- •Курсовой проект
- •«Железобетонные и каменные конструкции»
- •Пояснительная записка
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Компоновка каркаса здания
- •1.1. Разработка схемы поперечных рам, связей и фахверка
- •1.2. Определение генеральных размеров поперечной рамы цеха
- •2. Установление нагрузок на поперечную раму цеха
- •2.1 Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций и от стеновых ограждений
- •Сбор нагрузок на 1 м² покрытия
- •1) Постоянная расчетная нагрузка от покрытия на крайнюю колонну составит:
- •2.3. Определение нагрузок от давления снега и ветра
- •3. Статический расчет поперечной рамы
- •3. Расчёт предварительнонапряженной балки покрытия
- •3.1. Исходные данные для проектирования
- •3.2. Определение нагрузок
- •3.3. Определение усилий в сечениях балки.
- •3.4. Предварительный подбор продольной арматуры.
- •3.5.Геометрические характеристики поперечных сечений балки
- •3.6.Предварительное напряжение арматуры и его потери
- •3.7.Расчёт прочности балки в стадии эксплуатации.
- •3.7.1. Проверка размеров бетонного сечения.
- •3.7.2. Прочность нормальных сечений.
- •3.7.3. Прочность наклонных сечений.
- •3.7.4. Прочность балки в коньке.
- •3.8. Расчет балки по образованию трещин
- •3.8.1. Расчет нормальных сечений.
- •3.9. Определение прогибов балки.
- •4. Расчёт сечения колонны
- •4.1. Исходные данные для проектирования
- •4.2. Расчет надкрановой части
- •4.3. Расчет подкрановой части
- •5. Расчет внецентреннонагруженного фундамента
- •5.1. Исходные данные для проектирования
- •5.2. Определение размеров подколонника
- •5.3. Определение размеров подошвы фундамента
- •5.4 Расчет прочности фундамента на продавливание
- •2. Продавливание от стакана фундамента
- •3. Продавливание от второй ступени фундамента
- •5.4. Определение сечения арматуры плитной части фундамента
- •5.5. Расчет подколонника
- •Литература:
3. Расчёт предварительнонапряженной балки покрытия
3.1. Исходные данные для проектирования
Номинальный пролет - ;
Шаг колонн и балок покрытия - ;
Снеговая нагрузка – 1,0 кПа;
Коэффициент надежности по назначению .
Условия эксплуатации согласно задания ХF4, принимаем бетон класса .
Балка сборная – заводского изготовления. Принимаем бетон тяжелый подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении.
Принимаем марку смеси по удобоукладываемости - П1.
Натяжение арматуры осуществляется механическим способом на упоры стенда.
Средняя прочность бетона в момент передачи усилия предварительного обжатия на бетон (передаточная прочность) определяется как .
Прочность бетона в момент передачи усилия обжатия на бетон контролируется испытаниями контрольных кубов.
В качестве напрягаемой арматуры принимаем арматуру S1400 по ГОСТ 13840. Ненапрягаемая арматура сварных каркасов принята класса S500 – проволочная. Монтажную арматуру принимаем класса S240.
Предельно допустимый прогиб среднего по длине балки сечения при действии постоянных и временных длительных нагрузок (с учетом выгиба от усилия предварительного обжатия) по таблице 19 приложения 10 СНиП 2.01.07-85 “ Нагрузки и воздействия “ составит .
Предельно допустимое значение ширины раскрытия нормальных и наклонных трещин по ТКП EN 1992-1-1-2009 составит .
Расчетные характеристики для бетона :
- нормативное сопротивление бетона на осевое сжатие ;
- гарантированная прочность бетона на осевое сжатие ;
- передаточная прочность ;
- ;
- по таблице 3.1 ТКПEN 1992-1-1-2009;
-
- расчетное сопротивление бетона сжатию для первой группы предельных состояний составит ;
- расчетное сопротивление бетона на растяжение для первой группы предельных состояний ;
- расчетное сопротивление бетона на растяжение для второй группы предельных состояний () составит;
Модуль упругости бетона определяем по ТКП EN 1992-1-1-2009. В зависимости от марки смеси по удобоукладываемости он составит , но согласно примечанию окончательно модуль упругости бетона составит:
.
Определим расчетные характиристики для напрягаемой арматуры S1400:
- нормативное сопротивление напрягаемой арматуры ;
- расчетное сопротивление напрягаемой арматуры по ТКП EN 1992-1-1-2009 составит ;
Определим расчетные характиристики для ненапрягаемой арматуры S240:
- нормативное сопротивление арматуры растяжению;
- расчетное сопротивление арматуры растяжению;
- по ТКПEN 1992-1-1-2009.
3.2. Определение нагрузок
Постоянные нагрузки включают: вес кровли, теплоизоляционного ковра, вес железобетонных плит покрытия и собственный вес балки покрытия.
К временным нагрузкам относится вес снегового покрова. Согласно пункту 1.7 СНиП 2.01.07-85 “ Нагрузки и воздействия “ к длительнодействующим нагрузкам относится снеговая нагрузка с пониженным нормативным значением, определяемым путем умножения полного нормативного значения на коэффициент 0,5 (коэффициент принят как дляIV– ого снегового района, т.к. в задании не указано).
где so— нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2горизонтальной поверхности земли, принимаемое в зависимости от района строительства. Согласно заданию на проектированиеso1,0 кПа;
μ — коэффициент перехода от скатной кровли к горизонтальной поверхности. Для расчета балки принимается μ = 1, так как α < 25° ;
Таким образом, длительно действующая снеговая нагрузка составит:
кПа, а кратковременная согласно п.1.8 .
Таблица 4
№ |
Вид нагрузки |
Нагрузка, кПа | |||||
Нормативная |
Расчетная при gf =1 |
Расчетная при gf >1 | |||||
1 |
Постоянная |
2,94 |
2,94 |
3,97 | |||
2 |
Временная: |
1,0 |
1,0 |
1,5 | |||
3 |
В т.ч. кратковременная |
1,0 |
1,0 |
1,5 | |||
4 |
Длительнодействующая |
0,5 |
0,5 |
0,75 | |||
Полная |
5,44 |
5,44 |
7,72 |
Нормативная нагрузка от собственного веса балки принимаем . Частный коэффициент безопасности для собственного веса. Тогда расчетная нагрузка составит.
Расчетные нагрузки на 1м.п. длины балки определяем без учета снеговых мешков.
Нагрузку на балку условно считаем равномерно распределенной по длине, так как количество сосредоточенных усилий в местах опирания плит покрытия более пяти.
Расчетные нагрузки на балку определяем с учетом коэффициента надежности по назначению здания .
Значения расчетных нагрузок на балку при :
- расчетная нагрузка на балку от собственного веса конструкций
;
- снеговая временная нагрузка :
в том числе длительнодействующая ;
- полная нагрузка .
- постоянная и длительнодействующая 39,692+5,9 = 45,592 кН/м.
Значения расчетных нагрузок на балку при :
- расчетная нагрузка на балку от собственного веса конструкций
;
- снеговая нагрузка :
в том числе длительнодействующая ;
- полная нагрузка .
- постоянная и длительнодействующая 53,39+8,85 = 62,24 кН/м.