Основные буквенные обозначения

Внешние нагрузки

g – постоянная распределенная линейная, Н/м, или поверхностная, МПа, нагрузка (собственный вес конструкций);

υ – то же, временная (полезная), Н/м или МПа;

q – то же, полная, Н/м или МПа;

F – сосредоточенная сила, кН

Усилия от внешних нагрузок и воздействий в нормальном сечении элемента

М , Т - изгибающий и крутящий моменты, кН∙м;

N, Q - продольная и поперечная силы, кН;

М_sh, М_l, М_tot – изгибающие моменты соответственно от кратковременных, постоянных и длительных нагрузок, а также от полной нагрузки, кН∙м

Характеристики предварительно напряженного элемента

Р - усилие предварительного обжатия с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре, соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента;

s_sp - предварительное напряжение в напрягаемой арматуре с учетом потерь предварительного напряжения, соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента;

s_bp - сжимающие напряжения в бетоне в стадии предварительного обжатия, определяемые с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре, соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента:

g_sp - коэффициент точности натяжения арматуры.

Характеристики материалов

R_b,n - нормативное сопротивление бетона осевому сжатию;

R_b, R_b,ser - расчетные сопротивления бетона осевому сжатию для предельных состояний соответственно первой и второй групп;

R_bt, R_bt,ser - расчетные сопротивления бетона осевому растяжению для предельных состояний соответственно первой и второй групп;

R_b,loc - расчетное сопротивление бетона смятию, определяемое согласно нормам;

R_bp - передаточная прочность бетона, назначаемая согласно нормам;

R_s, R_s,ser - расчетные сопротивления арматуры растяжению для предельных состояний соответственно первой и второй групп;

R_bond - расчетное сопротивление сцепления арматуры с бетоном;

R_sw - расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению;

R_sc - расчетное сопротивление арматуры сжатию для предельных состояний первой группы;

E_b - начальный модуль упругости бетона при сжатии;

E_s - модуль упругости арматуры.

Характеристики положения продольной арматуры в поперечном сечении элемента

S - обозначение продольной арматуры:

при наличии сжатой и растянутой от действия внешней нагрузки зон сечения - расположенной в растянутой зоне;

при полностью сжатом от действия внешней нагрузки сечении - расположенной у менее сжатой грани сечения;

при полностью растянутом от действия внешней нагрузки сечении для внецентренно растянутых элементов - расположенной у более растянутой грани сечения;

для центрально-растянутых элементов - всей в поперечном сечении элемента;

S¢ - обозначение продольной арматуры:

при наличии сжатой и растянутой от действия внешней нагрузки зон сечения - расположенной в сжатой зоне;

при полностью сжатом от действия внешней нагрузки сечении - расположенной у более сжатой грани сечения;

при полностью растянутом от действия внешней загрузки сечении внецентренно растянутых элементов - расположенной у менее растянутой грани сечения.

Геометрические характеристики

b - ширина прямоугольного сечения; ширина ребра таврового и двутаврового сечений;

b_f, b¢_f - ширина полки таврового и двутаврового сечений соответственно в растянутой и сжатой зонах;

h - высота прямоугольного, таврового и двутаврового сечений;

h_f, h¢_f - высота полки таврового и двутаврового сечений соответственно а растянутой и сжатой зонах;

а, а¢ - расстояния от равнодействующей усилий в арматуре соответственно S и S¢ до ближайшей грани сечения;

h₀, h¢₀ - рабочая высота сечения, равная соответственно h - а и h - a¢;

х - высота сжатой зоны бетона;

x - относительная высота сжатой зоны бетона, равная х/ h₀;

s_w - расстояние между хомутами, измеренное по длине элемента;

е₀ - эксцентриситет продольной силы N относительно центра тяжести приведенного сечения;

е_0р - эксцентриситет усилия предварительного обжатия Р относительно центра тяжести приведенного сечения;

e_0,tot - эксцентриситет равнодействующей продольной силы N и усилия предварительного обжатия Р относительно центра тяжести приведенного сечения;

е, е¢ - расстояния от точки приложения продольной силы N до равнодействующей усилий в арматуре соответственно S и S¢;

e_s, e_sp - расстояния соответственно от точки приложения продольной силы N и усилия предварительного обжатия Р до центра тяжести площади сечения арматуры S;

l - пролет элемента;

l₀ - расчетная длина элемента, подвергающегося действию сжимающей продольной силы;

i - радиус инерции поперечного сечения элемента;

d_s, d_sw - номинальный диаметр стержней соответственно продольной и поперечной арматруы;

А_s, A¢_s - площади сечения ненапрягаемой арматуры соответственно S и S¢; при определении усилия предварительного обжатия P - площади сечения ненапрягаемой части арматуры соответственно S и S¢;

A_sp, A¢_sp - площади сечения напрягаемой части арматуры соответственно S и S¢;

А_sw - площадь сечения хомутов, расположенных в одной наклонной к продольной оси элемента плоскости;

A_s,inc - площадь сечения отогнутых стержней, расположенных в одной наклонной к продольной оси элемента плоскости;

m_s - коэффициент армирования, определяемый как отношение площади сечения арматуры S к площади поперечного сечения элемента bh₀ без учета свесов сжатых и растянутых полок;

А - площадь всего бетона в поперечном сечении;

А_b - площадь сечения сжатой зоны бетона;

A_bt - площадь сечения растянутой зоны бетона;

A_red - площадь приведенного сечения элемента;

А_loc - площадь смятия бетона;

S¢_bo, S_b0 - статические моменты площадей сечения соответственно сжатой и растянутой зон бетона относительно нулевой линии;

S¢_s0, S_s0, - статические моменты площадей сечения арматуры соответственно сжатой и растянутой арматуры относительно нулевой линии;

I - момент инерции площади поперечного сечения элемента относительно главной центральной горизонтальной оси инерции сечения;

I_red - момент инерции площади приведенного поперечного сечения элемента относительно главной центральной горизонтальной оси инерции сечения;

I_s - момент инерции площади поперечного сечения арматуры относительно главной центральной горизонтальной оси инерции сечения;

I_b0 - момент инерции площади поперечного сечения сжатой зоны бетона относительно нулевой линии;

I_s0, I¢_s0 - моменты инерции площадей поперечных сечений арматуры соответственно S и S¢ относительно нулевой линии;

W_red - момент сопротивления приведенного сечения элемента для крайнего растянутого волокна, определяемый как для упругого материала.

1. Введение

1.1 Общие положения

Железобетонные конструкции - это здания и сооружения, изготовленные из элементов с использованием железобетона как основного строительного материала. Согласно нормативной документации (СНиП 52-01-2003) железобетонные конструкции должны удовлетворять следующим требованиям:

- надёжности;

- технологичности;

- экономичности.

Помимо сказанного, ЖБ и КК должны обеспечивать:

- требования единой модульной системы;

- унификацию объёмно-планировочных решений;

- технико-экономическую эффективность.

Приведенный перечень общих и специальных требований практически охватывает все стороны процессов проектирования, изготовления, монтажа и эксплуатации железобетонных конструкций. На всех перечисленных стадиях строительного производства вышеуказанные требования практически связаны между собой, поскольку, например, унифицированные габаритные схемы зданий влияют на надёжность, технологичность и экономичность строительного производства, равно как последние накладывают определённые количественные ограничения на размеры зданий и сооружений.

1.2 Унификация и стандартизация габаритных схем одноэтажных промышленных железобетонных

зданий и схем привязки

1.2.1 Унификация габаритных схем зданий

В соответствии с нормативными документами (ГОСТ 23838-89), в настоящее время установлены унифицированные габаритные схемы зданий из железобетонных конструкций. Например, количественные характеристики для одноэтажных промышленных зданий, оборудованных мостовыми кранами, приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1.

Унифицированные габаритные схемы одноэтажных промышленных зданий, оборудованных мостовыми кранами

Высота до низа конструкций покрытия, м	Отметка головки кранового рельса, м	Грузоподъемность крана, тс	Шаг средних колонн
Пролет 18м, шаг крайних колонн 6 или 12 м
8,4	6,15	10	6 или 12
9,6	6,95	10,20	6 или 12
10,8	8,15	10,20	6 или 12
12,6	9,85	10,20,30	12
14,4	11,45	10,20,30	12
Пролет 24м, шаг крайних колонн 6 или 12 м
8,4	6,15	10	6 или 12
9,6	6,95	10,20	6 или 12
10,8	8,15	10,20	6 или 12
12,6	9,85	10,20,30	12
14,4	11,45	10,20,30	12
16,2	12,65	30,50	12
18,0	14,45	30,50	12
Пролет 30м, шаг крайних колонн 6 или 12 м
12,6	9,85	10,20,30	12
14,4	11,45	20,30	12
16,2	12,65	30,50	12
18,0	14,45	30,50	12

Такие одноэтажные каркасные здания применяют в металлургической, машиностроительной и др. отраслях промышленности. Разрез в поперечном направлении такого здания приведён на рис.1.1.