БИЛЕТ 25

1. Выполните поперечный разрез двухпролетного неотапливаемого одноэтажного производственного здания металлургической промышленности с крутоуклонной кровлей, аэрационным фонарем и мостовыми кранами Q = 30 т. L₀ = 30 м. Для крайних колонн H₀ = 14,4 м, для средних колонн H₀ = 18 м. Конструкции металлические. Покрытие по прогонам. B₀ = 6 м.

Шаг прогонов 3м. Водосток наружный.

2. Приведите порядок подбора сечения верхнего пояса фермы (см. Вопрос 1) из уголков, если расчетная нагрузка на покрытие составляет g кН/м.

Дано: Расчетное усилие N = Θ кН.; R_y

Расчетные длины стержня: l_x;l_y;. В зависимости от l_x/l_y подбираем тип сечения:

Задаемся гибкостью в пределах:

Условная гибкость; находим .

Требуемая площадь поперечного сечения:

По сортаменту подбираем № уголка по площади поперечного сечения: А = А_тр/2, i_х, i_у

Расчетные гибкости стержня в плоскостях, перпендикулярных осям х–х и у–у, соответственно равны:

По максимальной гибкости определим условную гибкость: ; Находим .

Проверим несущую способность подобранного сечения:

В соответствии со СНиП предельная гибкость равна

где ,

Проверяем .

3. Кессоны. Условия применения, конструктивная схема, последовательность производства работ.

При залегании прочных грунтов на значительной глубине, когда устройство фундаментов в открытых котлованах становится трудновыполнимым и экономически невыгодным, а применение свай не обеспечивает необходимой несущей способности, прибегают к устройству фундаментов глубокого заложения. Необходимость устройства фундаментов глубокого заложения может быть вызвана и особенностями самого сооружения, например, когда оно должно быть опущено на большую глубину (заглубленные и подземные сооружения). К таким сооружениям относятся подземные гаражи и склады, ёмкости очистных, водопроводных и канализационных сооружений, здания насосных станций и многие другие.

Одним из видов фундаментов глубокого заложения наряду с опускн. колодцами, тонкостен. оболочками, буровыми опорами и фундаментами, возводимыми методом "стена в грунте", являются кессоны.

Кессонный метод устройства фундаментов глубокого заложения был предложен для строительства в сильно обводнённых грунтах, содержащих прослойки скальных пород или твёрдые включения (валуны, погребённую древесину и т.д.). В этих условиях устройство фундамента глубокого заложения по схеме "насухо" требует больших затрат на водоотлив, а разработка грунта под водой невозможна из-за наличия в грунте твёрдых включений.

Кессон схематически представляет собой опрокинутый вверх днищем ящик, образующий рабочую камеру, в которую под давлением нагнетается сжатый воздух, уравновешивающий давление грунтовой воды на данной глубине, что не позволяет ей проникать в рабочую камеру, благодаря чему разработка грунта ведётся насухо без водоотлива.

Кессон состоит из двух основных частей: кессонной камеры и надкессонного строения (рис.1).

Кессонная камера выполняется из железобетона и состоит из потолка и стен, называемых консолями. Консоли камеры с внутренней стороны имеют наклон и заканчиваются ножом. Толщина консолей в месте примыкания к потолку составляет 1,5...2 м. При бетонировании кессонной камеры в её потолке оставляют отверстие для установки шахтной трубы, труб сжатого воздуха и воды, а также подводки электроэнергии.

Надкессонное строение в зависимости от назначения кессона выполняется либо как колодец с железобетонными стенками (под заглубленное помещение), либо в виде сплошного массива из монолитного бетона или ж/б (для фундаментов глубокого заложения).

Главными элементами оборудования для опускания кессонов являются шлюзовые аппараты, шахтные трубы и компрессорная станция.

Шлюзовой аппарат, соединённый с кессонной камерой шахтными трубами, предназначен для шлюзования людей и грузов при их спуске в кессонную камеру и при подъёме из неё.

Последовательность производства работ при строительстве кессонов следующая.

Сначала на спланированной поверхности грунта возводится кессонная камера, на которой монтируются шлюзовой аппарат и шахтные трубы. Одновременно вблизи кессона сооружается компрессорная станция и монтируется оборудование для подачи в кессон сжатого воздуха.

После того как бетон кессонной камеры приобретёт проектную прочность, её снимают с подкладок и начинают погружение. Сжатый воздух начинают подавать в кессонную камеру, как только её нижняя часть достигнет уровня подземных вод. Давление воздуха, обеспечивающее отжим воды из камеры кессона, определяется из условия:

p_в ≥ Н_wγ_w

где p_в - избыточное (сверх атмосферного) давление воздуха;

Н_w -гидростатический напор на уровне банкетки ножа;

γ_w - удельный вес воды.

По мере погружения кессона в грунт наращивают шахтные трубы, если это необходимо, и возводят надкессонную часть сооружения.

После опускания кессона на проектную отметку всё специальное оборудование демонтируется, а рабочая камера заполняется бетоном.