Реферат: Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного з

--PAGE_BREAK--, где <img width=«200» height=«48» src=«ref-1_1455312031-522.coolpic» v:shapes="_x0000_i1104">.
Значит, появляется необходимость учета влияния прогиба элемента на величину эксцентриситета продольной силы: <img width=«167» height=«41» src=«ref-1_1455330905-406.coolpic» v:shapes="_x0000_i1105">.

Случайные эксцентриситет: <img width=«105» height=«41» src=«ref-1_1455312954-291.coolpic» v:shapes="_x0000_i1106"> <img width=«152» height=«43» src=«ref-1_1455331602-399.coolpic» v:shapes="_x0000_i1107">Наибольшее значение случайного эксцентриситета <img width=«67» height=«25» src=«ref-1_1455313605-172.coolpic» v:shapes="_x0000_i1108">. Расчетный эксцентриситет
<img width=«213» height=«41» src=«ref-1_1455332173-446.coolpic» v:shapes="_x0000_i1109">
Находим условную критическую силу

<img width=«273» height=«51» src=«ref-1_1455314223-729.coolpic» v:shapes="_x0000_i1110">, где <img width=«233» height=«44» src=«ref-1_1455314952-505.coolpic» v:shapes="_x0000_i1111">;

<img width=«135» height=«43» src=«ref-1_1455333853-334.coolpic» v:shapes="_x0000_i1112">;

<img width=«424» height=«43» src=«ref-1_1455334187-782.coolpic» v:shapes="_x0000_i1113">;
так как <img width=«47» height=«23» src=«ref-1_1455316561-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1114">следовательно принимаем значение <img width=«80» height=«23» src=«ref-1_1455335104-184.coolpic» v:shapes="_x0000_i1115">

Кдл=1 – коэффициент учитывающий длительное влияние действия нагрузки на пргиб элемента в предельном состоянии. Придельный момент инерции сечения арматуры относительно центра тяжести бетонного сечения:
<img width=«164» height=«49» src=«ref-1_1455316881-403.coolpic» v:shapes="_x0000_i1116">, где

<img width=«239» height=«48» src=«ref-1_1455317284-546.coolpic» v:shapes="_x0000_i1117">

<img width=«313» height=«49» src=«ref-1_1455317830-659.coolpic» v:shapes="_x0000_i1118">;

<img width=«489» height=«51» src=«ref-1_1455336896-1128.coolpic» v:shapes="_x0000_i1119">
Коэффициент
<img width=«13» height=«17» src=«ref-1_1455319623-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1120">: <img width=«239» height=«75» src=«ref-1_1455338112-710.coolpic» v:shapes="_x0000_i1121">;
Расстояние
<img width=«357» height=«24» src=«ref-1_1455338822-527.coolpic» v:shapes="_x0000_i1122">;


Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:
<img width=«144» height=«69» src=«ref-1_1455320943-476.coolpic» v:shapes="_x0000_i1123">, где <img width=«367» height=«24» src=«ref-1_1455321419-542.coolpic» v:shapes="_x0000_i1124">

<img width=«339» height=«67» src=«ref-1_1455321961-1016.coolpic» v:shapes="_x0000_i1125">;

<img width=«323» height=«23» src=«ref-1_1455322977-669.coolpic» v:shapes="_x0000_i1126">;
Площадь арматуры в сжатой зоне
<img width=«533» height=«48» src=«ref-1_1455342052-1325.coolpic» v:shapes="_x0000_i1127">
Сечение арматуры <img width=«20» height=«25» src=«ref-1_1455324914-105.coolpic» v:shapes="_x0000_i1128">назначаем по конструктивным соображениям:
<img width=«297» height=«25» src=«ref-1_1455325019-488.coolpic» v:shapes="_x0000_i1129">
Принимаем 3 Ш16 А-III, Аs=6.03см2

При принятом сечении <img width=«21» height=«25» src=«ref-1_1455325507-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1130">значение:
<img width=«516» height=«48» src=«ref-1_1455344072-1335.coolpic» v:shapes="_x0000_i1131">
По таблице 2.11 (Мандриков) <img width=«67» height=«21» src=«ref-1_1455345407-165.coolpic» v:shapes="_x0000_i1132">

Определим сечение растянутой арматуры
<img width=«497» height=«48» src=«ref-1_1455345572-958.coolpic» v:shapes="_x0000_i1133">


Сечение арматуры <img width=«21» height=«25» src=«ref-1_1455325507-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1134">назначаем по конструктивным соображениям: <img width=«137» height=«25» src=«ref-1_1455328113-270.coolpic» v:shapes="_x0000_i1135"> Принимаем 3 Ш16 А-III, Аs=6.03см2

Принятый коэффициент армирования предварительно μ=0,005,

<img width=«217» height=«44» src=«ref-1_1455328383-518.coolpic» v:shapes="_x0000_i1136">не значительно отличается от первоначально принятого μ=0,005, по этому корректировку расчета можно не производить. На широких гранях предусматриваем по 1 Ш16 А-IIIс тем, чтобы расстояние между продольными стержнями не превышало 400мм.

Расчет крановой консоли
<img width=«173» height=«224» src=«ref-1_1455347420-7411.coolpic» v:shapes="_x0000_i1137">
d=750мм; b=600мм; h3=900мм; h4=600мм; а=40мм; h0=1460мм; h=1500мм; l=900мм
На крановую консоль ряда действует сосредоточенная сила от

веса подкрановой балки и вертикального давления кранов.
<img width=«364» height=«41» src=«ref-1_1455354831-838.coolpic» v:shapes="_x0000_i1138">;
1) Используемый бетон класса В22,5 Rb=13.5 (МПа), Rbt=0,975 (МПа),

так как <img width=«60» height=«24» src=«ref-1_1455355669-165.coolpic» v:shapes="_x0000_i1139"> <img width=«151» height=«19» src=«ref-1_1455355834-259.coolpic» v:shapes="_x0000_i1140">, значит консоль короткая.


<img width=«479» height=«25» src=«ref-1_1455356093-700.coolpic» v:shapes="_x0000_i1141">,
т.е. прочность бетонного сечения консоли достаточно и поперечное армирование ее выполняется по конструктивным требованиям (согласно Пособию по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры).

Поперечное армирование принимаем в виде горизонтальных хомутов из стержней Ш6 А-IIIс шагом 150 (мм) по высоте колонны.

2) Конструкция короткой консоли должна отвечать условию, обеспечивающему прочность бетона на наклонной сжатой полосе между грузом и опорой.
<img width=«204» height=«24» src=«ref-1_1455356793-350.coolpic» v:shapes="_x0000_i1142">, где <img width=«15» height=«24» src=«ref-1_1455357143-95.coolpic» v:shapes="_x0000_i1143"> — расчетный размер бетонной полосы

<img width=«168» height=«24» src=«ref-1_1455357238-298.coolpic» v:shapes="_x0000_i1144">; <img width=«209» height=«43» src=«ref-1_1455357536-485.coolpic» v:shapes="_x0000_i1145">; <img width=«88» height=«19» src=«ref-1_1455358021-186.coolpic» v:shapes="_x0000_i1146">
<img width=«104» height=«24» src=«ref-1_1455358207-216.coolpic» v:shapes="_x0000_i1147">  — коэффициент, учитывающий влияние поперечной арматуры. <img width=«105» height=«47» src=«ref-1_1455358423-274.coolpic» v:shapes="_x0000_i1148">
<img width=«221» height=«47» src=«ref-1_1455358697-495.coolpic» v:shapes="_x0000_i1149">,
где <img width=«88» height=«25» src=«ref-1_1455359192-203.coolpic» v:shapes="_x0000_i1150">  — сечение двух горизонтальных хомутов.
<img width=«224» height=«24» src=«ref-1_1455359395-375.coolpic» v:shapes="_x0000_i1151">;

<img width=«395» height=«21» src=«ref-1_1455359770-579.coolpic» v:shapes="_x0000_i1152">
Условие выполняется, прочность бетона на наклонной сжатой полосе обеспечена.

3) Расчет продольной арматуры:

Изгибающий момент:
<img width=«321» height=«24» src=«ref-1_1455360349-493.coolpic» v:shapes="_x0000_i1153">

<img width=«351» height=«48» src=«ref-1_1455360842-751.coolpic» v:shapes="_x0000_i1154">
По таблице 2.11 (Мандриков)
<img width=«67» height=«21» src=«ref-1_1455361593-167.coolpic» v:shapes="_x0000_i1155">; <img width=«65» height=«21» src=«ref-1_1455361760-164.coolpic» v:shapes="_x0000_i1156">
Требуемая площадь сечения продольной арматуры консоли:
<img width=«335» height=«48» src=«ref-1_1455361924-741.coolpic» v:shapes="_x0000_i1157">
Принимаем 2 Ш18 A-IIIAs=5.09(cм2).

4) Определение сечения отогнутых стержней:
<img width=«319» height=«25» src=«ref-1_1455362665-510.coolpic» v:shapes="_x0000_i1158">
Принимаем 4 Ш20 A-IIIAs=12,56(cм2).


5. Конструирование и расчет фундамента
Глубину заложения фундамента принимаем 1.95 м. Обрез фундамента на отметке -0,150м. Расчетное сопротивление грунта основания R=215 кПа, средний удельный вес материала и грунта на нем γm=20 кН/м3. Бетон фундамента класса В12,5 с расчетными характеристиками Rb=7.5 МПа; Rbt=0.66 МПа; Арматура класса А-III.

На фундамент в уровне его обреза передаются от колонны следующие усилия
N= 185.0 (т); М=15.2 (т·м); Q= 2,9 (т);
<img width=«276» height=«184» src=«ref-1_1455363175-9444.coolpic» v:shapes="_x0000_i1159">
Предварительные размеры подошвы фундамента.

Назначая отношение сторон <img width=«59» height=«49» src=«ref-1_1455372619-221.coolpic» v:shapes="_x0000_i1160">5 и предварительно установим размер меньшей стороны как для центрально нагруженного фундамента:
<img width=«264» height=«51» src=«ref-1_1455372840-641.coolpic» v:shapes="_x0000_i1161">;
Примем <img width=«61» height=«19» src=«ref-1_1455373481-149.coolpic» v:shapes="_x0000_i1162">, тогда <img width=«115» height=«41» src=«ref-1_1455373630-282.coolpic» v:shapes="_x0000_i1163">;

Учитывая наличие момента и распора, увеличиваем размеры сторон примерно на 10-15%;

Принимаем <img width=«116» height=«25» src=«ref-1_1455373912-244.coolpic» v:shapes="_x0000_i1164">(кратно 300).

Площадь подошвы <img width=«156» height=«27» src=«ref-1_1455374156-314.coolpic» v:shapes="_x0000_i1165">;

Момент сопротивления подошвы в плоскости изгиба
<img width=«156» height=«44» src=«ref-1_1455374470-366.coolpic» v:shapes="_x0000_i1166">;
Определение конфигурации фундамента.

Размеры подколонника в плане:
<img width=«364» height=«25» src=«ref-1_1455374836-547.coolpic» v:shapes="_x0000_i1167">

<img width=«371» height=«25» src=«ref-1_1455375383-555.coolpic» v:shapes="_x0000_i1168">,
где <img width=«31» height=«23» src=«ref-1_1455375938-115.coolpic» v:shapes="_x0000_i1169"> и <img width=«39» height=«23» src=«ref-1_1455376053-131.coolpic» v:shapes="_x0000_i1170">  — толщина стенок стакана и зазор между гранью колонны и стеной стакана в направлении сторон lи b.

Рабочая высота плитной части из условия продавливания от граней подоконника.
<img width=«288» height=«76» src=«ref-1_1455376184-980.coolpic» v:shapes="_x0000_i1171">
Принимая bc=bcf=1.2м и hc=hcf=1.2м
<img width=«405» height=«73» src=«ref-1_1455377164-1206.coolpic» v:shapes="_x0000_i1172">
Так как консольный вынос ступени получается больше оптимального, равного 3h01:

0,5(l-lcf)=0.5(3.6-1.2)=1.2>3h01=3x0.25=0.75(м), где h01=h1-a=300-50=250мм=0,25м,
поэтому принимаем плитную часть из двух ступеней высотой h1=h2=300мм. Размеры в плане второй ступени b1xl1=1.8x2.4м. Консольные выносы ступеней:
<img width=«187» height=«24» src=«ref-1_1455378370-442.coolpic» v:shapes="_x0000_i1173">; <img width=«79» height=«24» src=«ref-1_1455378812-193.coolpic» v:shapes="_x0000_i1174">; <img width=«185» height=«24» src=«ref-1_1455379005-439.coolpic» v:shapes="_x0000_i1175">; <img width=«79» height=«24» src=«ref-1_1455379444-193.coolpic» v:shapes="_x0000_i1176">
Глубина стакана под колонну hd=900мм
<img width=«267» height=«276» src=«ref-1_1455379637-14805.coolpic» v:shapes="_x0000_i1177">
Проверка высоты нижней ступени.

Проверка на продавливание выполняется из условия: <img width=«104» height=«24» src=«ref-1_1455394442-222.coolpic» v:shapes="_x0000_i1178">, где Р=РmaxAf– продольная сила; bm=b1+h01=1.8+0.25=2.05 – размер средней линии грани пирамиды продавливания. При b-b1=3,0-1.8=1,2м>2h01=2x0.25=0.5м.

Площадь
<img width=«507» height=«21» src=«ref-1_1455394664-850.coolpic» v:shapes="_x0000_i1179">=0,928(м2);

<img width=«379» height=«21» src=«ref-1_1455395514-576.coolpic» v:shapes="_x0000_i1180">
— продавливание нижней ступени не произойдет.

Проверка по поперечной силе для наклонного сечения, начинающаяся от грани второй ступени. <img width=«376» height=«24» src=«ref-1_1455396090-728.coolpic» v:shapes="_x0000_i1181">  — перерезывающая сила. Минимальное поперечное усилие, воспринимаемое одним бетоном:
<img width=«345» height=«25» src=«ref-1_1455396818-527.coolpic» v:shapes="_x0000_i1182">; <img width=«199» height=«25» src=«ref-1_1455397345-351.coolpic» v:shapes="_x0000_i1183">
прочность нижней ступени по поперечной силе достаточны.

Проверку второй ступени на продавливание можно не производить, так как принятая высота плитной части значительно превышает требуемую из расчета на продавливание.

Подбор арматуры подошвы.

Площадь сечения рабочей арматуры подошвы: <img width=«120» height=«47» src=«ref-1_1455397696-333.coolpic» v:shapes="_x0000_i1184">, Мi-iи h01– момент и рабочая высота в i-том сечении. Подбор арматуры в направлении длинной стороны подошвы.

Сечение I-I(h01=250мм):
<img width=«465» height=«43» src=«ref-1_1455398029-951.coolpic» v:shapes="_x0000_i1185">

<img width=«429» height=«43» src=«ref-1_1455398980-781.coolpic» v:shapes="_x0000_i1186">;

<img width=«288» height=«44» src=«ref-1_1455399761-634.coolpic» v:shapes="_x0000_i1187">
Сечение II-II(h02=550мм):


<img width=«516» height=«43» src=«ref-1_1455400395-1027.coolpic» v:shapes="_x0000_i1188">

<img width=«451» height=«43» src=«ref-1_1455401422-819.coolpic» v:shapes="_x0000_i1189">;

<img width=«289» height=«44» src=«ref-1_1455402241-637.coolpic» v:shapes="_x0000_i1190">
Сечение III-III(h03=1750мм):
<img width=«479» height=«43» src=«ref-1_1455402878-979.coolpic» v:shapes="_x0000_i1191">

<img width=«465» height=«43» src=«ref-1_1455403857-827.coolpic» v:shapes="_x0000_i1192">;

<img width=«295» height=«44» src=«ref-1_1455404684-644.coolpic» v:shapes="_x0000_i1193">.
Приму 15 Ш 18 А-III(Аs=3810мм2>As,II=3542мм2) в направлении длинной стороны с шагом 200 мм.

Подбор арматуры в направлении короткой стороны.

Расчет ведется по среднему давлению по подошве <img width=«113» height=«24» src=«ref-1_1455405328-238.coolpic» v:shapes="_x0000_i1194">.

Рабочая высота <img width=«167» height=«24» src=«ref-1_1455405566-290.coolpic» v:shapes="_x0000_i1195">

Сечение I’-I’ по грани второй ступени
<img width=«187» height=«24» src=«ref-1_1455405856-314.coolpic» v:shapes="_x0000_i1196">

<img width=«492» height=«27» src=«ref-1_1455406170-901.coolpic» v:shapes="_x0000_i1197">;

<img width=«289» height=«44» src=«ref-1_1455407071-632.coolpic» v:shapes="_x0000_i1198">
Сечение II’-II’ по грани подколонника <img width=«188» height=«24» src=«ref-1_1455407703-314.coolpic» v:shapes="_x0000_i1199">
<img width=«489» height=«27» src=«ref-1_1455408017-894.coolpic» v:shapes="_x0000_i1200">;

<img width=«289» height=«44» src=«ref-1_1455408911-621.coolpic» v:shapes="_x0000_i1201">
Сечение III’-III’ по грани колонны <img width=«200» height=«24» src=«ref-1_1455409532-338.coolpic» v:shapes="_x0000_i1202"> 
<img width=«509» height=«27» src=«ref-1_1455409870-915.coolpic» v:shapes="_x0000_i1203">;

<img width=«293» height=«44» src=«ref-1_1455410785-641.coolpic» v:shapes="_x0000_i1204">.
Принимаю вдоль короткой стороны фундамента 18 Ш 14 А-III(Аs=2770мм2>As,II=2245мм2) с шагом 200 мм.

Расчет продольной арматуры подколонника.

Расчет продольной арматуры подколонника. Толщину защитного слоя бетона принимаем не менее <metricconverter productid=«50 мм» w:st=«on»>50 мм, берем расстояние от наружной грани стакана до центра тяжести сечения арматуры a=a’=50мм.

Расчетный эксцентриситет продольной силы относительно арматуры As.
<img width=«64» height=«44» src=«ref-1_1455411426-214.coolpic» v:shapes="_x0000_i1205">;<img width=«337» height=«25» src=«ref-1_1455411640-509.coolpic» v:shapes="_x0000_i1206">
— момент на уровне низа подколонника.
<img width=«139» height=«41» src=«ref-1_1455412149-360.coolpic» v:shapes="_x0000_i1207">
Расчетный эксцентриситет относительно арматуры подколонника:
<img width=«325» height=«24» src=«ref-1_1455412509-487.coolpic» v:shapes="_x0000_i1208">
Требуемая площадь сечения симметричной арматуры:

<img width=«276» height=«65» src=«ref-1_1455412996-694.coolpic» v:shapes="_x0000_i1209">

<img width=«261» height=«48» src=«ref-1_1455413690-606.coolpic» v:shapes="_x0000_i1210">;

<img width=«277» height=«48» src=«ref-1_1455414296-699.coolpic» v:shapes="_x0000_i1211">;

<img width=«152» height=«48» src=«ref-1_1455414995-385.coolpic» v:shapes="_x0000_i1212">;

<img width=«397» height=«53» src=«ref-1_1455415380-1021.coolpic» v:shapes="_x0000_i1213">
то есть по расчету продольная арматура не требуется, но по конструктивным требованиям при As<0 ее количество должно быть не менее 0.05% площади поперечного сечения подколонника.
<img width=«383» height=«25» src=«ref-1_1455416401-589.coolpic» v:shapes="_x0000_i1214">
Принимаем по 5Ш14 А-III(Аs= А’s=769мм2) у граней подколонника, перпендикулярных плоскости изгиба. У смежных граней параллельных плоскости изгиба, с шагом не более <metricconverter productid=«400 мм» w:st=«on»>400 мм, т.е. по 3Ш14 A-III(Аs= 462 мм2).

Подбор поперечной арматуры подколонника.

При выполнении условия <img width=«49» height=«41» src=«ref-1_1455416990-177.coolpic» v:shapes="_x0000_i1215">, <img width=«108» height=«41» src=«ref-1_1455417167-271.coolpic» v:shapes="_x0000_i1216">  — поперечная арматура подколонника ставится конструктивно. Примем поперечную арматуру подколонника в виде горизонтальных сеток С-2 из стержней Ш 8 A-IIIс шагом 150 мм. Количество сеток 8 шт.




<img width=«341» height=«163» src=«ref-1_1455417438-13792.coolpic» v:shapes="_x0000_i1217">    продолжение
--PAGE_BREAK--