
- •Оглавление
- •8. Расчет и конструирование железобетонных предварительно
- •9. Расчет и конструирование предварительно напряженных стропильных
- •II. Примеры расчета и проектирования конструкций
- •1.3. Статический расчет поперечной рамы ………………………………………
- •I. Методические указания
- •1. Состав и объем проекта
- •Эскизное проектирование;
- •2. Эскизное проектирование
- •2.1. Выбор объемно-планировочных параметров здания
- •2.2. Выбор основных конструктивных элементов
- •2.3. Компоновка поперечника и плана здания. Привязка к разбивочным осям
- •2.4. Температурно-усадочные швы
- •2.5. Система связей
- •2.6. Выбор оптимального варианта конструктивного решения здания
- •3. Нагрузки на несущий каркас здания
- •3.1. Постоянные нагрузки
- •3.2. Временные нагрузки
- •4. Статический расчет поперечной рамы
- •5. Сочетания нагрузок и соответствующие им усилия в сечениях колонн
- •6. Расчет и конструирование колонн
- •6.1. Геометрические размеры
- •6.2. Материалы
- •6.3. Расчет сплошных колонн прямоугольного сечения
- •Расчет подкрановой части колонны в плоскости, перпендикулярной к плоскости изгиба
- •6.4. Расчет двухветвевых колонн
- •6.5. Основы конструирования и расчет консолей колонн
- •7. Расчет и конструирование внецентренно нагруженных фундаментов
- •7.1. Определение размеров подошвы фундамента
- •7.2. Определение размеров тела фундамента
- •7.3. Расчет тела фундамента
- •7.3.1. Определение высоты плитной части из условия продавливания
- •7.3.2. Расчет арматуры плитной части фундамента на изгибающий момент
- •7.3.3. Расчет плитной части фундамента на поперечную силу
- •7.3.4. Расчет стаканного сопряжения колонны с фундаментом
- •8. Расчет и конструирование железобетонных предварительно напряженных ферм
- •9. Расчет и конструирование стропильных железобетонных предварительно напряженных балок
- •1.2. Выбор варианта конструктивного решения здания с шагом колонн 6 и 12 м
- •1.3. Статический расчет поперечной рамы
- •1.3.1. Определение нагрузок
- •1.3.2. Определение усилий в стойках рамы
- •Определение расчетных усилий в сечениях колонн от постоянной и временной нагрузок
- •Расчетные усилия в сечениях колонны от снеговой нагрузки Psn .
- •Сочетания нагрузок и соответствующие им усилия м (кНм), n (кН), q (кН)
- •Определение упругих реакций в колоннах от вертикальных крановых нагрузок
- •Сочетания нагрузок и соответствующие им усилия в сечениях колонн
- •2.1.3. Подкрановая часть колонны
- •2.1.4. Расчет на усилия, возникающие при транспортировании и монтаже
- •2.1.5. Расчет подкрановой консоли
- •2.2. Подбор площади сечения арматуры для двухветвевой колонны
- •2.2.1. Исходные данные для расчета
- •2.2.2. Надкрановая часть колонны
- •Комбинация усилий Mmax (Mmin) и соответствующая продольная сила
- •Комбинация усилий Nmax и соответствующий изгибающий момент
- •2.2.3. Подкрановая часть колонны
- •Определение площади сечения арматуры в ветвях на комбинацию усилий
- •Расчет промежуточной распорки
- •Расчет подкрановой части колонны в плоскости, перпендикулярной плоскости изгиба
- •3. Расчет фундамента под колонну по оси а
- •3.1. Определение усилий
- •3.2. Определение размеров подошвы фундамента
- •Определение усилий для расчета фундамента
- •3.3. Расчет прочности тела фундамента
- •3.3.1. Расчет на продавливание плитной части фундамента при стаканном сопряжении сборной колонны
- •3.3.2. Определение площади сечения арматуры подошвы фундамента
- •3.3.3. Расчет стаканной части фундамента (подколонника)
- •4. Расчет предварительно напряженной сегментной фермы фс-1
- •4.1. Исходные данные для расчета
- •4.2. Определение усилий в элементах фермы
- •Нормативные нагрузки
- •Расчетные нагрузки
- •4.3. Расчет нижнего пояса
- •4.3.1. Расчет по первой группе предельных состояний (по прочности)
- •4.3.2. Расчет по второй группе предельных состояний (по трещиностойкости)
- •Определение потерь предварительного натяжения
- •Расчет по непродолжительному раскрытию трещин
- •4.4. Расчет верхнего пояса
- •4.5. Расчет элементов решетки
- •4.6. Расчет узлов
- •5. Расчет предварительно напряженной балки покрытия
- •5.1. Исходные данные для расчета
- •5.2. Определение нагрузок
- •5.3. Расчет по первой группе предельных состояний
- •5.3.1. Расчет прочности по нормальным сечениям
- •5.3.2. Расчет прочности по наклонным сечениям
- •5.4.1. Определение величины момента образования трещин
- •5.4.2. Определение ширины раскрытия трещин, нормальных к продольной оси балки
- •Список литературы
- •Статический расчет поперечной рамы с использованием персонального компьютера
- •Учебное издание
- •Железобетонные конструкции проектирование одноэтажного производственного здания с крановыми нагрузками
2.2. Выбор основных конструктивных элементов
Конструкция кровли определяется в зависимости от района строительства. Если применяется мягкая рулонная кровля, наклеиваемая на мастику, то уклон кровли не должен превышать 1 : 12 для предотвращения стекания мастики.
Плиты покрытия выбираются в зависимости от шага стропильных конструкций и вертикальной нагрузки. Обычно в каталогах указаны предельные нагрузки, на которые рассчитаны плиты, или номер района по снеговой нагрузке, для которого запроектированы плиты. Карты с делением территории страны на районы по снеговой и ветровой нагрузке приведены в [3]. Ширина плит покрытия должна соответствовать положению закладных деталей в ригеле. Желательно, чтобы плиты опирались в узлах ферм.
Ригелем в одноэтажных производственных зданиях обычно является предварительно напряженная балка, ферма или арка. Тип ригеля выбирается в зависимости от пролета.
При пролетах до 18 м включительно выгодно применять предварительно напряженные балки; от 18 до 30 м – фермы. При больших пролетах можно применять арки. Выбор очертания верхнего пояса ригеля производится в соответствии с заданной схемой здания. При пользовании каталогами необходимо обратить внимание на то, что фермы и балки маркируются в зависимости от их шага и расчетной нагрузки.
Колонны основного каркаса выбираются в зависимости от их шага, грузоподъемности кранов и отметки головки рельса. Поперечное сечение колонны может быть сплошным (прямоугольным или двутавровым) или составным (двухветвевым).
Фундаменты под колонны устраиваются из сборного или монолитного железобетона стаканного типа; размеры стакана фундамента должны соответствовать сечению выбранной колонны.
Стеновые панели выбираются в соответствии с шагом колонн крайнего продольного ряда. В отапливаемых зданиях применяют утепленные панели.
Подкрановые балки должны соответствовать грузоподъемности кранов и шагу колонн основного каркаса.
При кранах легкого и среднего режимов работы грузоподъемностью до 30 т обычно применяют предварительно напряженные железобетонные балки.
Фундаментные балки обязательно применяются при кирпичных и блочных стенах. Часто их устанавливают и при навесных панельных стенах для облегчения производства работ. Длина их должна соответствовать размеру подколонника типового фундамента и шагу колонн, а ширина сечения – толщине стены. Фундаментные балки наружных стен располагают вплотную к внешним граням колонн, а внутренних – между колоннами. Нельзя забывать, что укладывать фундаментные балки в проемы ворот не допускается, так как на нагрузку от транспорта они не рассчитаны.
Фахверковые колонны обычно выполняются железобетонными прямоугольного сечения (400600 мм) с металлическим оголовком.
2.3. Компоновка поперечника и плана здания. Привязка к разбивочным осям
Под пролетом, назначенным в задании на проект, подразумевается расстояние между продольными разбивочными осями, а под выбранным шагом колонн – расстояние между поперечными осями. В действительности геометрические оси сечений колонн в некоторых рядах приходится смещать с разбивочных осей для сохранения однотипности элементов покрытия и их взаимозаменяемости.
Для колонн крайних продольных рядов при шаге 6 м и кранах грузоподъемностью до 30 т включительно, если высота от пола до низа несущих конструкций покрытия меньше 16,2 м, принимается «нулевая» привязка, т. е. наружные грани колонны совмещаются с продольными разбивочными осями. В остальных случаях применяется привязка со смещением наружных граней колонн на 250 мм наружу здания. При специальном обосновании это смещение допускается увеличить до 500 мм [11]. При неправильной привязке не удается «вписать» габариты крана в габариты поперечника. При компоновке поперечника необходимо проверить, какой зазор получается между краном и внутренней гранью колонны. Согласно рис. 1.1 имеем при нулевой привязке равенство
(1)
при привязке со смещением 250 мм –
;
(2)
и при центральной привязке –
(3)
где
– расстояние от оси подкрановой балки
до продольной разбивочной оси (принимается
по нормам равным 750 мм);
– габарит крана,
мм (рис. 1.1);
С – зазор по горизонтали (он должен получиться не менее 60 мм);
h – высота сечения надкрановой части колонны.
Рис. 1.1. Привязка колонн к разбивочным осям
Зазор по вертикали между краном и низом стропильной конструкции должен быть не менее 100 мм. При известных габарите крана по вертикали и отметке головки рельса находится отметка низа стропильной конструкции. Остальные вертикальные отметки определяются размерами выбранных конструктивных элементов.
Колонны внутренних продольных и поперечных рядов (кроме примыкающих к температурным швам и перепадам высот) привязываются центрально.
Оси колонны основного каркаса в крайних поперечных рядах смещаются внутрь с разбивочных осей на 500 мм. Фахверковые стойки имеют нулевую привязку.