билет № 29

1

Билет № 29

1. Железобетонные конструкции, эксплуатируемые в условиях воздействия повышенных и высоких технологических температур. Как учитывается особенности работы бетона и ар-ры

Железобетонные конструкции отдельных цехов промышленных зданий могут подвергаться систематическому воздействию технологических температур выше 50 °С. При систематическом воздействии технологической температуры до 200 °С применяют обычный железобетон на портландцементе; если температура выше 200°С, применяют специальный жаростойкий бетон. Прочность бетона при систематическом нагреве под влиянием нарушений структуры бетона снижается. С повышением температуры до 200°С снижение прочности при сжатии может достигать 30-40%, что должно учитываться в расчётах конструкций. Значения расчётных и нормативных сопротивлений бетонов умножают на коэффициенты: b, bt- учитывающие снижение сопротивления бетона сжатию и растяжению при кратковременном нагреве;

bl, btl – то же, при длительном нагреве.

Деформативность бетона при систематическом нагреве увеличивается под влиянием снижения модуля упругости бетона, значение которого принимается: Ebt=Eb b.

Температурная усадка бетона возникает при первом нагреве и является необратимой деформацией, которая увеличивается с повышением температуры нагрева: sl= sl t.

Температурное расширение бетона является обратимой деформацией, которая пропорциональна температуре нагрева: t= t t.

Суммарная температурная деформация бетона при нагреве:

bt = t - sl = ( t - sl )t= bt t.

для армирования жел.бет конструкций, работающих в условиях систематического воздействия технологических температур до 200°С, применяют ар-ные стали, предусмотренные для обычных условий, но с учётом дополнительных требований. Прочность стержней и проволочной ар-ры при нагреве снижается на 5-15%. Расчётные и нормативные сопротивления ар-ры умножают на коэффициенты s, st, учитывающие снижение сопротивления ар-ры при кратковременном и длительном нагреве. Модуль упругости стальной ар-ры при нагреве до 200°С снижается незначительно.

В железобетонных эл-тах с трещинами принимают среднее значение температурного расширения ар-ры в бетоне:

stm= bt +( st - bt ) . Коэффициент зависит от процента армирования продольной ар-рой.

Полная величина потерь предварительного напряжения ар-ры складывается из основных потерь при нормальной температуре и дополнительных потерь, вызванных действием температуры. Дополнительные потери принимаются равными:

1.30% потерь от ползучести бетона при нормальной температуре; 2. дополнительным потерям от релаксации напряжений в ар-ре.

2. Приведите методику проверки устойчивости стенок вертикальных цилиндрических стальных резервуаров низкого давления для хранения жидкостей

Конструктивные решения основных элементов резервуара в значительной степени зависят от его объема.

Расчет на устойчивость. Верхние пояса стенки корпуса в результате расчета на прочность получаются сравнительно небольшой толщины, поэтому их необходимо проверить на устойчивость по формуле

Меридиональные продольные сжимающие напряжения в стенке

определяются по формуле

где РКР - нагрузка от собственного веса крыши и

2

установленного на ней оборудования, кН/м2 ; РS - нагрузка от снега на крышу, кН/м2; РPBAK - нагрузка от вакуума, кН/м2 ; РW - ветровая нагрузка на крышу (отсос), кН/м2; =0,9—коэффициент сочетания нагрузок; W – напряжения от собственного веса вышерасположенного участка стенки толщиной tWMIN .

Снеговая нагрузка вычисляется по формуле:

где S=1,4 коэффициент надежности для снеговой нагрузки; S0 - нормативное значение нагрузки от снегового покрова для рассматриваемого места строительства, принимаемое по СНиП 2.01.07— 85; с — коэффициент, учитывающий характер распределения снега на крыше резервуара.

Нагрузка от вакуума:

где РВАК=1,2; РВАК - нормативное значение нагрузки от

вакуума, кН/м2.

Ветровая нагрузка, создающая эффект отсоса для крыши и вызывающая меридиональные растягивающие напряжения в стенке резервуара, определяется по формуле:

где W0 — нормативный скоростной напор, кН/м2, принимаемый в зависимости от района строительства по СПиП 2.01.07—85; CЕ2 =0,8 — аэродинамический коэффициент для крыши; W = 0,8 - коэффициент надежности по нагрузке (для ветровой нагрузки - отсоса).

Напряжения от собственного веса участка стенки толщиной tWMIN определяются по формуле:

где W - удельный вес стали; i - число поясов выше рассматриваемого уровня; hN - ширина листа одного пояса, м; W =1,05 - коэффициент надежности по нагрузке (для собственного веса стенки).

Кольцевые напряжения в стенке от действующих нагрузок:

где =0,9.

Ветровая нагрузка условно принимается равномерно распределенной по окружности корпуса:

где сI =0,8 (при h/2r 1); W =0,5; К— коэффициент, учитывающий изменения скоростного напора по высоте и принимаемый по СНиП 2.01.07—85 (при h<12м принимается К=1).

Меридиональное критическое напряжение в стенке определяется по формуле:

Кольцевое критическое напряжение в стенке

определяется по формуле:

где tWCP - средняя толщина стенки; h — высота корпуса.

3

Рис. Схема усиления стенки резервуара коль-

цами жесткости

Если в результате расчета устойчивость стенки оказалась не обеспеченной, то целесообразно не увеличивать ее толщину, а установить одно или несколько промежуточных колец жесткости, что позволит повысить критическое кольцевое

напряжение за счет замены в расчете всей высоты корпуса на высоту участков между кольцами жесткости h' и h" (рис. ).

В этом случае зоны стенки h' и h" проверяют по формуле

отдельно при своих значениях tWMIN и tW, вычисляя CR2 при h = h' и h = h".

Критическая сила в кольце жесткости должна быть больше действующего в нем усилия от нагрузки, определяемой по формуле:

3. Гидроизоляция фундаментов мелкого заложения при низком и высоком положении уровня грунтовых вод

Гидроизоляция предназначена для обеспечения водонепроницаемости сооружений (антифильтрационная гидроизоляция), а также защиты от коррозии и разрушения материалов фундаментов при физической или химической агрессивности подземных вод (антикоррозионная гидроизоляция).

1). Простейший случай – защита от капиллярной влаги.

На высоте 15-20 см от верха отмостки по выровненной горизонтальной поверхности стен устраивают непрерывную водонепроницаемую прослойку из 1…2 слоев рулонного материала на битумной мастике

(рис.)

4

Рис. 14.14. Изоляция стен от сырости и капиллярной влаги:

а – стена бесподвального здания; б – стена подвального помещения; 1- цементный раствор или рулонный материал; 2 – обмазка битумом за два раза

2). Если уровень грунтовых вод находится ниже пола подвала (рис.14.14 б), то для защиты фундаментов применяют изоляцию от сырости.

Для этого с наружной поверхности заглубленных стен осуществляется обмазка горячим битумом за 1…2 раза и прокладываются рулонная изоляция в стене на уровне ниже пола подвала.

3). Если УГВ выше отметки пола подвала, то гидроизоляцию осуществляют в виде сплошной оболочки, защищающей заглубленное помещение снизу и по бокам.

Выполняется из рулонных материалов с не гниющей основой (гидроизол, стеклорубероид, металлоизол, толь и т.п.) – оклеичная гидроизоляция.

- Вертикальная гидроизоляция наклеивается, как правило, с наружной стороны фундамента, т.к. в этом случае под действием напора подземных вод изоляция просто прижимается к изолируемой поверхности.

Для предохранения изоляции от механических воздействий (например, при обратной засыпки) снаружи ее ограждают защитной стенкой из кирпича, бетона или блоков (рис. 14.15.) Зазор между стенкой и гидроизоляцией заполняют жидким цементным раствором.

5

Рис. 14.15. Гидроизоляция подвальных помещений:

а – при небольших напорах подземных вод; б, в – при больших напорах подземных вод; 1 – защитная стенка; 2 – уровень подземных вод; 3 – битумная обмазка; 4 – цементный раствор или

рулонный материал; 5 – рулонная изоляция; 6 – защитный цементный слой; 7 – бетонная подготовка; 8

– цементная стяжка; 9 – железобетонное ребристое перекрытие; 10 – железобетонная коробчатая конструкция

- Горизонтальная гидроизоляция наклеивается на выровненную цементной стяжкой поверхности подготовки и защищается сверху цементным или асфальтовым слоем t=3…5см.

Гидростатической давление воды при УГВ до 0,5 м выше пола подвала компенсируются весом конструкции пола (рис. 14.15 а)

Если УГВ выше отметки пола подвала более чем на 0,5 м, то применяют специальные конструкции (заделанные в стены ж/б плиты, специальной плиты с упорами в стены здания и т.п.) – рис.14.15 б, в.

В любом случае гидроизоляция должна устраиваться на высоту превышающую максимальную отметку УГВ на 0,5 м.

4). Защита от коррозии.

- При слабоагрессивных водах делают глиняный замок из хорошо перемятой и плотоноутрамбованной глины по всей высоте защитной стенки и с боков фундаментов (рис. 14.16)

Рис. 14.16. Изоляция фундаментов от агрессивных подземных вод:

1 – глиняный замок из перемятой глины; 2 – обмазка битумом за три раза; 3 – защитная стенка; 4 – рулонная изоляция; 5 – чистый пол; 6 – железобетонное перекрытие; 7 – защитный слой; 8 – цементная стяжка; 9 – щебеночная или гравийная подготовка на битуме

- При более агрессивных водах до устройства глиняного замка поверхность защитной стенки и фундаментов покрывают за 2 раза битумной мастикой или оклеичной изоляции из битумных рулонных материалов.

Снизу фундамента и под полом подвала изоляция имеет более сложную конструкцию (см. рис.)

6

- На ряду с антикоррозионной изоляцией фундаменты защищают за счет применения более стойких к данному виду агрессивности цементов (сульфатостойкие и т.п.), а также плотных бетонов.5

7

8

4. Методы возведения одноэтажных промышленных зданий и монтажные механизмы

Одноэтажные промышленные здания легкого типа преимущественно монтируют раздельным методом, тяжелого типа - комплексным, но основным методом является смешанный.

Здания монтируют:

-легкого типа - самоходными стреловыми кранами на гусеничном и пневмоходу;

-среднего типа - самоходными, стреловыми, козловыми и башенными кранами;

-тяжелого типа — башенными кранами большой грузоподъемности в сочетании с гусеничными и мачтовостреловыми в качестве вспомогательных.

При монтаже зданий легкого и среднего типа часто применяют метод предварительной раскладки элементов в монтажной зоне.

В зданиях тяжелого типа монтируемые конструкции подают непосредственно под монтаж (монтаж с «колес»). Предварительную раскладку конструкций обычно производят за 1.. .2 смены до установки их в

9

проектное положение. Так поступают, чтобы не загромождать конструкциями пролеты и обеспечить свободный маневр монтажного крана.

3.2.1. Поточность производства работ

Рациональная организация монтажного процесса - поточность осуществляется путем расчленения комплексного монтажного процесса на составляющие, создания заранее установленного ритма монтажа. При возведении одноэтажных промышленных зданий все монтажные работы делят на несколько монтажных потоков (рис.3.1). Отдельными специализированными потоками осуществляют монтаж фундаментов, колонн, стенового ограждения, иногда подкрановых балок.

10

Рис 1. Схема раскладки и монтажа элементов покрытия одноэтажных промышленных зданий:1-монтаж подкрановых балок самостоятельным потоком; 2-разгрузка плит покрытия; 3-мнтаж плит покрытия; 4- монтажный кран; 5-дополнительный монтажный кран для разгрузки и раскладки элементов в зоне монтажа; 6-тросы для расстроповки; 7-оттяжки; 8-ферма покрытия; 9-подкрановая балка

Для каждого потока подбирают оптимальную схему движения монтажного крана, рациональную раскладку и складирование сборных элементов, обеспечивающее минимальное количество стоянок крана, число переналадок строповочных и грузоподъемных устройств.

Конструкции, поступающие на стройку отдельными частями, укрупняют до подъема к месту установки, таким образом, создаются линейные, плоские, пространственные и конструктивно-технологические блоки. Направление монтажа конструкций здания должно учитывать порядок монтажа технологического оборудования. Всегда должно обеспечиваться сквозное движение транспорта внутри здания для доставки конструкций под монтаж. Торцы здания закрывают, I в последнюю очередь устанавливают рамы ворог.

5. Определите максимальную интенсивность потребления ресурсов объектного потока сметной стоимости 300 млн.руб, если общая продолжительность строительства 12 месяцев, а период развертывания потока – 4 месяца.

I = Q / Tпр

I - интенсивность или мощность потока – количество продукции в натуральных показателях, выпускаемой строительным потоком за единицу времени.

Q - количество продукции

Tпр - период выпуска готовой продукции

Тпр = - РАЗВ

– общая продолжительность работы = 12 месяцевРАЗВ – период развертывания потока = 4 месяцев

Так как период развертывания потока – это интервал времени между началом первого и завершающего процесса, то есть время, в течение которого в строительный поток включаются все бригады, то: