Материал: Мастерская технического обслуживания и технического ремонта лесозаготовительных машин и оборудования на 4 поста

Для предотвращения несчастных случаев все доступные для случайного прикосновения токоведущие части ограждают сетками или щитами. Оголенные места токоведущих частей изолируют, а токоприемные устройства заземляют.

Работа монтажных механизмов непосредственно под действующей линией электропередачи не допускаются, а вблизи линий электропередачи возможна лишь по особому наряду - допуску, выдаваемому ответственному инженерно - техническому работнику.

При поражении человека электрическим током необходимо быстро освободить его от действия тока и немедленно оказать медицинскую помощь.

2 РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ

Требуется рассчитать и сконструировать сборную предварительно напряженную балку покрытия для общественного здания. Коэффициент надёжности γn=1.Балка опирается на кирпичные стены. Длина балки 11960мм.

Таблица 2.1

Нагрузка на 1м2 покрытия

Полная нормативная нагрузка с учётом собственного веса балки на 1м погонный составит: qn= qn· а+qс.в·=4755·6+3750=32800 Н/м

Полная расчётная нагрузка на 1м погонный балки составит:

n= qn· а+qс.в·1,1=6569,3·6+3750·1,1=44478,3

Н/м, где а- шаг балок, qс.в.. собственный вес балки

.2 Определение усилий и расчётного пролёта

Балка рассчитывается как свободно опертая однопролетная балка. Изгибающие моменты и поперечные силы определяются от действия равномерно-распределённой нагрузки.

l0=l-b/2·2=12000-200/2·2=11800мм.

Где b ширина опирания смотреть рис.2.1

Рис.2.1 Определение расчётного пролёта

Расчётные усилия, действующие в плите:

Изгибающий момент действующий в плите

Мsd=q·l02 /8=44,478·11,82/8=774,1 кН·м

Поперечная сила:

Vsd= q ·l0/2=44,478·11,8/2=262,4 кН

.3 Расчётные характеристики материалов

Балку армируют термически стержневой арматурой периодического профиля S-800 со следующими расчётными характеристиками:

fyk=800 МПа; fyd=665 МПа; Esp=190000 МПа.

Для сжатой арматуры S-400.

fyk=400 МПа; fyd=365 МПа; fywd=263 МПа.

Полку плиты армируют сварными сетками из проволоки S-500:

fyk =500 МПа; fyd =410 МПа; fywd =295 МПа.

Каркасы изготовляют из арматуры S-500. Rswfywd =260 МПа.

Балки выполняют из бетона C35\45:

fcd=35\1,5=23,3 МПа; fctd=1,4\1,5=0,93 МПа; Еc=36,5·103 МПа;

Предварительная прочность бетона fcmp=0,6*fcm=0,6*43= МПа.

.4 Предварительный подбор продольной арматуры.

Предполагая, нейтральная ось проходит по границе полки (X=h’f),определяем рабочую высоту сечения h0=h-0,5· h’f и площадь растянутой напрягаемой арматуры:

Аsp=Мsd/[fyd·( d=h-0,5· h’f)]

d=890-0,5·160=890-80=810 мм.

Аsp=77410/[66,5·(81,0-0,5·16)]=15,85см2.

Принимаем в качестве напрягаемой арматуры 6О 20 с As=15,85см2.

.5 Геометрические характеристики сечения.

Рис.2.3 Геометрические характеристики сечения

1.   Площадь приведенного сечения:

Аvd=A1+2A2+2A3+2A4+2A5+£p·Аsp=89·8+2·16·10+2·0,5·5·10+2·0,5·5·10+2·18·10+ +5,2·15,85=1574,42 см21=712см2; А2=160см2; А3=25см2; А4=25см2; А5=180см2

где £=Еsp/Eb=190000/36500=5,2

2.   Статический момент относительно нижней грани:

Svd=A1·y1+2A2·y2+2A3·y3+2A4·y4+2A5·y5+£p·Asp·ap=712·44,5+2·160·81+2·25·71,33++2·25·19,7+2·180·9+5,2·15,85·9=66137,28 см3

. Положение центра тяжести приведенного сечения

Yvd=Svd/Avd=66137,28/1574,42=42,07см.

. Момент инерции приведенного сечения:

Уvd= bh3/12+(y1-yvd)2·bh+(b’f-b)·h3f/12+(y2-yvd)2·( b’f-b)·h’f+( bf-b)·h13/2·36+(y3-yvd)2·( b’f-b)·h1/2+( bf-b)·h23+(yvd-y4)2·( bf-b)·h2/2+( bf-b)·hf3/12+(yvd-y5)2·( bf-b)·hf+£p· ·Аsp·(yvd-ap)2=8·893/12+(44,5-42,07)2·8·89+(28-8)·163/12+(81,0-42,07)2·(28-8)·16+(28-8)·53/2·36+(71.33-42.07)2·(28-8)·5/2+ (28-8)·53/2·36+(42.07-9)2·(28-8)·5/2+(28-8)·183/12+(42.07-9)2 ·(28-8)·18+5.2·15.27·(42.07-9)2=58747,4+4204,29+6826,67+484974,37+34,72+42807,38+34,72+54681,24+9720+393704,96+86838,19=1142573,94см.

.6 Определение усилий предварительного напряжения.

.Величины расчетных характеристик арматуры принимают равными

для напрягаемой арматуры fpd=0,9f0,2k\jf при jf=1,2

ненапрягаемой fyd=fyk\js, js=1,15

. Величину предварительного напряжения σ0,max назначают с учетом допустимых отклонений, значения предварительного напряжения р таким образом, чтобы для стержневой и проволочной арматуры выполнялись условия

σ0,max+p≤0,9 fpk; σ0,max-p≥0,3fpk, где σ0,max=0,6* fyk=0,6*800=480 МПа.

Значение р принимается равным

при механическом способе натяжения р=0,05 σ0,max,

при электротермическом способе р=30+360/ι,ι - длина натягиваемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров, в МПа).

. При расчете на прочность предварительное напряжение конструкций по методу предельных усилий расчетные сопротивления fpd следует умножать на коэффициент jsp, учитывающий отклонения арматуры

Jsp=ή-(ή-1)(2ξ\ξlim-1)≤ή,

ή- коэффициент, принимаемый равным для арматуры классов S-800-1,15;S-1200-1,1;S-1400-1,15.

ξlim=ω\(1+(σs,lim\σsc,u-ω\1,1)),

ω- характеристика сжатой зоны бетона

ω=кс-0,008*fcd

кс=0,85- для тяжелого бетона, кс=0,8- для мелкозернистого.

σs,lim=500+400- ∆σsp, σsc,u=500 МПа

Определяем потери предварительного напряжения арматуры согласно СНБ (механическим способом на упоры):

а) первые потери:

Потери от релаксации напряжений стержневой арматуры:

∆Pir=(0,1*σ0,max -20)*Ap=0,1*(0,1*480-20)*15,85=2,8*15,85=44380 H.

Потери от перепада температуры:

∆P∆T =1,25·∆T*Ap=1*65*15,85*100=103025 H; ∆T=65º

Потери от деформации анкеров:

∆PA =∆l/l·Es*Ap=4,49/11960·190000*15,85=114437 H.

где ∆l=1,25+0,15d=1,25+0,15·18=4,49 мм²

-потери, вызванные деформациями стальной формы, при закреплении на ее упорах напрягаемой арматуры ∆Pf =ή*∆l/l·Es*Ap, при отсутствии данных о технологии изготовления ∆Pf =30*Ap=30*1585=47550 H.

потери, вызванные упругой деформацией бетоа для элементов с натяжением на упоры

∆Pс=α*ρρ*(1+Zcp²*Ac\Ic)*Po.c=5,2*0,01*(1+330,7*1574,42\1142573,94)*438624=333208,2 H,

α=Es\Ecm=190000\36500, ρρ=Ap\Ac=15,85\1574,42=0,01

ЭксцентриситетусилияРIравен:

Zcp = Z( yvd ) -asp =42,07-9=33,07см.

Po.c-усилие предварительного напряжения с учетом потерь, реализованных к моменту обжатия бетона.

Po.c = σ0,max-∆Pir-∆P∆T -∆PA-∆Pf =480*1532-4430-103025-114437-47550=425968 H

Момент инерции Ic=1142573,94 см4

Усилие предварительного обжатия к моменту времени t=tо Pm.o=Po.c-∆Pс=424968-33208,2=392760 H, где усилие должно быть не более

Pm.o=405442 H≤0,75*fpk*Ap=0,75*800*1585=951000 H

б) вторые потери:

Потери от усадки бетона:

∆Pсs =∆ σcs *Ap=35*1585=55475 H,

где ∆ σcs = 40 МПа для бетона C40\50, ∆ σcs =35 МПа для бетона C35\45 и ниже.

Потери от ползучести бетона:

∆Pсp =0,85·300(σ0,max \fpk-0,5) при σ0,max \fpk>0,75,

∆Pсp =0,85*150*σ0,max \fpk*Ap,при σ0,max \fpk≤0,75

∆Pсp =0,85·150*480\800*1585=121252,5 H,

где σ0,max\fpk=480\800=0,6≤0,75

Поэтому напряжение с учётом первых и вторых потерь равно:

∆Pсp=∆Pm.o-∆Pt(t)=∆Pсp-(∆Pсs+∆Pсp)=

-53445-121252,5=776302,5H

Расчёт по прочности сечений, нормальных к продольной оси.

Расчёт производим для сечения в середине пролёта для расчётного момента М.

d=h-asp=890-90=800 мм.

Проверяем положение нейтральной оси по выполнению условия, когда граница проходит по полке:

Jsp=ή-(ή-1)(2ξ\ξlim-1)≤ή

где η коэффициент для арматуры S-; η=1,15;

Jsp =1,15-(1,15-1)·(2·0,94/0.488-1)=0.72<1,15

где ξlim= w/(1+? s,lim/?cu *(1- w/1,1)) =0,674/(1+396,1/500(1-0,674/1,1)=0,488,где характеристика сжатой зоны сечения определяется по формуле:

W=кс-0,008× fcd=0,85-0,008·23,3=0,85-0,176=0,674, кс=0,85 для тяжелых бетонов.? s,lim =fyd +400-δsp-∆δsp=785+400-785-3.92=396.1 МПа

∆δsp=0,05 fyd =0,05·785=3,92 МПа; δsp =fyd,?cu =500 МПа

Проверяем условие (I):ξ=Jsp *Asp*fyd//( b×d×fcd) < ξlim

,72·78,5·15,85\2,33·28·80=0,17

ξ=0,17< ξlim=0,488-условие выполняется

Так как условие выполняется, ось проходит в полке, поэтому прочность сечения проверяется по формуле:MRd=fcd∙b´f∙x(d-0,5∙x)+fyd*A′s(d-a′)(II) при этом высота сжатой зоны бетона определяется по формуле:

x= fyd·Asp/fcd ·b′f x=78,5·15,85/2,33·28=19,07 см

Условие удовлетворяется: Msd=34,54 <MRd=77,54

Проверяем условие (II)

<2,33·28·21,6·(80-0,5·21,6)=82867-условие выполняется

Прочность обеспечена.

.8 Расчёт прочности сечения, наклонного к продольной оси

При диаметре продольной рабочей арматуры 20 мм из условия технологии сварки назначаем диаметр поперечной арматуры не менее 8 мм класса S-500. Площадь поперечного сечения хомута fw=0,503 см2;

Asw=n·fw=2·0,503=1,006 см2, где n-число каркасов в балки

Расчёт поперечной арматуры:

ήc1=1-β·fcd =1-0,01·22-0,78 где β=0,01 для тяжёлого бетона .

ae=Es/Ec =200/36,5=5,5

1.   Назначаем шаг поперечной арматуры конструктивно: на приопорных участках длиной ¼ пролёта при высоте сечения свыше 450 мм не более ⅓ высоты.

S=250мм, в середине пролёта шаг равен не более ¾ высоты сечения и не более 500мм. S=500мм

Процент армирования ) psw=Asw/(bw·S)=1,006/8·89=0,0014

ήw1=1+5·£·ρw=1+5·5,5·0,0014=1,04<1,3

Проверяем условие:

Vsd<VRd,max=0,3·ηw1·ηc1-fcd·bw·d

.238,5<0,3·1,04·0,78·2,33·8·80·0,9=308,07 кН

. ηf=0,75·(b´f-bw)·h'f/bw·d, где b´f< 3·h'f+bw;

b′f=28 см<8+3·16=56 см.

8.ηf=0,75(28-8)·16/8·80=0,375<0,5-условие соблюдается

. ηn=0,1·∆Pсp /fctd*b*d<0,5

ηn=0,1·7459/0.14·28·80=3,7<0,5-условие не выполняется, принимаем

η n=0,5

Проверяем условие Vcd= ηс3·(1+ηf)·fctd·bw·d

227,1<0,6·1,5*0,09·8·80=51,8 - условие не выполняется

. Усилие воспринимаемое поперечными стержнями на единицу длины:

qsw=fywd·hfw/S=29,5·1,006/25=1,15 кН/см

qsw>[ ηс3· (1+)·fctd ·b]/2=0,6·1,5·0,14·8/2=0,504

1,15 кН/см>0,504 кН/см -условие соблюдается

Проекция наклонной трещины:

C0=√ ηс2· (1+ ηf + ηn)·fctdb·d2/qsw=√2·1,5·0,14·8·802/1,15=136,7

Проверяем условие C0<2h0

136,7 см<2·80=160 см - не соблюдается, поэтому определяем силу, воспринимаемую бетоном и поперечной арматурой совместно:

Qswb=2√ ηс2·(1+ ηf + ηn)· fctd·b·d2/qsw=2√2·1,5·0,14·8·802·1,15·0,9=298 кН

Q=227,1 кН<298кН - условие выполняется, прочность наклонного сечения обеспечена

3 ОРГАНИЗАЦИОННО-СТРОИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

.1 Подсчет объемов работ

Таблица № 3.1

Ведомость подсчета объемов работ

Таблица № 3.2

Подсчет объема котлована

Таблица № 3.3

Подсчет объёмов сборных железобетонных конструкций.