Длина температурного блока железобетонного каркаса

Одноэтажное промышленное здание с железобетонным каркасом (стр. 1 из 12)

Длина температурного блока железобетонного каркаса

Введение

I. Эскизное проектирование

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

2.1. Расчетная схема

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

2.2.4. Нагрузка от снега

2.2.5. Крановые нагрузки

2.2.6. Ветровая нагрузка

III. Расчет каркаса на ПЭВМ

IV. Расчет колонны

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

4.3 Расчет консоли колонны

V. Расчет безраскосной фермы

5.1 Геометрические размеры фермы и поперечные сечения элементов

5.2 Статический расчет фермы

5.3 Расчет верхнего пояса

5.3.1 Определение коэффициента продольного изгиба

5.3.2 Определение сечения арматуры при симметричном армировании

5.4 Расчет нижнего пояса

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 Расчет стоек

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

5.6.2 Расчет опорного узла

VI. Расчет фундамента

6.1 Определение размеров подошвы фундамента

6.1.1 Выбор типа 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

6.7 Расчет подколонника

Список литературы

Введение

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.

Читайте также  Какие блоки выбрать для строительства дома

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.

Исходные данные:

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.

Таблица 1 – Размеры колонн

Рис. 4 Размеры колонн

На рисунке 4 значение 150 мм есть расстояние от отметки пола до верхнего обреза фундамента.

Высота верхней части колонны будет равна:

Высота нижней части колонны (до обреза фундамента) будет равна:

Отметка головки подкранового рельса:

ОГР=H-H2+HCR.B.+hr=10,8 м — 4,25 м+0,8 м+0,12 м=7,47 м,

где HCR.B.=0,8 м – высота подкрановой балки при шаге колонн В=6 м;

hr=0,12 м – высота подкранового рельса Кр70 для мостовых кранов грузоподъемностью до 50 т.

Проверка зазора между торцом крана и колонной (

Условие удовлетворяется.

1.4. Назначение длины температурного блока, привязка колонн торцевых рам блока продольном направлении

Длина температурного блока для отапливаемых зданий обычно принимается до 72 м, для неотапливаемых – 48 м. В данном проекте при длине здания 78 м принимаются два температурных блока.

Читайте также  Как правильно выбрать смеситель для кухни

Колонны торцевых рам блока смещаются внутрь здания с разбивочных осей на 500 мм с целью устранения доборных элементов в покрытии.

В середине температурного блока располагаем вертикальные связи жесткости, воспринимающие горизонтальные продольные силы от действия ветра на торцы здания, а также от продольного торможения крана и передающие их на фундаменты. При шаге 6 м принимаются крестовые связи.

Рис.5 Продольная рама. Связи жесткости

1.5. Стеновое ограждение

Так как высота здания более 10,8 м, то высоту стеновых панелей и панелей остекления принимаем равными 1,8 м. Разбиваем высоту H=10,8 м кратно ширине панели, равной 180 см:

Источник: http://MirZnanii.com/a/216203/odnoetazhnoe-promyshlennoe-zdanie-s-zhelezobetonnym-karkasom

Железобетонный каркас: разновидности, повышение эффективности монолитного каркасного жилья

Технология строительства железобетонных каркасных домов редко применяется для малоэтажных объектов.

Наибольшую эффективность она доказала при проектировании и строительстве высотных зданий.

В тоже время железобетонный каркас частного дома небольшой этажности станет причиной резкого удорожания конструкции.

На фото – ж/б каркас многоэтажного здания

Каркас из железобетона обладает рядом весомых преимуществ:

  1. Длительность эксплуатации и отличные несущие характеристики, что можно считать одним из главных плюсов.
  2. Увеличенная длина пролетов по сравнению со сборными конструкциями – до 6 м. Это еще один аргумент в непрактичности применения ж/б в строительстве зданий малой этажности.

Совет: если вам необходимо в материале сделать различные проходы для коммуникаций, используйте алмазное бурение отверстий в бетоне.

Бурение отверстий в бетонных конструкциях

Состав железобетона

Он заслужил звание главного конструктивного материала современности благодаря оптимальному сочетанию компонентов – арматуры и бетона усиленной прочности:

  1. Согласно ГОСТ 7473-94, бетоном называют искусственный материал каменистой формы. Его производство заключается в правильном подборе комбинации вяжущих компонентов, воды и различных добавок, повышающих его прочность и свойства бетона. Далее происходит отвердевание бетонной смеси и рождение самого материала.
  2. Основой для производства стальной арматуры в соответствии с ГОСТ 10884-81 является низколегированная сталь. Ее получают горячекатаным методом, придавая ей рифленость, чтобы улучшить соприкосновение с бетоном.

Сочетание этих двух компонентов неслучайно, они хорошо дополняют друг друга. Сцепляясь с бетоном, арматура препятствует его крошению и ломке при изгибе или растяжении конструкций.

Вышеназванные качества, а также стойкость железобетона к нагрузкам, которым подвергается здание, позволяют применять материал на всех этапах строительства – от фундаментов до крыши.

Совет: для демонтажа ЖБИ лучше всего зарекомендовала себя резка железобетона алмазными кругами.

Демонтаж ж/б перекрытий

Разновидности железобетонных каркасов

В строительной индустрии выделяют два вида:

  1. Сборные, которые производятся из отдельных элементов на заводе.
    Они состоят из:
    • ригелей;
    • колонн;
    • основ лестничных проемов.

Готовые элементы доставляют на стройплощадку для последующего монтажа.Недостаток очевиден –ограничение выбора форм из-за установленных предприятием стандартов деталей.

  1. Монолитные, они возводятся на месте строительства с применением готовой бетонной смеси определенной марки. Их изготавливают и отливают по индивидуальному проекту, с упором на выбранные формы.
    Этот вид каркаса чрезвычайно популярен среди застройщиков по ряду своих достоинств:
    • нет ограничений по конфигурации и расположению элементов здания;
    • способны принимать любые, даже самые невероятные архитектурные формы;
    • выдерживать любую этажность и нагрузку.

Для производства монолитного железобетонного каркаса вместе с перекрытиями применяется съемная опалубка.

Инструкция предполагает ее установку перед началом работ, поле чего происходит ее заливка бетоном.

В результате скорость процесса значительно увеличивается, что позволяет закончить строительство в кратчайшие сроки.

Читайте также  Как правильно уложить тротуарную плитку на даче

Железобетонный монолитный каркас здания на стройплощадке

Материал наружных стен не имеет для каркаса никакого значения, они могут быть:

  • кирпичными;
  • навесными;
  • пенобетонные.

Здания на основе монолита прекрасно вписываются в архитектуру и ландшафтные особенности местности.

Совет: благодаря гибкости конструкций владельцы квартир могут себе позволить необычные решения планировки.

Температура окружающей среды оказывает влияние на усилия, возникающие в конструкциях.

Чтобы ограничить это воздействие, здание разрезают на отсеки, при этом длина температурного блока железобетонного каркаса и другие его размеры зависят от материала каркаса, климатических условий региона строительства и теплового режима сооружения. Обычно параметры определяются расчетом.

Температурный блок

Положительные стороны монолитного каркаса

  1. Данный вариант предполагает распределение нагрузок между составляющими каркаса с целью экономии расходных материалов при возведении объектов.

    За это отвечают жесткие детали, которые перераспределяют нагрузки от колонн в пользу балок и перекрытий.

  2. Любое нетрадиционное сечение колонн – основных несущих элементов здания, естественно смотрится в планировке здания.

  3. При создании ограждающих барьеров и стен своими руками предпочтение отдается материалам с высокими показателями теплоизоляции. На сегодня таким являются однослойные блоки из ячеистого бетона. (См.

    также статью Уплотнение бетона: особенности.)

Как возводятся железобетонные каркасные дома

Незначительная деформация ж/б каркаса происходит ввиду провала под несущей колонной. Он возникает из-за взаимодействия монолитного каркаса с плитой фундамента. Провал предусматривается проектом с целью сократить расходы материалов при возведении здания.

Но, больше всего цельный ж/б каркас ценят за стойкость к технологическим катастрофам. Жесткая основа выдержит мощный взрыв, повлекший разрушение наружных стен.

Многоэтажное жилье на его основе предлагается во всех ценовых категориях – от бюджетной до люксовой. Практика доказала, что потребительские свойства многоэтажного здания подобного типа намного выше по сравнению с панельным и кирпичным вариантом.

Повышение эффективности монолитного каркасного жилья

Несмотря на высокие технологические показатели и качества безопасности, строители находятся в постоянном поиске улучшения свойств монолитных каркасов, эффективность их использования и сокращении расходов материалов.Одним из таких способов является повышение марки используемого бетона. За счет этого снижается расход дорогостоящей стальной арматуры и происходит сокращение сметы строительства.

Наибольшая эффективность достигается при армировании бетона на 3% и более.

Монолитный каркас оптимизируется по:

  • сечению элементов из ж/б;
  • марке;
  • степени армирования используемого бетона.

Еще один способ, также применяемый в монолитно-каркасном строительстве, — углубление коробки здания в грунт на глубину до двух этажей.

Подземная и цокольная части, включая наружные стены, выполняются в монолитном варианте.

Таким образом, жесткость здания повышается за счет передачи нагрузок от здания более плотной структуре пластовых грунтов.

Строительство монолитно-каркасного частного дома

К сожалению, цена строительства малоэтажного дома для семьи по этой технологии пока что остается недоступной большинству граждан. Значительные статьи расходов – дорогостоящие системы опалубки и аренда техники для доставки бетонной смеси и производства бетона.

Для таких целей рекомендуется применение сборных конструкций, которые намного дешевле.

Да и нагрузки на здание высотой в 2-3 этажа намного ниже и использование монолитного каркаса в таком случае становится нерациональным ввиду низкой эффективности его использования.

Вывод

Из статьи стало понятным, что каркасное строительство характеризуют два типа — сборный железобетонный каркас и монолитный.

Отличаются они между собой способом установки на стройплощадке – первый изготавливается на заводе и собирается на объекте, второй – непосредственно на участке работ.

Использование ж/б каркаса дает возможность создавать надежные здания свободной планировки. в этой статье поможет найти вам дополнительную информацию по этой тематике.

Источник: https://masterabetona.ru/izdeliya/111-zhelezobetonnyj-karkas

Понравилась статья? Поделить с друзьями: