Конструирование элементов фермы

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

Верхний пояс и элементы решетки армируются пространственными каркасами, собранными из плоских с применение контактной точечной сварки. Диаметры продольных стержней принимаются в соответствии с расчетом не менее 10 мм. Узлы ферм армируются пространственными каркасами, которые образуются за счет перегиба поперечных стержней плоских каркасов. Окаймляющие стержни этих каркасов выполняются цельногнутыми диаметром 10 мм и стыкуются у верхних граней опорного и промежуточных узлов верхнего пояса и у нижних граней промежуточных узлов нижнего пояса. В опорных узлах применяется дополнительное армирование в виде анкерных стержней закладных деталей, хомутов и сеток косвенного армирования Ø6 с шагом 100 мм на длине не менее 200 мм от торца фермы. Длина заделки арматуры растянутых элементов решетки в пределы вута и пояса должна быть не менее к₁۰40d и не менее 300 мм, а сжатых - не менее 15d. Усиленная анкеровка растянутой арматуры решетки достигается приваркой арматурных коротышей длиной 5d. Напрягаемая арматура распределяется по сечению нижнего пояса равномерно с соблюдение минимальных расстояний между осями стержней – 80 мм. По длине нижнего пояса вокруг напрягаемой арматуры устанавливаются замкнутые хомуты с шагом не более 500 мм. Обычно это достигается установкой двух встречных П- образных каркасов. Длина каркасов принимается сравнительно небольшой с тем, чтобы они не препятствовали укорочению нижнего пояса при его обжатии усилием в напрягаемой арматуре.

6.Фундаменты под отдельные колонны

Требуется рассчитать и законструировать фундамент под крайнюю колонну по оси А.

Исходные данные: R₀=0,28 МПа – условное расчетное сопротивление грунта; бетон тяжелый класса В20, R_b=11,5МПа, R_bt=0,9 МПа, арматура из стали АIII (А400), R_s= R_sc=365МПа. Вес единицы объема материала фундамента и грунта на его обрезах γ=20 кН/м³.

Решение. С учетом принятой заделкой колон 850 мм глубину стакана фундамента принимаем 900 мм, что не менее Н_an≥0,5+0,33h_н=0,5+0,33∙0,8=0,764 м; Н_an ≥1,5b_н=1,5∙0,4=0,6 м; Н_an≥30d=30∙2=60 cм, где d-диаметр продольной арматуры колонны. Расстояние от дна стакана до подошвы фундамента 250 мм. Тогда полная высота фундамента составит Н=900+250=1150 мм, а глубина заложения его подошвы Н₁=1150+150=1300 мм=1,3 м.

По верхнему обрезу фундамента (сечение 4-4 колонны) расчетным может быть одно из сочетаний:

1.М=64 кНм; N= 694 кН; Q=5 кН.

2.М=-37 кНм; N= 563 кН; Q=-3 кН.

3. М=58 кНм; N= 816 кН; Q=7 кН.

Нормативные значения усилий определим делением расчетных усилий на усредненный коэффициент надежности по нагрузке γ_f,n=1,15:

1.М_n=55,7 кНм; N_n= 603,5 кН; Q_n=4,3 кН.

2.М_n=-32,2 кНм; N_n= 489,6 кН; Q_n=-2,6 кН.

3. М_n=50,4 кНм; N_n= 709,6 кН; Q_n=6,1 кН.

Предварительно площадь подошвы фундамента с учетом веса грунта на его обрезах определим для третьего сочетания (N_max) из выражения:

где 1,05 - коэффициент, учитывающий влияние момента.

Принимая отношение сторон b/a=0,8, получаем а=1,9 м, b=1,6 м. Тогда площадь подошвы фундамента А=1,9∙1,6=3,04 м², момент сопротивления W=b∙l²/6 =1,6∙1,9²/6=0,96 м³.

Определим краевое давление на основание в каждом сочетании

учитывая, что изгибающий момент в уровне подошвы M_n=M_n+Q_nH, а нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах G_n=b∙a∙H₁∙γ∙γ_n (здесь γ_n=1 – коэффициент надежности по назначению).

G_n =1,6∙1,9∙1,3∙20∙0,95=75,09 кН.

1)М_n=55,7+4,3∙1,15=60,65 кН∙м

2)М_n=32,2+2,6∙1,15=35,19 кН∙м

3)М_n=50,4+6,1∙1,15=57,42 кН∙м

6.1.Конструирование и расчет тела фундамента

Толщину стенки стаканной части по верху примем 200 мм. Тогда при зазоре между внутренней гранью и колонной 75 мм высота сечения стаканной части а_с=275∙2+h_н=550+800=1350 мм, а ширина b_с=275∙2+b_н=275∙2+400=950 мм.

Определим напряжение в грунте под подошвой фундамента в направлении длинной стороны без учета веса фундамента и грунта на его обрезах от расчетных нагрузок для первого сочетания, в котором при нормативных нагрузках мы получили максимальное краевое напряжение:

Рисунок 16. К расчету фундамента

Высоту фундаментной плиты по краю примем 250 мм, а в примыкании к стаканной части – 350 мм. Расстояние от нижней грани до оси продольных стержней при подготовке из тощего бетона примем а=50 мм, тогда полезная высота в сечении 1-1 h₀=35-5=30 см.

Поскольку пирамида продавливания выходит за пределы фундамента, увеличим длину фундамента до 2,5 м., тогда:

площадь подошвы фундамента А=2,5∙1,6=4 м², момент сопротивления W=b∙l²/6 =1,6∙2,5²/6=1,67 м³, G_n =4∙1,3∙20∙0,95=98,8 кН.

1)

2)

3)

Определим напряжение в грунте под подошвой фундамента в направлении длинной стороны без учета веса фундамента и грунта на его обрезах от расчетных нагрузок для первого сочетания, в котором при нормативных нагрузках мы получили максимальное краевое напряжение:

По линейной интерполяции определим напряжения в основании в сечении 1-1 p₁=225,41 кН/м² и на грани пирамиды продавливания p₂=234,9 кН/м². Рассматривая полосу шириной 1 м, определим погонную силу продавливания:

Сопротивление продавливанию полосы без поперечной арматуры по п. 3.32 [1]

Принятые размеры фундаментной плиты достаточны.

Погонный изгибающий момент от расчетных нагрузок в сечении 1-1:

Требуемое сечение арматуры:

Принимаем Ø 12 АIII с шагом s= 250 мм (A_s=4,52 см² на 1 п.м.). Процент армирования µ=1,13∙100/(25∙30)=0,175%>µ_min=0,05 %

Арматуру, укладываемую параллельно меньшей стороне фундамента, определим по максимальному погонному изгибающему моменту в сечении 2-2:

Требуемое сечение арматуры:

Принимаем Ø 12 АIII с шагом s= 250 мм (A_s=4,52 см² на 1м погонный). Процент армирования µ=1,13*100/(25*30)=0,175%>µ_min=0,05 %

В стаканной части фундамента арматуру принимаем также из стержней Ø 12 АIII с шагом вертикальных стержней 300 мм, а горизонтальных –250 мм. При этом суммарная площадь вертикальных стержней в каждой из коротких стенок не менее A_s колонны.

Список литературы.

1. СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции/ Госстрой России.-М.: ГУП ЦПП Госстроя России,2003.-88 с.

2. СП 20.13.330.2011 Нагрузки и воздействия/ Минрегион России.-М.: Минрегион России, 2011.-80 с.

3. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84*)/ ЦНИИ промзданий Госстроя СССР, МИИЖБ Госстроя СССР.-М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989.-192 с.

4. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01-84*): в 2-х частях. Ч.I/ ЦНИИ промзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР.-М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988.-188 с.

5. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01-84*): в 2-х частях. Ч.II/ ЦНИИ промзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР.-М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988.-144 с.

6. Балки железобетонные предварительно напряженные пролетом 6 м для покрытий зданий с плоской и скатной кровлей: типовые конструкции, изделия, узлы/ Главоргпроект Госстроя СССР.-М.: Центральный институт типового проектирования Госстроя СССР, 1989.-79 с.

7. Железобетонные конструкции. Общий курс/ Байков В.Н., Сигалов К.Э. – М.: Стройиздат, 1991.-764 с.

8. Методические указания к проектированию. Редько Ю.М. Электронный вариант.

9. Проектирование железобетонных конструкций: справочное пособие/ А.Б.Голышев, В.Я.Бачинский, В.И. Полищук и др.; под ред. А.Б. Голышева – К.: Будiвельник,1985.-496 с.

10. И. А. Шерешевский. Конструирование промышленных зданий и сооружений. – М.: Архитектура-С, 2005.-168 с.

11. А.И.Заикин. Железобетонные конструкции одноэтажных промышленных зданий: Учеб.пособие.- М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2004.-272 с.

Познавательные статьи:



Алгоритмические операторы Matlab

Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды

Исследования учёных: почему помогают молитвы?

Почему терпят неудачу многие предприниматели?