Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Обсяг і зміст курсової роботи



051-157

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

 

до виконання курсової роботи з дисципліни

“Залізобетонні конструкції інженерних споруд”

для студентів спеціальностей 7.092101 і 8.092101

“Промислове та цивільне будівництво”

 

 

Рекомендовано методичною комісією

за спеціальністю 7.092101 і 8.092101

«Промислове та цивільне будівництво»

Протокол №6 від 09.02.2011р.

 

Рівне 2011

 

 

Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни “Залізобетонні конструкції інженерних споруд” для студентів спеціальностей 7.092101 і 8.092101 “Промислове та цивільне будівництво”/Є.М. Бабич, В.В. Караван, Рівне: НУВГП, 2011, - 23 с.

 

Упорядники: Є.М. Бабич, доктор техн. наук, професор;

В.В. Караван, канд. техн. наук, доцент

 

Відповідальний за випуск Є.М. Бабич, доктор техн. наук, професор, завідувач кафедри інженерних конструкцій.

 

© Є.М.Бабич, В.В.Караван, 2011

© НУВГП, 2011

 
 
 

 

 


ВСТУП

 

Навчальним планом підготовки спеціалістів та магістрів спеціальностей 7.092101 та 8.092101 „Промислове та цивільне будівництво” при вивченні дисципліни „Залізобетонні конструкції інженерних споруд” передбачено виконання курсової роботи на тему: „Інженерні споруди”.

Мета виконання роботи: закріпити знання теоретичного матеріалу, набути навички практично використовувати методики розрахунку та конструювання залізобетонних конструкцій інженерних споруд зі збірного і монолітного залізобетону, закріпити вміння користуватися нормативною і технічною літературою. Для проектування споруди зі збірного залізобетону необхідно використовувати типові залізобетонні конструкції, які приймаються за типовими серіями, каталогами чи довідниками проектувальника. Якщо це з деяких причин неможливо, то розробляються індивідуальні конструкції.

Вихідні дані для виконання курсової роботи студенти приймають відповідно до наведених таблиць за своїм кодом (шифром залікової книжки), або відповідно до виданого викладачем індивідуального завдання. Приймати інші вихідні дані не дозволяється.



В роботі передбачається розрахунок і конструювання однієї із таких споруд: циліндричні та прямокутні в плані резервуари (із збірного або монолітно залізобетону); бункери із монолітного залізобетону; силосні корпуси з прямокутними або круглими силосами (із збірного або монолітного залізобетону); підпірні стіни з контрфорсами із монолітного залізобетону.

 

 

Загальні відомості про залізобетонні конструкції інженерних споруд

На територіях промислових і цивільних об’єктів будівництва поряд з будівлями виробничого, житлового, адміністративного, культурно - побутового призначення зводять інженерні споруди, які призначені забезпечувати: транспортні та виробничі операції; постачання об’єктів водою, стисненим газом, теплом; водовідведення; зберігання і розподілення сировини і готової продукції; благоустрій територій та інше.

Найбільш складні інженерні споруди входять в особливі комплекси транспортного, гідротехнічного, енергетичного, агропромислового та міського будівництва. Менш складні інженерні споруди включають до складу об’єктів промислового та цивільного будівництва. Найбільше значення серед них мають: резервуари для води; водонапірні башти; силоси; бункери; підпірні стіни; підземні споруди на виробничих площадках.

Залізобетонні резервуари



 

До резервуарів відносяться інженерні споруди, призначені для зберігання різного типу рідин і газів. Резервуари класифікують за призначенням (для зберігання чистої холодної або гарячої води, нафти і нафтопродуктів, мазуту, мастил тощо), за формою в плані (круглі, прямокутні в плані, шестигранні), за вертикальною прив’язкою дна до поверхні забудови (підземні, напівпідземні, наземні, надземні), за конструктивними особливостями (монолітні, збірно-монолітні зі звичайного або з попередньо напруженого залізобетону). Резервуари можуть бути з покриттям або без нього.

Необхідну місткість резервуарів визначають технологічними розрахунками, а форму і габаритні розміри – техніко-економічним аналізом можливих конструктивних рішень. Досвідом встановлено, що заглиблені резервуари для води місткістю до 3000 м3 доцільно зводити круглими в плані, а більше 6000 м3 – прямокутними.

Залежно від призначення до резервуарів ставлять особливі вимоги, що відносяться до експлуатаційних якостей. Ці вимоги вказуються в проектах та нормативних документах. Одними з основних вимог є величина непроникності, недопущення випаровування, захист рідин від замерзання тощо.

Прямокутні резервуари проектують з розмірами в плані, які перевищують його висоту. Їх зводять ємністю від 50 до 20000 м3. Ширина таких резервуарів знаходиться в межах від 6 до 54 м, а довжина – від 12 до 789 м. Висоту резервуарів приймають уніфікованою – 3,6 або 4,8 м.

Типові круглі резервуари зводять діаметром від 6 до 42 м з висотою 3,6 або 4,8 м (ємність від 100 до 6000 м3). До ємності 3000 м3 за втратою матеріалів круглі резервуари більш економічні, ніж прямокутні в плані.

Монолітні круглі (циліндричні) резервуари, як правило, виконують із покриттям безбалочного типу, гладких стін і безреберного днища. При ємності, більшій за 500 м3, стіни проектують із попередньо напруженого залізобетону. Безбалочне покриття резервуарів має малу конструктивну висоту, що забезпечує мінімальне заглиблення, їхня гладка поверхня сприяє хорошій вентиляції над рідиною. Циліндричні резервуари можуть також покриватися ребристими (балочними) системами, куполами, вантовими покриттями. Але найбільш розповсюдженими є безбалочні і ребристі покриття.



В збірних циліндричних резервуарах для покриття використовують залізобетонні трапецієподібні ребристі плити, які опирають на кільцеві балки, що в свою чергу влаштовуються на колонах, розташованим по кільцям в плані. Стіни із збірного залізобетону приймають довжиною, яка дорівнює висоті резервуара, а номінальну ширину - 1,57 або 3,14 м. Товщина стін приймається від 12 до 20 см. Стіни встановлюють в спеціальні пази днища і закріплюються в них жорстко або шарнірно.

Збірні панелі з’єднуються між собою шляхом зварювання спеціальних випусків і замонолічювання дрібнозернистим бетоном між торцевими поверхнями плит. Після досягнення бетоном замонолічування міцності, не меншої 70% від проектної, виконують обтиснення стіни кільцевою попередньо напруженою арматурою, яку в подальшому покривають шаром торкрет-бетону. Попередньо напруженою арматурою може слугувати високоміцний дріт класу Вр-ІІ або стержньова арматура класів А500С, А600С. Дротову арматуру натягають спеціальними машинами, а стержньову – механічним або електротермічним способом.

Прямокутні в плані резервуари також зводяться із монолітного, збірного та збірно-монолітного залізобетону. Монолітні прямокутні резервуари складаються із стін плоских (висотою до 4 м) або з ребрами, днища і покриття. Конструктивні схеми монолітних резервуарів застосовують двох варіантів: з ребристим покриттям за сітки колон 6×6 м та з безбалочним покриттям за сітки колон 4×4 м. В першому варіанті використовують типові ригелі та ребристі плити, які застосовують для перекриттів багатоповерхових виробничих будівель, в другому – панелі, що опираються в кутах безпосередньо на капітелі колон.

З’єднання стінових панелей виконують за допомогою закладних деталей, випусків арматури з тіла панелей та за допомогою шпонок. Останні не можуть сприймати згинальних моментів.

Днище прямокутних резервуарів в переважній більшості виконують монолітним. Для закріплення в днищі панелей влаштовують спеціальні поздовжні ребра, а колон – влаштовують фундаментні блоки стаканного типу. Закріплення стінових панелей і колон в днищі виконують жорсткими.

В залізобетонних резервуарах розрахунку і конструюванню підлягають конструкції покриття, стіни, колони та днище. До розрахунків і конструюванню покриття і колон особливих умов не ставиться, їх проектують за методикою, що використовують при проектуванні перекриттів багатоповерхових виробничих будівель.

У звичайних умовах (за відсутності підпору ґрунтових вод) вага днища, покриття і рідини урівноважується відпором грунта, що не викликає згину днища. Тільки на ділянках, які розташовані біля стін і фундаментів колон виникають місцеві згинальні моменти. Тому в цих місцях влаштовують спеціальне армування, а на інших ділянках арматуру ставлять конструктивно.

Стіни резервуарів розраховують на однобічний гідростатичний тиск рідини за відсутності обсипки (в заглиблених резервуарах) та на боковий тиск ґрунту за відсутності рідини.

В круглих резервуарах під дією тиску води в горизонтальному напрямку виникають розтягуючі зусилля, тобто в цьому напрямку стіни розраховуються як центрально розтягнуті елементи, а при дії тиску ґрунту – стискаючі. У вертикальному напрямку залежно від способу з’єднання стін з днищем виникають згинальні моменти, що потребує розрахунку і влаштування відповідної арматури.

В прямокутних монолітних резервуарах стіну без ребер (варіант з безбалочним перекриттям), а також збірну плиту з вертикальними стиками у вигляді шпонок (горизонтальна арматура не зварюється) не залежно від наявності ребер розраховують за балочною схемою, приймаючи проліт, рівним віддалі від верха грані пазу у плиті днища до рівня покриття. В монолітних або збірних стінах, підсилених ребрами або пристінними колонами, кожна ділянка стіни між ними розраховується як плита, оперта по контуру.

Стіни резервуарів розраховуються за міцністю та тріщиностійкістю.

 

Залізобетонні бункери

Бункерами називають саморозвантажувальні ємкості для сипучих матеріалів, які мають порівняно малу висоту відносно розмірів в плані. Зазвичай в бункерах висота не перевищує найбільший розмір в плані не більше ніж в 1,5 рази. Бункери складаються з верхньої призматичної частини, нижньої призматичної, воронки та опор. Завдяки воронкам відбувається самопливне розвантажування бункера. Похилі стіни призматичної частини повинні мати нахил на 5…10 більший, ніж кут внутрішнього тертя сипучого матеріалу. Верхня призматична частина призначена для збільшення ємності бункера і визначається технологічними вимогами. Інколи бункери можуть складатися тільки з пірамідальної частини.

В бункерах зберігають різноманітні сипучі матеріали: вугілля, кокс, руду, концентрати, цемент, пісок, щебінь та інші. Бункери поділяють на приймальні, проміжні або нагромаджувальні та навантажувальні.

Конструкція, форма і розміри бункерів залежать від багатьох факторів: компоновки споруди, призначення, запасу матеріалу, способів завантаження і розвантаження матеріалів, типу несучих конструкцій, фізичних властивостей матеріалів, що зберігаються.

Найбільш розповсюджені наступні типи бункерів: бункери з плоскими або похилими днищами; з двопохилими днищами; з пірамідальними днищами (симетричними або несиметричними); комбіновані; лоткового типу та інші.

За способом зведення бункери бувають монолітними, збірними та збірно-монолітними. Набули розповсюдження комбіновані бункери, в яких стіни виконуються із залізобетону, а воронки – з металу. Найбільш розповсюджені бункери із монолітного залізобетону. Це пояснюється такими причинами: на будівництві зводиться незначна кількість бункерів, що утруднює використання збірного залізобетону; монолітним бункерам можна надати будь-яку форму і ємність; монолітні бункери можуть зводитися за будь-якого ступеня механізації будівельних робіт. Поряд з цим монолітним бункерам притаманні і деякі недоліки: необхідність влаштування складної опалубки та риштування; ускладнене армування; необхідність поступового нарощування опалубки призматичної частини бункера; ускладнення зведення при від’ємних температурах.

Монолітні бункери в переважній більшості армуються окремими стержнями. Застосовують два способи армування: з відгинами та без відгинів. В якості робочої арматури використовують стержні класів А240С, А400С та А500С.

Основним навантаженням на бункери є власна вага його конструкцій та вага сипучих матеріалів, що зберігаються. При розвантаженні під час руху матеріалів виникають сили тертя по внутрішнім поверхням стін, але зусилля від тертя дуже незначні і ними в розрахунках нехтують.

Бункери являють собою складні просторові системи, розрахунок яких навіть у пружній стадії утруднений. В зв’язку з цим використовують інженерні методи, основані на дійсних схемах руйнування елементів бункерів. Експериментально засвідчено, що одиночні прямокутні в плані бункери під дією матеріалів руйнуються за декількома схемами: місцевий згин стін; руйнування стін (розрив) від горизонтального внутрішнього розпору; відрив воронки від призматичної частини; згин бункера в цілому з руйнуванням по нормальним або похилим перерізам. Міцність бункерів при будь якій схемі руйнування повинна бути забезпечена розрахунками. Стіни бункерів також розраховують за другою групою граничних станів, забезпечуючи їхню необхідну тріщиностійкість.

Залізобетонні силоси

Силоси представляють собою ємності для сипучих матеріалів, висота яких H > 1,5 , де А – площа горизонтального перетину силосу. Для круглих силосів ця умова має вигляд H > 1,33D (D – діаметр силосу), а для прямокутних у плані силосів з розмірами а×b - H > 1,5b (b > a). Окремі силоси, а також об’єднані в корпуси входять до складу виробничих будівель і споруд промислового та сільськогосподарського призначення. В них можуть зберігати цемент, вугілля, кокс, соду, зерно, комбікорм, борошно тощо. Силоси та силосні корпуси, в яких зберігають зерно називають елеваторами.

Силоси складаються з фундаменту, підсилосного поверху (може бути відсутнім), стін силосних ємностей (часто називають банками) та надсилосної галереї. В плані силоси можуть бути круглими, прямокутними, багатогранними. Найбільш розповсюджені круглі та квадратні силоси. Розміри силосів, форма, їхня кількість, розташування в плані призначаються відповідно до технологічних вимог.

Зводяться силоси з монолітного, збірного або збірно-монолітного залізобетону, використовуючи звичайну та попередньо напружену арматуру. Силоси можуть мати різноманітні конструктивні схеми, серед яких: без підсилосного поверху з розвантаженням через отвори в стінах; те саме з розвантаженням через спеціальну галерею; з конічною воронкою; з підсилосним поверхом і плоским залізобетонним днищем-набетонкою; те саме з металічною конічною воронкою.

Круглі силоси використовують діаметром 3 і 6 м, рідше 12 і 18 м. Квадратні силоси мають розміри сторін 3 або 4 м. Залежно від кількості банок для зберігання матеріалу окремі круглі і квадратні силоси об’єднуються в силосні корпуси які, в більшості випадків, мають розміри в плані 36×18; 24×18; 36×24 м. Висота силосів може досягати 30 м, а на скальних ґрунтах до 42 м.

Монолітні силоси зводять в ковзній опалубці із бетону класу не нижче В15. За діаметра стін 6 м товщина стін приймається в межах 160 – 180 мм, а за діаметра 12 м – 240 мм. В квадратних силосах товщина стін складає 150 – 160 мм. Мінімальна товщина стін приймається за умови недопущення розривів бетону при переміщенні опалубки. Робочу арматуру використовують переважно класів А400С і А500С. Як попередньо напружену можна використовувати дротову арматуру класу Вр- ІІ та стержньову класів А500С, А600С і вище.

В збірних силосах розділення на елементи може здійснюватися як по вертикалі, так і по горизонталі. Вертикальне розділення використовують рідко, оскільки окремі елементи мають велику довжину. Найбільш доцільно зведення збірних силосів із замкнених елементів. Круглі силоси розділяють на кільцеві або сегментні елементи, які можуть бути в окремих випадках підсилені ребрами. Але найбільш придатні для зведення силосів гладкі елементи. Суцільні кільця мають діаметр до 3 м за товщини стін 100 або 120 мм, висоту кілець призначають кратною 600 мм.

Прямокутні збірні силоси збирають з замкнутих, плоских та кутових елементів. З’єднання окремих елементів між собою здійснюють за допомогою болтів та заповнення дрібнозернистим бетоном шпонок (для цього по вертикальним контурам елементів влаштовують спеціальні поширення). Можуть також використовуватися об’ємні блоки висотою до 1,2 м, які розташовують в шаховому порядку, а простір між ними заповнюють плоскими елементами.

Підсилосний поверх призначений для організації розвантаження силосних банок, а надсилосна галерея – для завантаження. Конструкції для цих частин силосів використовують такі, як для виробничих будівель. Фундаменти для силосів як правило влаштовують у вигляді суцільної залізобетонної плити, але можуть бути використані окремі та пальові фундаменти.

Силоси розраховують на дію власної ваги конструкцій, власної ваги сипучих матеріалів, снігу та вітру. Оскільки висота силосів перевищує розміри в плані, при розвантаженні виникають суттєві сили тертя між стінами і сипучим матеріалом, які необхідно враховувати в розрахунках (в бункерах такими силами нехтують).

Тиск від сипучих матеріалів на стіни (вертикальний і горизонтальний) визначають за формулами, отриманими теоретичним шляхом та уточненим за результатами експериментальних досліджень. В круглих силосах від дії сипучих матеріалів в горизонтальному напрямку виникають розтягаючи зусилля, тому стіни розраховуються як центрально розтягнуті елементи. У вертикальному напрямку сили тертя складуються з силами від власної ваги конструкцій, снігу та дії вітру. Армування круглих силосів може бути виконано як звичайною, так і попередньо напруженою арматурою.

В прямокутних силосах під дією горизонтального тиску виникають розтягуючі зусилля та згинальні моменти, а тому стіни в горизонтальному напрямку розраховують як позацентрово розтягнуті елементи. Армують прямокутні силоси звичайною арматурою згідно розрахунків.

Конструкції фундаментів, підсилосного поверху та надсилосної галереї розраховують так само, як аналогічні конструкції виробничих будівель. Стіни силосів також розраховують за шириною розкриття або на утворення тріщин.

 

Підпірні стіни

 

Підпірні стіни - конструкції, які сприймають тиск від масиву грунту або інших сипучих матеріалів та навантаження, розташованого на їхній поверхні. Підпірні стіни утримують сипучі матеріали у заданому положенні.

Підпірні стіни класифікують за декількома ознаками. За конструктивними особливостями стіни бувають гравітаційні, шпунтові і пальові. У гравітаційних стінах горизонтальний тиск грунту сприймається власною масою стіни і масою грунту, який знаходиться в межах розмірів плити. Міцність пальових і шпунтових стін забезпечується їхнім опором згинанню, а стійкість – опором випиранню грунту основи.

Гравітаційні підпірні стіни бувають масивні, кутові, контрфорсні, анкерні, ряжеві. Найбільш поширені кутові та контрфорсні стіни. За способом виготовлення стіни можуть бути монолітні, збірні та збірно-монолітні.

Кутові стіни складаються з лицьової вертикальної та фундаментної плит, з’єднаних між собою жорстко. Такі стіни ще називають тонкостінними консольними. В монолітних стінах жорсткість в місці з’єднання плит досягається завдяки розміщенню відповідної арматури. У збірних стінах таке з’єднання забезпечується наявністю у фундаментній плиті щілинного пазу, в якому замонолічується лицьова плита. Ширина фундаментної плити складає приблизно B = (0,7 – 1,0)H, де H – висота стіни. Передня частина фундаментної плити складає b = (0,2 – 0,3)H.

Кутові підпірні стіни застосовують, коли їхня висота не перевищує 4,5 м. За більшої висоти більш економічні стіни з контрфорсами (вертикальними ребрами).

Кутові підпірні стіни можуть бути виготовлені і у вигляді окремих блоків довжиною 2 – 3 м. Розроблені конструкції збірних кутових стін, які складаються з двох елементів: стінової (лицьової) плити і фундаментної плити. Висота таких плит знаходиться в межах 1,2 – 3,6 м (через 60 см). Номінальна довжина стінових плит прийнята 3 м, фундаментних - 3 і 1,5 м, а ширина фундаментних плит – 2,2; 2,5; 3,1 і 3,7 м. В монолітних підпірних стінах можуть бути прийняті за розрахунками будь-які розміри з дотриманням модульної системи.

Контрфорсні підпірні стіни складаються з лицьової та фундаментної плит і ребер, які розташовують вздовж стіни через a = (2 – 3,5) м. Розроблені типові збірні кутові підпірні стіни з контрфорсами, але їхня конструкція досить складна.

Розраховують підпірні стіни на дію горизонтальних і вертикальних навантажень. Вертикальні навантаження складають власна вага конструкцій стіни та вага грунту, розташованого в межах розмірів стіни. Горизонтальні навантаження виникають від тиску грунту з урахуванням навантаження (постійного, змінного), розташованого на поверхні грунту.

Елементи кутових стін розраховують як згинальні елементи. В стінах з контрфорсами розраховують лицьову стіну, фундаментну плиту та контрфорс. Залежно від співвідношення висоти плити і віддалі між ребрами лицьова (вертикальна) плита може розраховуватися за балочною нерозрізною схемою або як плита, оперта по контуру. В цьому випадку плити розглядаються як защемлені по граням ребер та у фундаментній плити. Так же розраховується тильна частина фундаментної плити. Передня частина фундаментної плити розглядається як консоль.

Ребро (контрфорс) стіни має перемінну висоту і працює на згин як консоль, защемлена у фундаментній плиті. Його розглядають як балку таврового перерізу. Ребро також розраховують на відрив від лицьової і фундаментної плити.

 

Обсяг і зміст курсової роботи

 

Робота складається з пояснювальної записки та листа креслення формату А2 (допускається формат А1). Пояснювальна записка обсягом 15 – 25 сторінок формату А4 друкованого або писаного тексту повинна містити:

- титульну сторінку, оформлену відповідним чином;

- зміст роботи, з нумерацією початкових сторінок відповідних розділів записки;

- вихідні дані;

- матеріали для проектування зі всіма необхідними їх фізико- механічними характеристиками, що вибираються згідно з чинними нормами проектування;

- конструктивну схему (характеристику) об’єкту будівництва, де наводиться конструктивна схема споруди, прийняті конструкції та елементи, з яких вона складається (необхідно вказати їх характеристики, розміри тощо). Вказується призначення споруди, спосіб її зведення та черговість монтажу окремих конструкцій, необхідні заходи щодо водонепроникності та забезпечення нормального температурно-вологісного режиму споруди тощо. Необхідно описати конструкцію стиків залізобетонних елементів, як влаштовується температурно-вологісний шов у споруді (при його потребі), спосіб натягу попередньо напруженої арматури тощо;

- визначення розмірів (для підпірних стін);

- збір навантажень;

- розрахунок конструкцій за першою та другою групами граничних станів. Для напруженої арматура необхідно визначити втрати напруження;

- список використаних джерел.

В пояснювальній записці до роботи мають бути наведені наступні рисунки: конструктивна схема споруди з необхідними розрізами; розрахункові схеми конструкцій та епюри (тиску, моментів тощо); перерізи та схеми армування конструкцій. Розрахунки повинні супроводжуватись короткими поясненнями.

Розміщення матеріалу на аркуші графічної частини роботи студент визначає самостійно. На аркуші обов’язково повинно бути відображено: конструктивна схема споруди з необхідними розрізами; розрахункові схеми конструкцій та епюри зусиль; схеми армування конструкцій, сітки, каркаси; вузли, перерізи; специфікація арматури, відомість витрат сталі (можна навести в записці, якщо на аркуші недостатньо місця); примітки (обов’язково, якщо використовується попередньо напружена арматура).

Пояснювальна записка та лист графічної частини роботи, перед тим як передати викладачу на перевірку, підписуються автором.

Креслення повинні виконуватись з дотриманням вимог ГОСТ 21.503-80 [4].

Курсова робота повинна бути виконана самостійно.Якщо в процесі захисту роботи виявиться, що вона виконана сторонніми особами, студенту видається нове завдання за новою темою, яке необхідно виконати без застосування комп’ютерної техніки.

 


Просмотров 381

Эта страница нарушает авторские права




allrefrs.ru - 2021 год. Все права принадлежат их авторам!