Длина температурного блока железобетонного каркаса
Температурный расчёт железобетонного каркаса.
выскажу только мнение, у Вас случай, когда на температурные воздействия нужно проверять, а не считать. Т.к. у Вас это не есть основное воздействие (это не цех, где температура от оборудования скачет, это не климатический район IVа с незащищенной от солн. радиации поверхностью ж/б конструкций, это не случай когда часть элемента находится в одном темп.-влажн. режиме, а другая часть в другом). Я склоняюсь, что данное воздействие нужно учитывать в расч. схеме с подобраной арматурой, т.е. в физ.нелинейности. Меня самого сильно мучает этот вопрос, хотелось бы услышать мнение тех, кто через этот расчет прошел или мнение разработчиков.
//есть еще п.10.18 Нагрузки и возд.
Температуру определяли по п.8.6?
Как получили разницу, между какими температурами?
Пособие по проектированию жилых зданий.
Вып. 3
(к СНиП 2.08.01-85)
Определение усилий в протяженных зданиях от температурных и усадочных воздействий.
9. Для протяженных в плане здания усилий от температурно-влажностных воздействий рекомендуется определять с использованием расчетной схемы в виде горизонтальной составной системы с продольными поясами в уровне перекрытий, которые соединены податливыми связями сдвига. Нижний ярус составной системы может иметь геометрические и жесткостные характеристики, отличающиеся от остальных ярусов. Расчетные формулы получены для системы с бесконечно большим числом ярусов и применимы для определения усилий в нижней половине высоты здания при количестве этажей девять и более (в верхних этажах усилия существенно уменьшаются).
При расчете учитываются изменения во времени средних по сечениям конструкции температур t (по отношению к начальной температуре tо) и относительных деформаций усадки бетона , возникающих из-за уменьшения его начальной влажности.
Изменение во времени средних по сечениям конструкций температур t и начальные температуры tо определяются по СНиП 2.01.07—85.
10. Расчет на температурно-влажностные воздействия выполняется для стадий возведения и эксплуатации здания.
Для стадии возведения рекомендуется различать два расчетных случая:
первый — здание возведено в теплое время года и до пуска отопления конструкции здания охлаждаются вследствие понижения температуры наружного воздуха в холодное время года;
второй — здание возведено в холодное время года и конструкции здания нагреваются вследствие повышения температуры наружного воздуха в теплое время года.
В первом расчетном случае из-за противодействия основания температурным изменениям линейных размеров продольных конструкций в них возникают растягивающие напряжения, во втором расчетном случае — сжимающее напряжения.
В первом расчетном случае усадочные деформации можно не учитывать, так как в холодное время года деформации усадки бетона не увеличиваются. В связи с тем, что температурные и усадочные деформации во втором расчетном случае противоположны по знаку, а сжимающие напряжения в продольных конструкциях, как правило, не опасны, допускается второй расчетный случай не рассматривать.
Для стадии эксплуатации необходимо проверить конструкции на совместное влияние температурного сокращения продольных наружных стен и деформаций усадки продольных конструкций.
От себя.
В линейной постановке Вы вряд ли решите проблему.
Если каркас имеет отдельные фундаменты, то введение линейных и угловых податливостей основания для них может как-то сгладить усилия в конструкциях, когда получается, когда нет.
Возведение железобетона в зимний период наиболее благоприятно для Ж.Б. зданий.
Для расчетной схемы с условно жесткими узлами при расчете на температурные нагрузки без введения податливостей в узловые сопряжения вряд ли обойтись. Но это так громоздко.
Не обладаю информацией есть ли для “ПРИЛОЖЕНИЕ В
Справочное
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ СВОДОВ ПРАВИЛ, РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ В РАЗВИТИЕ СНиП 52-01-2003 «БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ»
.
10. Бетонные и железобетонные конструкции, подвергающиеся технологическим и климатическим температурно-влажностным воздействиям.”
Длина температурного блока железобетонного каркаса
Разбивка здания на температурные блоки. При большой протяженности в поперечном и продольном направлениях здание делят температурными швами на отдельные блоки. Температурные швы обычно совмещают с усадочными и называют температурно-усадочными. Основное их назначение — уменьшить дополнительные усилия в колоннах от вынужденных перемещений продольных и поперечных элементов здания вследствие изменения температуры наружного воздуха и усадки бетона.
Наибольшие расстояния между температурно-усадочными швами при расчетных зимних температурах наружного воздуха выше минус 40° С, назначаемые без расчета (для конструкций с ненапрягаемой арматурой и предварительно напряженных, к трещиностойкости которых предъявляются требования 3-й категории), для одноэтажных каркасных зданий из сборного железобетона не должны превышать 72 м для отапливаемых зданий.
Поперечные температурно-усадочные швы выполняют на спаренных колоннах, геометрические оси которых смещаются с разбивочной оси (расположенной но середине шва) на 500 мм в каждую сторону (рис. 1.2, г), или на размер больший, но кратный 250 мм; шов доводится до верха фундамента.
Продольный температурно-усадочный шов также выполняется на спаренных колоннах со вставкой (рис. 1.2, д, е). Размеры вставки зависят от привязки колонн к продольным разбивочным осям и принимаются равными 500. 1500 мм, кратно 250мм.
Привязка колонн в продольном температурном шве к продольным осям выполняется по следующим правилам:
– если шаг колонн крайних и средних рядов одинаковый (подстропильные конструкции отсутствуют), то колонны привязываются к продольным осям аналогично привязке колонн крайних рядов (см. рис. 1.2, д);
– при шаге колонн крайних рядов 6 м, а средних — 12 м, т.е. при наличии подстропильных конструкций, расстояние между продольными разбивочными осями и гранями колонн, обращенными в сторону температурного шва, принимается кратным 250 мм,
– Выбор типа и назначение размеров сечений колонн. В одноэтажных производственных зданиях применяются сборные железобетонные колонны сплошные прямоугольного сечения и сквозные двухветвевые (рис. 1.6). При выборе типа колонн можно придерживаться следующих рекомендации:
– сплошные колонны применяют в зданиях с пролетами до 24 м, высотой и 16,2 м и шаге 12 м, а также в случаях, когда высота сечения подкрановой части колонны h2 превышает 1 м.
В бескрановых цехах обычно применяют колонны постоянного сечения.
Рис. 1,6. Типы колонн одноэтажных промышленных зданий
Высота (мм) сечения надкрановой части крайних колонн назначается из условия размещения кранового оборудования: при “нулевой” привязке
при привязке “250”
где B1 — расстояние от оси кранового рельса до края моста крана;
70 — горизонтальный зазор между гранью колонны и габаритом крана, необходимый по условиям эксплуатации крана.
В типовых колоннах крайних рядов высота сечения надкрановой части в соответствии с вышеприведенными условиями составляет h1 = 380 или 600мм.
Высоту сечения надкрановой части средних колонн назначают с учетом опирания двух ригелей непосредственно на торец колонны без устройства специальных консолей; обычно h1 = 500 или 600мм.
Высота сечения подкрановой части сплошных колонн h2 из условий прочности и пространственной жесткости рамы принимается не менее (1 /10. 1/14)H2 кратно 100мм.
Ширину сечения колонн bиз условия изготовления принимают постоянной по всей длине: не менее 400 мм при шаге колонн 6 м, не менее 500 мм при шаге 12 м и не менее 1/25H.
Общая высота сечения подкрановой части сквозных колонн принимается h2 = 1000. 1300 мм для крайних и h2 = 1200. 1800 мм для средних колонн. Высота сечения hb,ветви таких колонн (в плоскости поперечной рамы) принимается в пределах 200. 350 мм кратно 5омм, а ширина b= 500 или 600 мм. Расстояние между осями распорок обычно составляет 1800 — 2400 мм, высоту сечения распорок, кроме верхней, принимают равной 400мм.
Компоновка покрытия. Покрытие одноэтажного здания может выполняться беспрогонным (преимущественно) и по прогонам. При беспрогонной схеме крупноразмерные плиты покрытия укладываются непосредственно по ригелям поперечных рам и привариваются к ним не менее чем в трех углах. Глубина опирания продольных ребер плит покрытия пролетом 6 м — не менее 80 мм, пролетом 12м — не менее 100 мм. Сварку закладных деталей стыкуемых конструкций делают по всей длине этих деталей, а швы между плитами замоноличивают. В этом случае образуется жесткий в своей плоскости горизонтальный диск, обеспечивающий пространственную работу каркаса здания в целом.
Расположение ригелей (ферм, балок, арок) при беспрогонной схеме покрытия может быть поперечным (рис, 1.5, а, б, в) или продольным (рис. 1.5, г).
При поперечном расположении ригелей возможны три варианта решения конструктивной схемы покрытия:
1 – шаг всех колонн и ригелей совпадает (6 или 12 м), подстропильные конструкции отсутствуют (рис. 1.5, а);
2 – шаг колонн всех рядов 12. 18 м, а шаг ригелей 6 м; последние укладываются по подстропильным конструкциям (фермам или балкам) пролетом 12. 18 м (рис. 1.5, б);
3 – шаг колонн крайних рядов 6 м, средних -12 м, шаг ригелей 6 м; по средним рядам колонн в продольном направлении укладываются подстропильные конструкции для опирания ригелей (рис. 1.5, в).
Рис. 1.5. Варианты балочных схем покрытий: 1 — плиты покрытия; 2 — стропильные конструкции; 3 — подстропильные конструкции; 4 — продольные стропильные конструкции; 5 — крупноразмерные плиты покрытия “на пролет”
При продольном расположении ригелей их укладывают на колонны в продольном направлении, а плиты покрытия размером “на пролет” (т.е. 3×18 или 3×24 м) — поперек пролета (рис. 1,5, г).
Тип стропильных конструкций можно выбирать, руководствуясь следующими рекомендациями:
а) стропильные балки применяют при пролетах до 18 м включительно;
б) стропильные фермы — при пролетах 18. 30 м; стропильные арки — при пролетах 30. 36 м и более.
Одноэтажное промышленное здание с железобетонным каркасом
1.1. Привязка колонн к разбивочным осям
1.2. Параметры мостового крана
1.3. Выбор типа колонн, размеры цеха по вертикали, проверка приближения габаритов мостового крана
1.4. Назначение длины температурного блока, привязка колонн торцевых рам блока продольном направлении
II. Статический расчет поперечной рамы
2.2. Сбор нагрузок на колонну
2.2.1. Постоянная нагрузка от собственного веса покрытия
2.2.2. Постоянная нагрузка от собственного веса стены
2.2.3. Нагрузки от веса подкрановой части колонны и подкрановой балки
III. Расчет каркаса на ПЭВМ
4.1. Расчет надкрановой части колонны
4.1.1. Расчетные сочетания усилий
4.1.2 Определение коэффициента продольного изгиба
4.1.3 Подбор сечения арматуры надкрановой части колонны
4.2 Расчет арматуры подкрановой части колонны
V. Расчет безраскосной фермы
5.1 Геометрические размеры фермы и поперечные сечения элементов
5.2 Статический расчет фермы
5.3.1 Определение коэффициента продольного изгиба
5.3.2 Определение сечения арматуры при симметричном армировании
5.4.1 Определение сечения арматуры
5.4.2 Назначение предварительного напряжения
5.4.3 Потери предварительного напряжения
5.4.4 Расчет по образованию трещин
5.4.5 Расчет на раскрытие трещин
5.5.1 Расчет внецентренно сжатой стойки
5.5.2 Расчет растянутой стойки
5.6 Проектирование опорного узла фермы
5.6.1 Конструирование опорного узла
6.1 Определение размеров подошвы фундамента
6.1.2 Назначение размеров подошвы фундамента
6.1.3 Проверка напряжений под подошвой фундамента
6.2 Назначение размеров подколонника
6.3 Определение максимальных краевых напряжений на грунт от расчетных нагрузок
6.4 Определение высоты плитной части фундамента
6.5 Расчет высоты и вылета нижней ступени
6.6 Расчет арматуры подошвы фундамента
Одноэтажные промышленные здания в России составляют 80% от общего числа промышленных зданий. Этим определяется важность изучения конструкций и методики расчета этих сооружений, что необходимо не только при строительстве, но и при эксплуатации зданий, а также при их реконструкции.
Разработка проекта каркаса одноэтажного промздания из сборных железобетонных конструкций начинается с эскизного проектирования.
На основании исходных данных выполняется компоновка каркаса с назначением размеров поперечной и продольной рам каркаса, назначаются размеры температурных блоков. На основании требований стандартизации и унификации сборных конструкций выполняется привязка колонн к разбивочным осям в поперечном и продольном направлениях. После расстановки связей обеспечивается пространственная жесткость каркаса и его геометрическая неизменяемость.
Далее выполняется расчет основных конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания: колонны, фундамента и стропильной фермы, а также прочностные расчеты внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов, в том числе предварительно напряженных, включая расчеты по трещинообразованию и раскрытию трещин, расчеты плиты фундамента на продавливание и изгиб, специфические прочностные расчеты консоли колонны и опорного узла фермы.
I. Эскизное проектирование
Каркас одноэтажного производственного здания представляет собой пространственную систему, которая условно разделяется на плоские поперечные и продольные рамы. Поперечные рамы образуются колоннами и стропильными конструкциями в виде ферм или балок, а продольные – колоннами, плитами покрытия, подкрановыми балками и связями. Железобетонные колонны принимаются защемленными в фундаменте, а соединения колонн с ригелем, подкрановыми балками, а также ригелей с плитами покрытия считаются шарнирными. Жесткость поперечной рамы обеспечивается без установки специальных связей, т. е. за счет назначения сечений колонн, соответствующих требуемой жесткости в плоскости рамы. В продольной раме предусматривается установка вертикальных стальных связей, которые, с целью снижения усилий в колоннах от температурных перемещений, располагаются в середине температурного блока.
В курсовом проекте выполняется расчет поперечной рамы каркаса.
1. Здание одноэтажное, отапливаемое.
2. Схема поперечной рамы – 1х18 м.
3. Длина здания – 78 м.
4. Шаг поперечных рам – B=6 м.
5. Поперечные сечения колонн – прямоугольные.
6. Высота цеха – Н=10,8 м.
7. Грузоподъемность мостовых кранов 50 т (режим работы 6К).
8. Место строительства: Мухен.
9. Класс бетона: обычного – В15; преднапряженного – В25.
10. Класс арматуры: обычной – А-II, преднапряженной – К19 (A-III).
11. Напряжение арматуры на упоры.
12. Расчетное давление на грунт – R=0,20 МПа.
Требуется рассчитать и законструировать крайнюю колонну, фундамент и стропильную конструкцию.
В качестве стропильной конструкции (ригеля рамы) принимаются фермы.
Рис.1 Конструктивная схема поперечной рамы: 1 – колонна; 2 – ферма; 3 – фундамент; 4 – подкрановая балка.
1.1. Привязка колонн к разбивочным осям
При нулевой привязке наружная грань колонны совмещается с разбивочной осью. Нулевая привязка применяется: при грузоподъемности кранов 
при шаге колонн 
при высоте цеха 
В остальных случаях грань колонны сдвигается с разбивочной оси наружу на 250 мм.
Так как грузоподъемность крана Q
то принимаем привязку со сдвижкой на 250 мм.
Рис.2 Привязка колонн со сдвижкой на 250 мм: L – пролет рамы.
1.2. Параметры мостового крана
В соответствие с ГОСТ 25711 – 83 приняты следующие параметры мостового крана грузоподъемностью Qcr=50 т, пролетом L=16,5 м:
Рис.3 Основные параметры мостового крана
1. Пролет крана – 
2. База крана – А=5600 мм.
3. Ширина крана – B=6860 мм.
4. Свес опоры крана – B1=300 мм.
5. Габарит крана – Hcr=3150 мм.
6. Максимальная нормативная нагрузка на колесо – 360 кН.
7. Масса крана с тележкой – Qcr=41,5 т.
8. Масса тележки – Qт=13,5 т.
1.3. Выбор типа колонн, размеры цеха по вертикали, проверка приближения габаритов мостового крана
В зависимости от высоты цеха H=10,8 м, шага колонн В=6 м и грузоподъемности крана Qcr=50 т устанавливаются размеры крайней и средней колонн по серии 1.424.1 – 5. Данные приведены в таблице 1 и на рисунке 4.
Загрузка...
