Р асчет поперечных стержней

Колонна армируется пространственным каркасом. Наибольший диаметр продольных стержней 16мм. По условию технологии сварки диаметр поперечных стержней d_sw =0,25d.

Принимаем 6 A240. Шаг поперечных стержней сжатых элементов должен быть: S=20d=2016=320мм, но S<500мм и не более меньшей стороны сечения колонны: S =h=300мм. Принимаем шаг поперечных стержней S= 300мм.

Расчет колонны на усилие, возникающее при транспортировке

Колонну перевозят плашмя, поэтому в расчет принимаем 2 стержня.

416 А400 (АІІІ) с A_S=8,04см², R_sc=355мПа=35,5кН/см²

, где k = 1,6 – коэффициент динамичности при транспортировке.

γ = 25кН/см² – удельный вес железобетона;

h_o = 30 − 4 = 26см – рабочая высота колонны при работе на изгиб.

Несущая способность сечения определяется как для балки с двойной симметричной арматурой:

,

где: – расстояние от центра тяжести арматуры до крайнего слоя (принимается 4см).

Р

h_c

h_к

L=H+h_c+h_к=4550

1

H_эт

N_покр.

асчетная схема Конструктивная схема колонны

В соответствии с приведенной расчетной схемой, усилия, возникающие при транспортировке, определяется следующим образом:

кН/м

Моменты на опорах:

Общий момент:

Пролетный момент:

Расчет колонны на усилие, возникающее при подъеме и монтаже

, где k = 1,4 коэффициент динамичности при подъеме и монтаже

γ = 25кН/см³ – удельный вес бетона

q₁=3,6кН/м

кН/м Вычерчиваем расчетную схему

М оменты на опорах:

;

Пролетный момент можно определить по формуле:

Вывод: прочность при подъеме и монтаже обеспечена 1КД3. 33 c несущей способностью 2

И сследовательская работа

Экономика железобетонных конструкций

Строительство, как и другие отрасли народного хозяйства, имеет свою продукцию ‑ здания, сооружения, дороги и др. Строительство ­ крупнейшая отрасль материального производства, в него вкладываются огромные средства. Одним из важнейших путей повышения эффективности капитальных вложений в строительство является совершенствование проектных и конструктивных решений. Выбор наиболее целесообразного проектного и конструктивного решения ­ важная и трудная задача. Основным методом её решения является вариантное проектирование, цель которого путём сравнения технико-экономических показателей выбрать для данных конкретных условий строительства наиболее рациональное решение.

Выбор оптимальных конструктивных решений требует определения на стадии проектирования стоимости, трудоёмкости и других показателей, характеризующих экономическую эффективность конструкций.

Расчёты экономической эффективности производятся на основе инструктивных документов ­ СН-423-71, СН509-78, МДС 81-1.99. Методические указания по определению стоимости строительной продукции на территории РФ. ­ Госстрой РФ, 1999, и др.

Основным критерием при выборе наиболее экономичного проектно-конструктивного решения является минимум приведённых затрат, которые представляют собой сумму текущих издержек и удельных единовременных затрат (капитальных вложений), приведённых к годовой размерности.

Приведённые затраты на единицу продукции (руб.)

З=С+Е К (1),

где С ­ себестоимость единицы продукции (например, себестоимость строительных конструкций в деле, т.е. установленных в проектное положение); К ­ удельные капитальные вложения в производственные фонды (в базу строительной индустрии); Е ­ нормативный коэффициент капитальных вложений.

Себестоимость единицы продукции включает в себя затраты прошлого труда (амортизационных отчислений основных фондов, материалов) и затрат на оплату вновь вложенного труда. С уменьшение себестоимости экономическая эффективность проектного решения повышается. Однако оценку проектных решений только по этому показателю в общем случае производить нельзя, так как в сопоставляемых вариантах возможны различные капитальные вложения и другие затраты.

Удельные капитальные вложения ­ единовременные затраты, приходящиеся на 1 м производственной площади промышленного здания или на 1 м жилой площади и др.

К оэффициент эффективности капитальных вложений представляет собой величину, обратную сроку окупаемости вложений. Его значение при определении эффективности новой техники (в частности, новых строительных конструкций) принимается равным 0,15, а при подсчёте

экономической эффективности в строительстве в остальных случаях (например, при сравнении известных вариантов конструктивных решений) ­ 0,12. При Е =0,15 срок окупаемости капитальных вложений составляет около 6­7 лет, а при Е =0,12 он равен 8,3 года.

При сравнении экономической эффективности вариантов проектно-конструктивных решений, каждый из которых обеспечивает одинаковую долговечность здания и их эксплуатационные качества, а также одинаковую продолжительность строительства, приведённые затраты для всех вариантов определяются по формуле (1)

В тех случаях, когда в сравниваемых вариантах решений используются разные материалы или изделия, влияющие на эксплуатационные качества зданий и сооружений или на расходы, связанные с эксплуатацией сооружений, а также требующие дополнительных капитальных вложений в производство строительных материалов и изделий, расчёт приведённых затрат следующий:

З=С+Е (К+К )+МТ (2),

где К ­ сопряжённые капитальные вложения в производство строительных материалов и изделий по сравниваемым вариантам; М ­ эксплуатационные среднегодовые затраты; Т ­ расчётный период времени , в течение которого учитываются эксплуатационные затраты, год (при отсутствии данных принимается равным нормативному сроку окупаемости капитальных вложений, т.е. 1/Е .

При сравнении строительных конструкций с различными сроками службы для приведения варианта с меньшим сроком службы в соответствие с сопоставимым вариантом более долговечной конструкции необходимо определить суммарные затраты, включающие дополнительные расходы на замену менее долговечных конструкций за период службы более долговечного варианта.

При выборе вариантов конструктивных решений для технико-экономического сравнения следует использовать опыт проектирования и строительства лучших образцов аналогичных зданий и сооружений, альбомы типовых конструкций и другие материалы, содержащие наиболее экономичные решения. Выбор наиболее экономичной строительной конструкции в конечном счёте не может быть осуществлён в отрыве от общего проектного решения здания и сооружения, поскольку экономические показатели всего сооружения в целом зависят от взаимосвязанного набора всех конструкций (перекрытий, колонн, фундаментов, стенового ограждения), их габаритов, эксплуатационных расходов,

связанных с отоплением и вентиляцией помещений, и других факторов. Однако если поставлена задача сравнить лишь экономическую эффективность проектируемых строительных конструкций, то приведённые затраты определяют по формуле (2).

В ряде случаев, например при оценке сравнительной экономической эффективности конструкций и деталей из определённого материала,предназначенных для эксплуатации в заданных условиях, и соблюдении других условий, обеспечивающих сопоставимость рассматриваемых вариантов, имеется возможность ограничиться сопоставлением только расчётной себестоимости конструкции в деле, а в некоторых случаях лишь расход материалов.

В систему основных технико-экономических показателей для оценки вариантов конструктивных решений входят: приведённые затраты (руб.); стоимость конструкции в деле (руб.); расход материалов (особенно дефицитных) ­ общий (m) и удельный (на единицу объёма конструкции или здания ­ г/м, на 1 м перекрываемой площади ­m/м и т.п.); трудоёмкость изготовления и монтажа конструкций (чел.-дн.); продолжительность строительства (год); масса конструкций (m) и др.

Из-за необходимости учёта большого количества показателей выбор наиболее эффективной конструкции является весьма сложной задачей. Иногда, например, при небольшой разнице в приведённых затратах принимается более дорогой вариант, в котором, однако, значительно ниже расход дефицитной стали. В других случаях особенно важным является сниженный показатель массы конструкций, так как с ним связано удешевление смежных поддерживающих конструкций и фундаментов. В районах Крайнего Севера особое значение приобретает снижение трудоёмкости и монтажа конструкций. Поэтому в каждом конкретном случае необходим тщательный анализ и сопоставление комплекса показателей, среди которых наряду с приведёнными затратами следует оценить те, которые в рассматриваемых условиях являются основными.

Анализ показывает, что повышение экономической эффективности железобетонных конструкций может быть достигнут снижением материалоёмкости (особенно расхода стали) и массы изделий за счёт выбора наиболее рационального конструктивного решения, формы сечения элементов, применения высокопрочных и лёгких бетонов, сталей высоких классов, предварительного напряжения конструкций. При этом необходимо обеспечить возможность использования современных индустриальных методов изготовления и монтажа железобетонных конструкций.

Основой современного строительства является сборный железобетон, позволяющий широко использовать местные материалы и экономить сталь, требующуюся для других областей народного хозяйства. Однако применение других видов строительных конструкций в ряде случаев в технико-экономическом отношении может оказаться выгоднее.

Выбор конструктивного решения и материалов для конструкций должен производиться на основе вариантного проектирования сопоставительного анализа эффективности, при котором учитываются технические свойства материала конструкции, тип здания и сооружения, условия их эксплуатации, природно-климатические особенности района строительства, обеспеченность местными строительными материалами, наличие и оснащённость базы строительной индустрии и другие факторы.