независимо от расчета поперечной рамы. Длину колони принимают равной расстоянию от обреза фундамента до низа ригеля. Размеры пролетов принимают равными расстояниям между геометрическими осями колонн, при этом для ступенчатых колонн крайних рядов учитывается сдвиг оси в месте ступени.

Учет пространственной работы каркаса .

Покрытие здания из железобетонных плит, соединенных сваркой закладных деталей с замоноличиваем швов, представляет собой жесткую в своей плоскости горизональтную связевую диафрагму. Колонны здания, объединенные горизонтальной связевой диафрагмой в поперечные и продольные рамы работают как единый пространственный блок. Размеры такого блока в плане определяются расстоянием между температурным швами.

В расчете перемещения поперечной рамы (перемещение от поступательного и вращенения блока) присутствует коэффициент С_dim, который характеризует пространсвенную работу каркаса, состоящего из поперечных и продольных рам.

Таким образом, поперечную раму можно арссчитывать на крановые нагрузки с учетом пространственной работы каркаса здания методом перемещений с введением к раекции от единичного перемещения поперечной рамы коэффициент С_dim.

38. При проектировании многоэтажных зданий в основном исполь­зуются типовые колонны из каталога. Поперечное сечение типовых колонн квадратное или прямоуголь­ное, развитое в плоскости действия изги­бающего момента. Такие колонны наиболее технологичны при изго­товлении. Гибкость λ= lo/i)) колонн при­нимают не более 120 ((l ≤ 30/1). Стыки колонн рекомендуется распо­лагать вблизи нулевых значений изгибаю­щих моментов. Сборные колонны много­этажных зданий обычно стыкуют через 1 ... 5 этажей. В необходимых случаях при проектиро­вании новых колонн (вследствие отли­чия от типовых высот колонн, нагрузок, габаритов) рекомендуется выбирать их размеры по данным приведенным ниже.

Колонны квадратного сечения применяют в зданиях со связевой схемой каркасов, а прямоугольного - с рамно-связевой и рамной схемами каркасов. Назначаемые размеры сечения колонн должны удовлетворять условиям унификации, требованиям обеспечения необходимой поперечной жесткости конструкций, условиям опирания панелей и ригелей.

Расчет и армирование. Колонны многоэтажных зданий рассматривают как внецентренно сжатые элементы. Вертикальные нагрузки на колонну принимают по грузовой площади, приходящейся на колонну, без учета неразрезности ригелей. Колонны армируют на всю высоту пространственным каркасом или каркасами, собираемыми из отдельных плоских сварных сеток. При действии в сечениях одинаковых или близких по величине изгибающих моментов разных знаков каркас принимают с симметричной арматурой. Диаметр продольных стержней каркасов принимают не менее 12 мм и не более 40 мм. Для центрально- и внецентренно сжатых колонн с малым эксцентриситетом (lo/h ≤0,5) процент армирования при арматуре из стали класса А-III принимают 0,2 ... 0,4% с каждой стороны. При увеличении µ с каждой стороны до 1% стоимость колонны повышается на 20%. При расчетных µ, превышающих 0,4% с каждой стороны, увеличивают или класс бетона, или сечение колонны. При ограниченных габаритах колонн допускается увеличивать процент армирования до 3%. Для внецентренно сжатых колонн с большим эксцентриситетом (x ≤ ξ_Rh₀) рекомендуется принимать µ = 1 ...1,5% с каждой стороны. По длинным сторонам сечений колонн предусматривают промежуточные стержни (конструктивная арматура), которые через один и не реже чем через 400 мм связывают между собой шпильками или фигурными хомутами. Диаметр хомутов вязаных каркасов принимают не менее 0,25d и не менее 5 мм, где d – наибольший диаметр продольных стержней.

39) Расчет колонн

Колонны, как сжатые элементы считаются по методу приближения

Расчет центрально загруженной колонны:

С учетом особенностей работы сжатых элементов основное условие прочности приобретает вид:

Φ – к-т продольного изгиба (учитывает гибкость)

коэффициенты подбираемые по таблице в зависимости от гибкости элемента.

λ- гибкость: ;

Для колонн прямоугольного профиля гибкость можно определить проще:

lo – расчетная длина элемента.

λ≤14 – абсолютно жесткая конструкция φ – 1

λ≤120 – предельная гибкость

берутся в зависимости отношения

Ne – длительная составляющая продольной силы;

N – полная продольная сила.

η- к-т условия работы; η=0,9 – если b ≤ 200мм; η=1 – если b > 200мм;

Колонны, как сжатые элементы считаются по методу приближения:

1. Опред. расчетные данные: N; R_b; R_sc; l₀

2. Задаемся к-м армирования μ=μ^опт=0,01…0,02

3. Задаемся φ=η=1

4. Определяем требуемую площадь бетона

5. Задаемся b; h исходя из A_b

6. Исходя из b и h принимаем η; λ; φ

7. Требуемая площадь армирования:

A’_s ≥ A’^тр_s

8. Опр. К-т армирования

Если A’^тр_s <0 : - уменьшаем сечение или понижаем класс бетона.

Ставим арматуру конструктивно по min к-ту армирования.

Если у-т армирования больше максимального, то: - повышаем класс бетона или повышаем класс арматуры (арматура в колоннах всегда не напрягаемая)

Расчет внецентренно сжатой колонны в случае большого эксцентриситета:

В сжатом элементе эксцентриситет считается большим, если выполняется условие ζ ≤ ζ_R; если ζ > ζ_R – то элемент считается с малым эксцентриситетом – условно растянутая арматура.

Если изгибающие моменты большие по величине, но разные по знаку, то можно поставить симметричное армирование, если погрешность не более 20%.

40) Балки покрытия

Как правило бывают пролетом 12,18м, реже 24м. Очертание верхнего пояса при двускатном покрытии может быть трапециевидным с постоянным уклоном, ломаным или криволинейным. Балки односкатного покрытия выполняют с параллельными поясами или ломаным нижним поясом, плоского покрытия – с параллельными поясами. Шаг балок покрытия 6 или 12 метров.

Наиболее экономичное поперечное сечение – двутавровое, со стенкой, толщина которой 60-100мм устанавливается из условия удобства размещения арматурных каркасов, обеспечения прочности и трещиностойкости. У опор толщина стенки плавно увеличивается, и устраивается уширение в виде вертикального ребра жесткости. Стенки балок в средней части пролета, где поперечные силы не значительны, могут иметь отверстия круглой или многоугольной формы, что уменьшает расход бетона, создает технологические удобства для прокладки коммуникаций. Высоту сечения балки в середине пролета принимают (1/10 – 1/15)*l. Высоту сечения двускатной трапецевидной балки в середине пролета определяет уклон верхнего пояса 1:12 и типовой размер высоты сечения на опоре 800 или 900мм.

Двускатные балки выполнят из бетона класса В25-В40 и армируют напрягаемой стержневой и канатной арматурой.

Стенку балки армируют сварными каркасами, продольные стержни которых являются монтажными, а поперечные расчетными, обеспечивающими прочность балки по наклонным сечениям.

Двускатные балки двутаврового сечения для ограничения ширины раскрытия трещин, возникающих в верхней зоне при отпуске натяжения арматуры, целесообразно армировать также и конструктивной напрягаемой арматурой, размещаемой в уровне верха сечения на опоре.

Двускатные балки прямоугольного сечения с часто расположенными отверстиями условно называют решетчатыми балками.

Для крепления плит в верхнем поясе балок заложены стальные детали.

41) Расчет балок покрытия

Балки покрытия рассчитывают как свободно лежащие, нагрузки от плит передаются через ребра. При пяти и более сосредоточенных силах нагрузку заменяют эквивалентной равномерно распределенной. (Для двускатной балки расчетным оказывается сечение, расположенное на некотором расстоянии х от опоры. Так, при уклоне верхнего пояса 1:12 и высоте балки в середине пролета h=l:12 высота сечения на опоре составит h_оп=l:24, а на расстоянии х от опоры h_x=(l+2x)/24

Положим рабочую высоту сечения балки h₀=βh_x изгибающий момент при равномерно распределенной нагрузке Мх=qx(l-x)/2, тогда площадь сечения продольной арматуры

A_sx=M_x/(Rs*η*h₀)

Расчетным будет то сечение балки по ее длине, в котором Asx достигнет максимального значения. Для отыскания этого сечения приравниваем нулю производную\

dA_sx/d_x=0

Отсюда, полагая, что ηβ – величина постоянная, дифференцируя, получим

2х²+2хl-l²=0

Из решения уравнения найдем х=0,37*l. В общем случае расстояние от опоры до расчетного сечения х=0,35…..0,4*l. )

Расчет производится по нормальному сечению (изгибаемый элемент двутаврового профиля с предварительно напряженной арматурой.)

Схема расчета решетчатой балки другая (нарисована примерно)

(Для двускатной балки расчетным оказывается сечение, расположенное на некотором расстоянии х от опоры. Так, при уклоне верхнего пояса 1:12 и высоте балки в середине пролета h=l:12 высота сечения на опоре составит h_оп=l:24, а на расстоянии х от опоры h_x=(l+2x)/24

Положим рабочую высоту сечения балки h₀=βh_x изгибающий момент при равномерно распределенной нагрузке Мх=qx(l-x)/2, тогда площадь сечения продольной арматуры

A_sx=M_x/(Rs*η*h₀)

Расчетным будет то сечение балки по ее длине, в котором Asx достигнет максимального значения. Для отыскания этого сечения приравниваем нулю производную\

dA_sx/d_x=0

Отсюда, полагая, что ηβ – величина постоянная, дифференцируя, получим

2х²+2хl-l²=0

Из решения уравнения найдем х=0,37*l. В общем случае расстояние от опоры до расчетного сечения х=0,35…..0,4*l. )

После производится расчет по наклонному сечению. Более интенсивное поперечное армирование делается в приопорной зоне. (армирование производится сварными каркасами; конструктивная арматура ставится не реже чем через 0,5м)

42) Фермы. Их конструирование.

Железобетонные фермы применяют при пролетах 18, 24, 30м, при шаге 6 или 12 метров. В ж/б фермах по сравнению со стальными расход металла почти вдвое меньше, но трудоемкость и стоимость изготовления немного выше.

При скатных, малоуклонных и плоских покрытиях применяют ж/б фермы, отличающиеся очертанием поясов и решетки. Основные типы ферм: сегментные с верхним поясом ломаного очертания и прямолинейными участками между узлами; арочные раскосные с редкой решеткой и верхним поясом плавного криволинейного очертания; арочные безраскосные с жесткими узлами в примыкании стоек к поясам и верхним поясам криволинейного очертания; полигональные с параллельными поясами или с малым уклоном верхнего пояса трапецевидного очертания; полигональные с ломаным нижним поясом.

Высоту ферм всех типов в средине пролета обычно принимают равной (1/7…1/9) пролета. Панели верхнего пояса, за исключением арочных раскосных, проектирую размером 3м с тем, чтобы нагрузка от плиты покрытия передавалась в узлы ферм и не возникал местный изгиб. Нижний растянутый пояс всех типов ферм и растянутые раскосы некоторых типов ферм проектируют с предварительно напряженной орматурой.

Для ферм всех типов уменьшение размеров сечений и снижение общей массы достигается применением бетонов высоких классов (В30-В50) и установлением высоких процентов армирования сечений поясов.

Фермы пролетом 18м изготовляют цельными, пролетом 24м – цельными или из двух полуферм; пролетом 30м – из двух полуферм. Решетку полуфермы следует разбивать так, чтобы стык нижнего пояса для удобства монтажного соединения был выносным, т.е. расположенным между узлами. Чтобы обеспечить монтажную прочность участка нижнего пояса, у стыка устраивают конструктивные дополнительные подкосы, не учитываемые в расчете.

Ширину сечения верхнего и нижнего поясов ферм из условий удобства изготовления принимают одинаковой. При шаге 6м 200-250мм; при шаге 12м 300-350мм.

Вся растянутая арматура нижнего пояса охватывается замкнутыми конструктивными хомутами, устанавливаемыми с шагом 500мм. Верхний сжатый пояс и решетки армируют ненапрягаемой арматурой в виде сварных каркасов. Растянутые элементы решетки при значительных усилиях выполняют предварительно напряженными.

В узлах ж/б ферм для надежной передачи усилий от одного элемента к другому создают специальные уширения – вуты, позволяющие лучше разместить и заанкерить элементы решетки. Узлы армируют окаймляющими цельногнутыми стержнями диаметром 10-18мм и вертикальными поперечными стержнями диаметром 6-10мм с шагом 100мм, объединенными в сварные каркасы.

Напрягаемую арматуру нижнего пояса фермы предусматривают нескольких видов: из канатов класса К-7, К-10, стержней из стали класса А-IV, высокопрочной проволоки Вр-II. Хомуты нижнего пояса выполняют в виде встречно поставленных П-образных сеток, окаймляющих напрягаемую арматуру. В опорном узле ставят дополнительные продольные ненапрягаемые стержни диаметром 12мм, заведенные в приопорную панель нижнего пояса, и поперечные стержни диаметром 10мм.

43 Ферма – это, сквозная геометрически неизменяемая конструкция, составленная из стержней, соединяющихся между собой в узлах идеально гладкими шарнирами, оси стержней проходят через геометрические центры шарниров. При этом приложенная нагрузка собирается в узлы, вследствие которых в сечениях элементов ферм не возникают поперечные силы и изгибающие моменты, и стержень работает только на продольные усилия, т. е. растяжение или сжатие. На рисунке (рис.1.1) показаны основные элементы ферм.

Рисунок 1.1 Расчетная схема фермы

1. Кинематический анализ

Расчету ферм предшествует кинематический анализ.

Целью кинематического анализа является исследование геометрической неизменяемости и статической определимости расчетной схемы фермы.

Число степеней свободы фермы удобно определят по формуле

W = 2У – С,

где У – количество шарнирных узлов в ферме;

С = C_эл.ф. + С₀ ,

где C_эл.ф. – количество стержней фермы;

С_оп – число опорных связей.

Для того, чтобы ферма была статически определимой должно выполнятся следующее условие W=0. Кроме того, чтобы система была геометрически неизменяема, должна выполнятся еще одно условие – ферма должна быть правильно образована.

Аналитический расчет начинается с определения опорных реакций, перед расчетом для удобства наклонные силы можно разложить на вертикальные и горизонтальные составляющие, а распределенные нагрузки на узловые.

Имеется три основных способа расчета:

1. Вырезание узлов;

2. Моментных точек;

3. Проекций.

Способ вырезания узлов. Вокруг узла мысленно выполняется замкнутое сечение. Рассеченные стержни заменяются внутренними усилиями, после чего составляются уравнения равновесие узла.

Так как узел находится в равновесии под действием сходящейся системы сил, то для него можно составить только два уравнения равновесия:

∑х=0; ∑y=0.

Поскольку для каждого узла можно составить два уравнения, нужно выявить такую последовательность вырезания узлов, при которой на каждом этапе определяются не более двух неизвестных усилий. Поэтому начинать расчет следует с узла, в котором сходится не более двух стержней. Усилия, найденные из расчета предыдущего узла, передаются на рассматриваемый узел как известные с учетом полученных знаков.

Правило знаков: если усилие направлено от узла, то оно положительно (со знаком «+»), если – к узлу, то отрицательно (со знаком «-»).

Положительные усилия вызывают растяжение стержней, отрицательные – сжатие. Применение способа показано при нахождении усилий в стержнях СЕ и DF.

Метод сечений. В соответствии с этим способом ферма рассекается на две части (диска), так чтобы сечение проходило не более чем через три стержня с неизвестными усилиями. Затем составляются уравнения, выражающие равенство нулю моментов сил, действующих на один из дисков, относительно так называемых моментных точек, то есть попарного взаимного пересечения линий действия двух неизвестных усилий. Составленное таким образом уравнение будет содержать в качестве неизвестного усилие в третьем стержне.

На рис.2.2 показан пример определения усилий N_CD и N_EF способом моментных точек

Для определения усилий в указанных стержнях ферма рассекается сечением I-I на два диска (рис. 2.2). Затем один из дисков, как правило, тот, на который действует больше сил (в нашем случае правый), отбрасывается, и рассматривается равновесие оставшегося (в нашем случае левого). Действие отброшенного диска на оставшийся заменяется внутренними усилиями стержней.

В тех случаях, когда моментная точка находится на бесконечности, то есть если два стержня из трех рассеченных параллельны (рис 2.2), уравнения равновесия составляются из условия равенства нулю проекций всех сил, действующих на левый или правый диски, на ось, перпендикулярную к этим двум стержням. Из уравнения находится усилие в третьем стержне

Применение метода показано при расчете усилия стержня N_CF.

При расчете плоских ферм все эти способы применяются комбинированно, так как у каждого из них свои достоинства.

44 Плиты покрытия

Плиты покрытия – это плиты, которые используются для завершения «коробки» здания, чаще всего – в промышленных бесчердачных помещениях, составляя крышу, которую затем можно покрывать отделочным материалом или просто залить битумом для дополнительной гидроизоляции.

Кроме того, железобетонные плиты покрытия прекрасно сочетаются с теплоизоляционными материалами, с ними легко монтировать водостоки и другие системы. По типу монтажа железобетонные плиты покрытия делятся на монолитные и сборные (более распространённый вариант). По структуре – на стандартные и ребристые (с поперечным сечением П-образного вида). Ребристые плиты покрытия более популярны в строительстве, так как их структура позволяет сделать крышу более прочной и простой для отделки. И стандартные, и ребристые плиты чаще всего используются с напряжением арматуры, так как, хотя на крышу обычно приходится самая минимальная нагрузка, ей нужна долговечность, а метод с использованием напряжённой сварной сетки самый оптимальный.

Материалы для изготовления железобетонных плиты – это металлическая закалённая сетка армирования, покрытая слоем бетона (не менее 2 см толщиной по всей площади), Железобетонные плиты покрытия выигрывают у других материалов по многим параметрам – влагоустойчивость, самый высокий уровень противопожарной безопасности, высокая прочность – некоторые типы плит выдерживают до полутора тысяч кг\м (этот критерий стоит учесть в местах с обильными осадками, а также, если строительство расширится и железобетонная плита послужит основанием для следующего этажа или строительства мансарды).

Если техническое задание на строительство позволяет, возможно использование плит с отверстиями (например, для каминных или промышленных труб). Стандартные размеры железобетонных плит – 3 на 6 или 3 на 12 метров, толщина (высота) варьируется от 250 до 455 мм (но можно заказать и более толстые железобетонные плиты покрытия, если они полые внутри – при большей толщине они будут меньше весом и дадут меньше нагрузки на несущие). В структуру железобетонных плит покрытия входит также закладные элементы из стали, которые могут свариваться с арматурой других плит для более прочного соединения. Укладка плит покрытия производится после окончания работ с несущими стенами последнего этажа помещения строительным краном, доставка железобетонных плит покрытия осуществляется на грузовиках. Железобетонные плиты покрытия – это прочно, надёжно, недорого и подходит для любого типа строительства.

КОНСТРУИРОВАНИЕ.

Смотри расчёт плиты.

45РАСЧЁТ ПЛИТЫ.

Ребристая плита.

При беспрогонной системе покрытий наибольшее распростронение получили ребристые крупногабаритные панели 3*12м , а также используются плиты 3*6м. Доборными являются плиты 1,5*12м и 1,5*6м. Эти плиты опираются непосредственно на ригели поперечных рам. Плиты прогонных покрытий имеют размеры 3*0,5м, 1,5*0,5м. Они опираются на ж/б прогоны , а те в свою очередь на ригеля. Беспрогонная система покрытий является основной в строительстве одноэтажных каркасных зданий.

Ребристые плиты состоят из продольных и поперечных ребер, а также полки. Типовые плиты 3*12м имеют продольные ребра сечением 100*450мм, полку толщиной 25-30мм, поперечные ребра 40*150мм. Высота плты в пределах 450мм.

Бетон для плит принимают В30-В40 – 12м; В15-В30 – 6м.

Поскольку нагрузка от собственного веса плиты составляет значительную долю от полной нагрузки их целесообразно изготавливать из бетона на легких заполнителях. Плиты длиной свыше 6м выполняют преднапряженными, до 6м с преднапряжением или без него. Основная рабочая арматура устанавливается в продольных ребрах, расчет продольного ребра производят, как свободно-опертой балки, расчетное сечение тавровое. Нагрузка действующая на ребро:

• Постоянная- масса плиты икровля

• Временная – нагрузка от снега

Расчет продольного ребра сводится к определению необходимого количества продольной рабочей арматуры (расчет по нормальному сечению)-Аsp.

Определение поперечной арматуры –расчет по наклонному сечению (К1).

Продольное ребро плиты также рассчитывается по2-му предельному состоянию: образование трещин, раскрытие трещин и расчетные прогибы.

Поперечное ребро рассчитывается ,как балка таврового профиля с частичным защемлением

Расчетное сечение поперечного ребра тавровое . расчет производится по нормальному и наклонному сечению. Армирование поперечного ребра:

Полка плиты в зависимости от расстояния между поперечными ребрами расчитывается как неразрезная балочная плита или плита опертая по контуру. Расчетная схема при соотношении сторон полки больше 2 - многопролетная неразрезная балка; меньше 2 – плита опертая по контуру с пролетными и опорными моментами.

Полка плиты армируется сеткой С-1. сетка С-2 устанавливается в местах сопряжения продольного ребра с полкой на всю длину плиты. В преднапрягаемых видах наиболее опасным является опорное сечение , которое армируют дополнительрыми сетками и усиливают вутами.

Плита 2Т.

Применяются для покрытий одноэтажных и многоэтажных промышленных и гражданских зданий. Они имеют размеры 3*6м, 3*12м – при поперечном расположении ригелей , 3*18м, 3*24м – при продольном.

Плиты 2Т двухконсольные, имеют продольные ребра расположенные на расстоянии 1,5м, консольные свесы полок и торцовые ребра.

Продольные ребра длиной 6 и12 м имеют прямоугольную или трапецевидную форму. Высота сечения h=1/5-1/20 длины.

Плиты длиной 18-24м применяются для покрытий со скатной и малоуклонной кровлей, они имеют трапециевидные продольные ребра. Полка плиты опирается на ребра и имеет переменную толщину от 25 до 60 мм. Основная рабочая арматура расположена в продольных ребрах: А-3в, А-4, А-5, К-7, К-15, ненапрягаемая Вр-1, А-3.- которой армируют полку и ребра.

Плиту изготавливают 2-мя способами:

1. совместное бетонирование полки и ребер

2. раздельное бетонирование, предварительно напряженных ребер (более экономично).

Расчет каждого элемента плиты производят раздельно, продольное ребро рассчитывают как свободно опертую однопролетную балку таврового сечения . шириной равной расстоянию между продольными ребрами, т.е. bf(штрих)=1500мм. Для упрощения ведут расчет одного ребра. Расчетом нормального сечения определяют преднапряженную арматуру продольных ребер.

Из расчета прочности наклонного сечения определяют диаметр хомутов и увязывают каркас К-1. Ребро рассчитывают аналогично ребру ребристой плиты.

Полка плиты работает как двухконсольная балочная плита. При расчете рассматривается консольная балка , защемленная в продольном ребре шириной 1м и нагруженная равномернораспределенной снеговой нагрузкой V, нагрузкой от кровли равномерно распределенной q2, а также нагрузки от собственного веса полки (трапецевидной формы) q1.

46, АРКИ.

Арки бывают двухшарнирные (всегда с затяжкой) и трехшарнирные (с и без затяжки); гиперболические, круговые.

Арки применяются при перекрытии пролета свыше 36 м. У бесшарнирных f/l=1/8-1/12 у трехшарнирных f/l=1/3-1/8.

Ж/б арки выполняются из двутаврового профиля b=0.5*h h=(1/30-1/35)*l.

При сильных грунтах подготавливают особое основание с контрфорсами, при слабых делают затяжку. Ввиду больших размеров арки не транспортируют – они сборные. На стройплощадке изготавливают опалубку для нижней части, заливают монолитом, верх сваривают из сборных деталей и устанавливают. А все на свете знают про птицу синицу. Вследствие прямолинейности сборных деталей реальная ось арки не совпадает с расчетной, пояляется допольнительный эксцентриситет.

47. На подкр балки опираются рельсы, по кото-р передвигаются мостовые краны. Кроме того, эти балки служат продольными эл-ми каркаса здания и обеспеч его пространств жесткость. Подкрановые балки могут быть сборными жб или стальными. Для кранов грузоподъемностью до 30т с легким и средним режимом работы применяют подкрановые балки из сборного, предварительно напряж жб.

Сборные жб подкр балки могут быть разрезные и неразрезные. Разрезные балки применяются чаще, так как они проще в монтаже. При устройстве неразрезных балок снижает-ся расход арматуры, однако усложняется решение сты-ка между ними.

Для смягч ударов,передав на балку от движ мостов крана между бадкой и рельсой уклад упругую подкладку. Рацин форма поперечн сеч балок – двутавровая. Развитая верхн полка обеспеч простоту монтажа и эксплуат подкран путей,уменьш перемещ при поперечн тормозных услов, а также жесткость балки в гориз направл. Нижн дает возм удобно разместить напряг арм и обеспеч задан прочн при отпуске напряж.. Выс сеч балки h=(1/10..1/8)l, толщ верхн полки hf’=(1/8..1/7)h, шир верхн полки bf’=(1/20..1/10)l, но не менее 500..650 мм из услов крепления и рихтовки. Балки изгот из бетонов класса В30..В50. В кач напряг арм использ высокопрочн стрежнев, кунатн, провол арм. В связи с динам нагр, воздейств на балку, арм каркасы выполн вязаными. На опорах балки усилив ребрами и дополн поперечн арм. Трудоемк изгот жб балок в 2-3 раза выше чем стальных.

48. Расчет прочности ведется на расчетную нагрузку от двух сближенных мостовых кранов одинак грузоподъемности, с учетом коэфф сочетаний нагрузок=0,85..0,95 и коэфф динамичности=1,1..1,2.

Расчетн вертик нагр: Fmax=γ_fγ_nF_nmax где γ f коэфф надежности=1,1, расчетн гориз нагр от одного моста: Hmax =1/2γ_fγ_nmax. Гориз сила Н, прилож на уровне головки рельсов, но в расч приним ее прилож по серед выс полки.Подвижн нагр от мостов кранов располаг так, чтобы в ряде сеч получить макс М и Q. Рысчет ведут по линиям влияния, располагая одну силу в верш ЛВ. По найден усил строият эп M Q.

Р асчет на выносливость произв на нагрузку от одного мостов крана, составл 60% от нормат. В результ расчетов опред площадь сеч напряг армат. Ее провер из усол прочн верхн полки при действ гориз нагр от поперечн торможения крана.

Прогиб определ от действ одного крана при коэфф надежн=1: f≤l/400.

49. В строит-ве инженерных сооружений, промыш-л и гражд зданий широко применяют жб фундам. Они наиболее эконом.3 типа: отдельные (под каждой колонной), ленточные (под рядами колонн или под стенами), сплошные (под всем со-оруж-ем). Фундам возводят чаще всего на есте-ств основ-ях, но м. б. и на сваях; тогда группа свай, объединенная по верхней их части распредели-тельной жб плитой — ростверком, образует свайный фундамент.

Отдельные фундам устраивают при относит небольш нагр и редком размещении колонн.

Ленточн фундам приним при слаб грунтах и больш нагр, а также при неоднородн грунтах и различных по величине нагр, так как лент фундам выравнивают неравномерные осадки основания.

Сплошн фундам-при недостат несущ способн ленточных. При слаб и неоднор грунтах, при значит-ом и неравном распредел нагр, тк они в больш мере выравн осадки основания.

Стоимость фундаментов составляет 4—6 % общей стоимости здания, поэт в кажд конкретн случ вид и способ изготовл фундам приним на основ технико-эконом расчетов.

П о способу изготовл фундам быв сбор-ные и монолитные.

Рис. XI 1.1. Типы жб фунда —

Составные жб фундаменты / — подколонннк; 2— фунда-м плнта цельная; 3— то же, блочная;

4 — подколонные блоки

Сборные цельные жб фундам колонн

а — общнн вид; б — сеченне; в — сопряжение

сборной колонны с фунд; 1 — гнездо колонны;

2 -петли; 3- фундамент; 4 - подготовка;

5-сварная сетка

50. Расчет жб фундамента сост из 2 частей: расчета основания и самого фундамента. На основе расчета основания опред глубину залож фундам и размеры его подошвы; на основе расчета фундам по несущей способности опред общ высоту, выс уступов и необх-ое армир. Расчет прочн основ произв из услов, что давл от внешн нагр на подошву фундам не превыш расчетн сопротивл грунта. Необх площадь подошвы: А=ab= N/(Rg-γ_mH₀), где N – нагр передав фундам, Rg-условн расч сопротивл грунта, γ=20кН/м3-усредненн сила тяж единицы объема грунта и фундам на уступах, H-глуб залож.

Мин раб выс фунд опред из услов недопущения продавлив фундам колонной:

h₀ = -0.25(h_c+b_c) +0.5√(N/(R_bt+σ_rm))

Раб высоту нижней ступени опред из услов прочн по поперечн перерез силе без поперечн армир накл сеч: pl≥2h0√φ_b2R_btp; , где p-фактич напряж грунта под подошвой ф, l _– вылет консоли высотой H_1. Также определ раб высоты 2 и 3 ступеней.

Армир фундам по подошве опред расчетом норм сеч 1-1,2-2.

Расчет изгиб моменты в этих сечениях: M1=0.125p(a-h_c)²b; M2=0.125(a-a₁)²b

Сечение рабоч арм на всю шир фундам вычисл: As=M/(0,9hoRs)

Содерж армат в расчетн сеч д б не ниже мин допуст проц армир в изгиб эл-ах. При квадр подошве сеч арм в обоих направл будет одинаков.