Главная База знаний "Allbest" Строительство и архитектура Расчет и конструирование железобетонных элементов одноэтажного промышленного здания

Расчет и конструирование железобетонных элементов одноэтажного промышленного здания

Подбор конструкций поперечной рамы: фахверковой колонны, плит покрытия, стеновых панелей, подкрановых балок, сегментной фермы. Компоновка поперечной рамы. Определение нагрузок на раму здания. Конструирование колонн. Материалы для изготовления фермы.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 07.11.2012
Размер файла 571,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГОУ ВПО

Сибирский федеральный университет институт градостроительства и региональной экономике

Кафедра Строительных конструкций

Пояснительная записка к курсовому проекту

Расчет и конструирование железобетонных элементов одноэтажного промышленного здания

Красноярск, 2009

Исходные данные

1. Одноэтажное промышленное здание отапливаемое, оборудованное мостовыми электрическими опорными кранами ( 2 крана, на каждом крановом пути). Длина здания по крайним координационным осям - 72м.

Состав кровли:

Водоизоляционный ковер из 2-х слоев «Техноласт ТПП»;

минераловатные жесткие плиты «URSA» П45 толщ. 60 мм.

цементно-песчанная стяжка толщиной 30мм.

Район строительства - г. Барнаул

Район по снеговой нагрузке - IV

Район по ветровой нагрузке - II

Высота до низа стропильной конструкции - 12 м.

Грузоподъемность мостовых кранов G=32 т

Среда эксплуатации - средне агрессивная.

Пролет здания - 24 м.

Стропильная конструкция - сегментная (раскосная) ферма.

1. Подбор конструкций поперечной рамы

Для подбора конструкций использованы типовые серии для одноэтажных промышленных зданий [10]. Произведем подбор основных конструкций при шаге рам в продольном направлении В=12м: колонн крайнего и среднего рядов; фахверковых колонн; плит покрытия; стеновых панелей; подкрановых балок и кранового рельса; стропильной двускатной балки.

Подбор колонн

Подбор колонн производится по серии 1.424.1-5 с учетом принятого шага колонн в продольном направлении (12м); грузоподъемности крана (G=32т); отметки до низа стропильной конструкции (верха колонн) - 12 м.

В соответствии с данными, приведенными в [10] принимаем колонну крайнего ряда марки 5К120 со следующими характеристиками: серия 1.424.1-5; марка колонны 5К120; высота этажа 12 м; масса колонны 10,0 т; длина колонны 13050 м; длинна надкрановой части l1=4500 м; длина подкрановой части l2=8550 м; высота сечения надкрановой части h1=600 мм; высота сечения подкрановой частиh2=800 мм; ширина колонны b=400 мм; класс бетона В30. колонну среднего ряда марки 11К120 со следующими характеристиками: серия 1.424.1-5; марка колонны 11К120; высота этажа 12 м; масса колонны 11,5 т; длина колонны 13050 м; длинна надкрановой части l1=4500 м; длина подкрановой части l2=8550 м; высота сечения надкрановой части h1=600 мм; высота сечения подкрановой частиh2=900 мм; ширина колонны b=400 мм; класс бетона В35.

Фахверковая колонна марки 8КФ144-1 выбрана по серии 1.427.1-3 с массой колонны 6,1т.

1.1 Подбор плит покрытия

Для подбора плит покрытия используем серию 1.465-3/80 с учетом принятого шага колонн в продольном направлении (12м). выполним сбор нагрузок на 1 м2 покрытия, предусматривая учет следующих нагрузок, приходящихся на плиту: вес составляющих кровли и снеговую нагрузку. Сбор нагрузок приведен в табл.1.

В соответствии с полученной расчетной нагрузкой 3,354 кН/м2 марка ребристой плиты 2ПГ-2Т выбрана со следующими техническими характеристиками: длинна плиты 11960мм; ширина плиты 2980мм; высота плиты 300мм; собственный вес плиты 3,6 кН/м2. класс бетона В25.

Таблица 1

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка, кН/м2

Коэффициент надежности по нагрузке гf

Расчетная нагрузка, кН/м2

Постоянная

Кровля

-водоизоляционный ковер из 2-х слоев «Техноэласт ТПП» д=3мм; вес= 0,09кН/м2

-цементно-песчаная стяжка д=30мм;с=18кН/м3

-минераловатные плиты «URSA» П45 д=60мм; с=0,5 кН/м3

2•0,09=0,180

18•0,03=0,540

0,5•0,06=0,030

1,2 (табл.1[2])

1,3

1,2

0,180•1,2=0,216

0,36•1,3=0,702

0,03•1,2=0,036

ИТОГО:

0,750

0,954

Временная: Временная (снег)

2,4•0,7=1,68

0,7

2,400

ИТОГО:

1,680

2,400

Полная нагрузка

2,430

3,354

Подбор стеновых панелей.

Для подбора стеновых панелей используем серию 1.432-15 с учетом принятого шага колонн в продольном направлении (12м). Приняты следующие стеновые панели: рядовые стеновые марки ПС120.18.30.массой 8,2т; стеновые панели ПС.120.12.30.массой5,4т;парапетные стеновые панели ПС.600.12.30.П-7 массой2,7т; толщиной 300мм.

Подбор подкрановых балок.

Подбор подкрановых балок выполнен с использованием данных серии КЭ-01-50 вып.2 на основе принятого шага колонн в продольном направлении (12м) и грузоподъемностью крана(G=32т). Выбраны следующие марки подкрановых балок: подкрановая балка крайнего ряда БКНВ-12-3к, среднего ряда БКНВ-12-3с; технические характеристики подкрановых балок: высота подкрановой балки 1400 мм; масса балки 11,6т; класс бетона В30.

Подбор кранового рельса.

Для подбора кранового рельса используем ГОСТ4121-76* (грузоподъемность крана G=32т).тип кранового рельса КР70; высота кранового рельса hrs=120мм; ширина нижней части В=120мм; ширина верхней части в=70мм; масса 1 пог.м кранового рельса 52,80 кг.

Подбор сегментной фермы.

Подбор сегментной фермы выполнен в соответствии с данными серии 1.463.-3, вып.1,2. с учетом принятого шага колонн в продольном направлении (12м). выполним сбор нагрузок, приходящихся на ферму: составляющих кровли, собственный вес плиты покрытия и снеговую нагрузку (табл. 2.)

Таблица 2

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка, кН/м2

Коэффициент надежности по нагрузке гf

Расчетная нагрузка, кН/м2

Постоянная

Кровля

-водоизоляционный ковер из 2-х слоев «Техноэласт ТПП» д=3мм; вес= 0,09кН/м2

-цементно-песчаная стяжка д=30мм;с=18кН/м3

-минераловатные плиты «URSA» П45 д=60мм; с=0,5 кН/м3

Собственный вес плиты покрытия

2•0,09=0,180

18•0,03=0,540

0,5•0,06=0,030

3,600

1,2 (табл.1[2])

1,3

1,2

1,1

0,180•1,2=0,216

0,36•1,3=0,702

0,03•1,2=0,036

3,960

ИТОГО:

4,350

4,914

Временная:

Временная (снег)

2,4•0,7=1,68

0,7

2,400

ИТОГО:

1,680

2,400

Полная нагрузка

6,030

7,314

В соответствии с полученной расчетной нагрузкой 7,314 кН/м2 выбрана марка фермы ФБ-24-IV-8 серии 1/463-3, вып. 1,2, со следующими техническими характеристиками: длина фермы - 24000мм; высота балки - 3300мм; ширина поясов фермы 240мм, масса фермы - 14,2 т; класс бетона В25.

Все подобранные конструкции (основные конструкции одноэтажного промышленного здания) приведены в табл. 3.

Таблица 3.

Название конструкции

Марка по проекту

Марка по серии

Вес конструкции, т

Колонна крайнего ряда (рядовая)

К1

5К120

(1.424.1-5)

10,0

Колонна крайнего ряда (угловая)

К1а

5К120

(1.424.1-5)

10,0

Колонна среднего ряда (рядовая)

К2

11К120

(1.424.1-5)

11,5

Колонна среднего ряда (торцевая)

К2 а

11К120

(1.424.1-5)

11,5

Колонна фахверковая

КФ

8КФ144-1

(1.427.1-3)

6,1

Плита покрытия

П1

2ПГ-2Т

(1.465-3/80)

3,6 кН/м2

Стеновые панели

(рядовые)

ПС1

ПС 120.12.30

1.432-15

5,4

ПС2

ПС 120.18.30

1.432-15

8,2

Стеновые панели (парапетные)

ПС3

ПС 600.12.30-П7

1.432-5

2,7

Подкрановые балки

(крайнего ряда)

ПБ1

БКНВ-12-3к

КЭ-01-50, вып.2

11,6

Подкрановые балки

(среднего ряда)

ПБ2

БКНВ-12-3с

КЭ-01-50, вып.2

11,6

Сегментная ферма

(рядовая)

Ф1

4ФС-24-6/7

ПК-01-129/78

18,6

Сегментная ферма

(торцевая)

Ф2

4ФС-24-6/7

ПК-01-129/78

18,6
1.2 Компоновка поперечной рамы
На основе выбранных конструкций разрабатываем конструктивную схему поперечной рамы при учете, что каркас одноэтажного промышленного здания состоит из поперечных рам, образованных защемленными в фундаменты колоннами и шарнирно опирающимися на колонны стропильными балками (соединение сваркой закладных деталей). За отметку 0,000 принята отметка чистого пола. Колонны защемлены в фундамент на 150мм.
Привязка крайних колонн к разбивочным осям составляет 250 мм (шаг колон - 12м; грузоподъемность крана G=32т; отметка до низа стропильной конструкции 12,0 м<13,8м).
Все остальные отметки приняты, исходя из геометрических размеров подобранных конструкций. При этом наружные навесные стеновые панели опираются на опорные столики на отметке 11,400; 7,800; 6,600; 1800.. Отметка верха подкрановой части колонн 7,500. Отметка кранового рельса компануется с учетом высоты подкрановой балки и высоты кранового рельса (1400мм и 120 мм) - 9,020. конструктивно- компоновочный разрез приведен на рис.1.
Конструктивно- компоновочный разрез здания рис. 1
1.3 Определение нагрузок на раму здания
Нагрузки на раму здания определяются с учетом следующих коэффициентов:
гn=0,95 - коэффициент надежности по назначению здания, исходя из требований СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия (класс ответственности здания - II); гf>1 - коэффициент надежности по нагрузке.
Постоянные нагрузки.
Нагрузка от веса покрытия на 1 м2 приведена в табл.2. Опорное давление балки с учетом покрытия составит:
F1=F2=0,95(4,914•12•9+0,5•18,6)=592,53кН
Где 4,914 - собственный вес элементов покрытия с грузовой площадью 12•9 м2 (табл.2.); 0,5•186 - собственный вес половины стропильной балки.
При этом на крайнее стойки передаются силы F1; на средние -F2=2F1. Продольная сила F1 действует на крайнее колонны с эксцентриситетом
еF1=0,250+0,175-0,5h=0,250+0,175-0,5•0,6=0,125м.
где 0,25м - привязка крайних колонн к разбивочным осям; 0,175- расстояние от продольной разбивочной оси до места передачи продольной силы на колонну.
Момент от действующей нагрузки МF1=F1• еF1=592,53•0,125=74,067кНм.
Расчетная нагрузка от веса стеновых панелей, передаваемая выше отм. 11,400:
S1=кН,
где hп3 - высота рассматриваемой панели; Нагрузка S1 действует на колонну с тем же самым эксцентриситетом еS1=0,30+0,15=0,45м.
Момент от S1 МS1=S1• еS1=98,50•0,45=44,33кНм.
Расчетная нагрузка от веса стеновых панелей, передаваемая выше отм. 7,800:
S2=кН,
где hп3 - высота рассматриваемой панели; Нагрузка S1 действует на колонну с тем же самым эксцентриситетом еS1=0,30+0,15=0,45м.
Момент от S2
МS2=S2• еS2=85,36•0,45=38,41кНм.
Расчетная нагрузка от веса стеновых панелей, передаваемая выше отм. 6,600:
S3=кН,
где hп3 - высота рассматриваемой панели; Нагрузка S1 от веса стеновых панелей действует на колонну с эксцентриситетом еS3=0,45+0,15=0,60м.
Момент от S3
МS1=S3• еS3=73,87•0,60=44,32кНм.
Расчетная нагрузка от веса стеновых панелей, передаваемая выше отм. 1,800:
S4=кН,
где hп3 - высота рассматриваемой панели; Нагрузка S4 действует на колонну с тем же эксцентриситетом еS4=0,45+0,15=0,60м.
Момент от S4
МS1=S4• еS4=102,6•0,60=61,56кНм.
Расчетная нагрузка от веса стеновых панелей, передаваемая выше отм. 0,000 до отм. 1,800:
S5=кН,
где hп3 - высота рассматриваемой панели; Нагрузка S5 действует на колонну с тем же эксцентриситетом еS5=0,45+0,15=0,60м.
Момент от S5
МS5=S5• еS5=78,55•0,60=47,13кНм.
Нагрузка от веса надкрановой части крайних колонн
F3=гn•гf•с•b•h•lнад. части =0,95•1,1•25•0,4•0,6•4,5=28,22кН.
Сила F3 приложена в уровне верхней части консоли колонны (отм. 7,500).
Нагрузка от веса подкрановой части крайних колонн (сила на отм. 0.000)
F4=гn•гf•с•b•h•lпод. части =0,95•1,1•25•0,4•0,8•8,55 =71,48кН.
Нагрузка от веса надкрановой части средней колонны
F5=гn•гf•с•b•h•lнад. части =0,95•1,1•25•0,4•0,6•4,5=28,22кН.
Сила F5 приложена в уровне верхней части консоли колонны (отм. 7,500).
Нагрузка от веса подкрановой части крайних колонн (сила на отм. 0.000)
F6=гn•гf•с•b•h•lпод. части =0,95•1,1•25•0,4•0,9•8,55 =80,41кН.
Нагрузка от веса подкрановой балки и кранового рельса крайних колонн
F7=гn•гf•(mпод. балки+B•mкран. рельса) =0,95•1,1•(116+12•0,53)=127,87кН.
Где mпод. балки=116кН - вес подкрановой балки; B=12м - шаг колонн в продольном направлении; mкран. рельса=0,53кН/м - вес одного погонного метра кранового рельса.
Сила F7 приложена в уровне консоли колонны с эксцентриситетом, равным е
F7=л+250-0,5•hподкр. части=750+250-0,5·800=600мм=0,6м,
Где л=750мм - привязка силы F7 к разбивочной оси ; 250мм- привязка колонны;
hподкр. части=800мм - высота подкрановой части колонны.
Момент от действующей нагрузки МF7=F7• еF7=127,87•0,6=76,72 кНм.
Нагрузка от веса подкрановой балки и кранового рельса средних колонн
F8=гn•гf•(mпод. балки+B•mкран. рельса) =0,95•1,1•(116+12•0,53)=127,87кН.
Где mпод. балки=116кН - вес подкрановой балки; B=12м - шаг колонн в продольном направлении; mкран. рельса=0,53кН/м - вес одного погонного метра кранового рельса.
Сила F8 приложена в уровне консоли колонны с эксцентриситетом, равным
еF7=л+250-0,5•hподкр. части=750+250-0,5·900=550мм=0,55м,
Где л=750мм - привязка силы F8 к разбивочной оси ; 250мм- привязка колонны;
hподкр. части=900мм - высота подкрановой части колонны.
Момент от действующей нагрузки
МF8=F8• еF8=127,87•0,55=70,33 кНм.
Нагрузка от веса подкрановой балки и кранового рельса средних колонн
F9=гn•гf•(mпод. балки+B•mкран. рельса) =0,95•1,1•(116+12•0,53)=127,87кН.
Сила F9 приложена в уровне консоли колонны с эксцентриситетом, равным
еF9=л+250-0,5•hподкр. части=750мм=0,75м,
Момент от действующей нагрузки МF9=F9• еF9=127,87•0,75=95,90 кНм.
Расчетная схема от действия постоянных нагрузок.
Снеговые нагрузки.
Расчетное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия составляет S=2,4 кПа. Величина полной снеговой нагрузки, приходится на крайнее колонны (кратковременная нагрузка) равна
В1=S•12•9=2,4•12•9=259,2кН
Момент от действия данной нагрузки
МВ1=В1• еF1=259,2•0,125=32,4 кНм.
Длительная нагрузка подсчитывается как часть от полной снеговой нагрузки
В1/=0,5•S•12•9=0,52,4•12•9=129,6 кН
Момент от действия длительной нагрузки
МВ1/=В1/• еF1=129,6•0,125=16,2 кНм.
Расчетные схемы от снеговой нагрузки: а- от кратковременного действия; б- от длительного действия
Крановые нагрузки.
Параметры мостового крана грузоподъемностью Q=32т принимаем по ГОСТ 25711-83; ГОСТ 6711-81. пролет крана Lcr=22,5м; ширина мостового крана В=6300мм; база крана К=5100мм; максимальное давление от одного колеса кранового моста Fn max=260 кН; вес тележки Gn=87 кН; вес крана с тележкой Gс=437 кН.
Минимальное давление от одного колеса кранового моста
Fn. min=0,5(Q+Gc)-Fn.max=0,5(320+437)-260=118,5кН.
Нормативная горизонтальная нагрузка от торможения тележки крана с грузом, передаваемая через одно колесо кранового моста равна.
Нn=0,05(Q+Gn)/n=0,05(320+87)/2=10,18кН (n- число колес на одной стороне кранового моста).
В соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85 при расчете рам вертикальные и горизонтальные нагрузки от мостовых кранов определяются для не более чем от двух наиболее неблагоприятных по воздействию кранов на одном крановом пути.
Расчетная вертикальная нагрузка на колонны от двух сближенных кранов:
Dmax=гn•гf•Fn max?yi=0,95•1,1•260(1+0,633+0,841+0,475)=801,24кН
Dmin=гn•гf•Fn min?yi=0,95•1,1•118,5(1+0,633+0,841+0,475)=365,18кН
Где гf=1,1 - коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок; ?yi - сумма ординат с эпюры линии влияния.
Силы Dmax., Dmin действуют одновременно на консолях стоек с такими же эксцентриситетами, что и сила F7 и учитываются как кратковременные.
Первое загружение: сила Dmax приложена к крайней левой стойке рамы с моментом МDmax= Dmax• еF7=801,24•0,6=480,74 кНм.
Сила Dmin приложена к средней левой стойке рамы с моментом
МDmin= Dmin• еF9=365,18•0,75=273,89 кНм.
Второе загружение: сила Dmin приложена к крайней левой стойке рамы с моментом МDmin= Dmin• еF7=365,18•0,6=219,11 кНм.
сила Dmax приложена к средней левой стойке рамы с моментом МDmax=
Dmax• еF9=801,24•0,75=600,93 кНм.
Для учета длительных нагрузок от кранового оборудования воспользуемся ординатами с эпюры линии влияния для одного крана.
Расчетная вертикальная нагрузка на колонны от одного крана:
Dmax/=гn•гf•0,5Fn max?yi=0,95•1,1•260•0,5(1+0,633)=221,85кН
Dmin/=гn•гf•0,5Fn min?yi=0,95•1,1•118,5•0,5(1+0,633)=101,11 кН
Где ?yi - сумма ординат с эпюры линии влияния.
Силы Dmax., Dmin действуют одновременно на консолях стоек с такими же эксцентриситетами, что и сила F7 и учитываются как длительные.
Первое загружение: сила Dmax/ приложена к крайней левой стойке рамы с моментом
МDmax/= Dmax/• еF7=221,85•0,6=133,11 кНм.
сила Dmin/ приложена к средней стойке рамы с моментом
МDmin/= Dmin/• еF9=101,11 •0,75=75,83 кНм.
Второе загружение: сила Dmin/ приложена к крайней левой стойке рамы с моментом
МDmin/= Dmin/• еF7=101,11 •0,6=60,66 кНм.
сила Dmax/ приложена к средней стойке рамы с моментом
МDmax/= Dmax/• еF9=221,85•0,75=165,75 кНм.
Расчетные схемы от крановых нагрузок
Расчетные схемы от крановых нагрузок: а- от кратковременного действия при Dmax, приложенной к левой крайней стойке; б- от длительного действия при D max, приложенной к правой крайней стойке; в- горизонтальной при торможении крана Т, приложенной к крайней левой стойке
Горизонтальная нагрузка от кранов - торможение кранов. Сила Т приложена в месте крепления верхней полки подкрановой балки к стойке рамы (1400мм - высота подкрановой балки). Горизонтальная крановая нагрузка от двух кранов на колонну при поперечном торможении равна
Т=гn•гf•Нn?yi=0,95•1,1•10,18(1+0,633+0,841+0,475)=31,37кН
1.4 Ветровые нагрузки
Нормативные значения ветрового давления по табл.5 СНиП 2.01.07-85 для II района составляет щ0=0,30кПа. Расчетное значение средней составляющей ветровой нагрузки
Wрасч= гn•гf• щ0•К•Се
Где К - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте (для типа местности В по табл. 6 СНиП 2.01.07-85 К составляет следующие величины: на высоте 5м-К=0,5; на высоте 10м-К=0,65 и на высоте 20м К=0,85); Се - аэродинамический коэффициент, устанавливаемый по прил.4 СНиП 2.01.07-85. для данного примера расчета при действии ветра слева направо для наветренной поверхности здания Се=0,8; для подветренной стороны Се=-0,5 (при условии Н/2l=13,8/2•24=0,29меньше0,5)
Определим по линейной интерполяции значения К для высоты 12,00м
Вычислим по линейной интерполяции значение К для высоты 13,8м.
Найдем расчетные значения ветрового давления по поверхности стен на всех отметках:
Отм.5.000
С наветренной стороны
W1=гn•гf• щ0•К•Се=0,95•1,4•0,3•0,5•0,8=0,160кН/м2
С подветренной стороны
W1/=гn•гf•щ0•К•Се=0,95•1,4•0,3•0,5•0,5=0,100кН/м2
Отм. 10.00
С наветренной стороны W2=гn•гf•
щ0•К•Се=0,95•1,4•0,3•0,65•0,8=0,207кН/м2
С подветренной стороны
W2/=гn•гf•щ0•К•Се=0,95•1,4•0,3•0,65•0,5=0,130кН/м2
Отм. 12.000
С наветренной стороны
W2=гn•гf• щ0•К•Се=0,95•1,4•0,3•0,69•0,8=0,221кН/м2
С подветренной стороны
W2/=гn•гf•щ0•К•Се=0,95•1,4•0,3•0,69•0,5=0,138кН/м2
Отм. 13,800
С наветренной стороны
W2=гn•гf• щ0•К•Се=0,95•1,4•0,3•0,726•0,8=0,232кН/м2
С подветренной стороны
W2/=гn•гf•щ0•К•Се=0,95•1,4•0,3•0,726•0,5=0,145кН/м2
Эпюра расчетного ветрового давления по поверхности стен
Приведем расчетную равномерно распределенную нагрузку на отметках 13,800и 12,00 в горизонтальную сосредоточенную на отметке 12,00:
С наветренной стороны
Wгориз=(0,232+0,221)•0,5•(13,8-12,0)•12=4,89 кН
С подветренной стороны
Wгориз/=(0,145+0,138)•0,5•(13,8-12,0)•12=3,06 кН
Эпюре расчетных нагрузок между отметками 0,150 и 12,000 соответствуют эквивалентные по моменту в заделке стоек равномерно распределенные нагрузки с наветренной щ1 и подветренной щ2 сторон по длине стоек.
Данные величины определим следующим образом:
щ1=0,221•12=2,65 кН/м (наветренная сторона)
щ2=0,138•12=1,66 кН/м (наветренная сторона)
Схема загружения от ветровой нагрузки
2. Статический расчет поперечной рамы
Статический расчет производим в программе «SCAD».
Для ввода жесткостных характеристик стержней рамы предварительно произведем приближенный расчет изгибной и сдвиговой жесткостей стропильной конструкции, используя для этого данные по надкрановой и подкрановой частей колонны. Предварительно определим жесткостные характеристики колонн крайнего ряда при классе бетона В30:
Для колонн высотой 12,00 м:
Для надкрановой части:
Для подкрановой части:
На основании полученных данных рассчитаем жесткостные характеристики для стропильной конструкции:
2.1 Определение расчетных сочетаний усилий
Расчет элементов поперечной рамы необходимо производить с учетом наиболее неблагоприятных сочетаний нагрузок, а следовательно и внутренних усилий. Исходя из статического расчета рамы на отдельные нагрузки, приведем данные по внутренним усилиям для крайней левой стойки в четырех расчетных сечениях (1- верхнее сечение надкрановой части колонны; 2- нижнее сечение надкрановой части колонны; 3-верхнее сечение подкрановой части колонны; 4- нижнее сечение подкрановой части колонны). Эти данные занесем в таблицу:

Сечение

Усилие

Значения внутренних усилий в крайней левой стойке поперечной рамы

Номера загружений

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11
Постоянная

Снеговая

Вертикальные крановые

Горизонтальные крановые

Ветровые

1

N

1235,91

64,8

129,6

0

0

0

0

0

0

0

0

M

51,5

8,1

16,2

0

0

0

0

0

0

0

0

2

N

1334,41

64,8

0,44

0

0

0

0

0

0

0

0

M

86,64

7,11

129,6

-21,49

-36,09

-90,23

-33,07

0

0

24,67

8,52

3

N

17,66

0,22

14,23

4,77

35,37

20,05

7,34

0

4,28

11,24

7,65

M

-117,76

-2,61

0,44

-21,49

-159,17

-90,24

-33,07

0

19,28

24,67

8,51

4

N

1564,37

64,8

129,6

38,4

600,93

138,66

166,38

0

0

0

0

M

-37,09

-4,01

-8,03

-35,02

63,39

-115,56

19,36

0

46,93

150,4

111,1

Q

-17,66

0,22

0,44

4,77

35,79

20,05

7,35

0

-4,29

27,34

-23,78
2.2 Определение расчетных сочетаний усилий
Расчет элементов поперечной рамы необходимо производить с учетом наиболее неблагоприятных сочетаний нагрузок, а следовательно и внутренних усилий.
На основе данных приведенных в таблице составим комбинации расчетных усилий. При этом необходимо знать, что нормами для железобетонных конструкций рассматриваются две группы основных сочетаний нагрузок. В первой группе основных сочетаний учитывается постоянная и одна временная нагрузка без снижения величины усилия от временной нагрузки. Во второй группе суммируются постоянная нагрузка и две или более временные нагрузки с учетом коэффициента сочетаний нагрузок. При этом принимаются следующие коэффициенты сочетаний: ш=0,95 - для длительных временных и ш=0,9 - для кратковременных нагрузок. Усилия от двух мостовых кранов на крановом пути умножаются на коэффициент сочетаний ш=0,85. при суммировании усилий от кранового оборудования в данной группе должны быть учтены одновременно действие вертикальных и горизонтальных нагрузок (нельзя учитывать торможение кранов без вертикального давления).
При составлении комбинаций расчетных усилий в стойках рамы необходимо выявить в каждом расчетном сечении три группы усилий:
+Мmax, Nсоот - максимальный изгибающий момент положительного значения и соответствующая ему продольная сила;
-Мmin, Nсоот - максимальный изгибающий момент и соответствующая ему продольная сила;
Nmax. Mсоотв - максимальная продольная сила и соответствующий ей изгибающий момент.
В табл. 6 приведены комбинации расчетных сочетаний усилий для крайней левой стойки. В данной таблице для каждого сечения по всем комбинациям показаны дроби: в числителе комбинации от постоянной и кратковременной нагрузок, в знаменателе - от постоянных и длительных нагрузок.
2.3 Расчет и конструирование колонн здания
Сплошные колонны с консолями используют в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью ? 30т, при высоте от пола до головки кранового рельса ?11,15 м и В<12м
2.4 Конструирование колонны
При проектировании колонн необходимо соблюдать конструктивные требования: размеры сечений колонн должны обеспечивать такую гибкость, которая бы не превышала в любом направлении соотношение л=l0/i?120.
Для здания с мостовыми кранами размеры поперечного сечения надкрановой части крайних колонн назначают из условия размещения кранового оборудования. Высота сечения составляет 380 и 600 мм для сплошных колонн. Для подкрановой части сплошных колонн высота сечения увеличивается соответственно до 600…900мм.
Ширину сечения колонны bс принимают из технологии изготовления постоянной по всей высоте колонны: для колонн крайнего и среднего рядов с шагом в продольном направлении В=6м - не менее 400мм; при В=12м - не менее 500 мм. Кроме того, исходя из требований жесткости bс?(1/25)Н, Н - высота до низа стропильной конструкции.
Во всех колоннах предусматривают закладные детали для установки стропильных конструкций, стеновых панелей и подкрановых балок.
Для изготовления колонн применяют сварные каркасы при рабочей продольной арматуре из стали класса А-III диаметром 16мм, а поперечные стержни - из стали классов А-I или Вр-I. При применении высокопрочных бетонов классов В45…В60 целесообразно колонны армировать с использованием ненапрягаемой арматуры классов А-IV и А-V, что позволяет уменьшить расход металла на 20…40% и бетона до 20%.
Кроме того, из опыта проектирования установлено, что в гибких колоннах допускается применять напрягаемую арматуру классов А-IV и А-V, что позволяет повысить жесткость, трещиностойкость колонн, улучшить условия транспортирования длинных колонн, а так же уменьшить поперечное армирование, механизировать арматурные работы. В таких колоннах по сравнению с колоннами из обычного железобетона расход стали снижается до 40% и стоимость до 10%.
На колонны одноэтажных промышленных зданий распространяются все требования по конструированию сжатых элементов. Толщину защитного слоя бетона для рабочей продольной арматуры принимают не менее 20мм и не менее диаметра стержня; для поперечной арматуры- не менее 15мм и не менее диаметра поперечного стержня.
Продольные стержни в арматурных изделиях на концах должны иметь защитный слой бетона не менее 10 мм при длине колонны до 18м и не менее 15мм - при длине более 18м. для поперечных стержней арматурных изделий торцы должны иметь защитный слой не менее 5 мм.
Продольную рабочую арматуру располагают по граням перпендикулярно плоскости изгиба колонны и концентрируют в углах сечения. При расстоянии между осями рабочих стержней в направлении плоскости изгиба свыше 500мм надлежит ставить конструктивную арматуру диаметром не менее 12мм, чтобы между продольными стержнями было не более 400 мм.
Стыки продольных стержней внахлестку (без сварки) предусматривают в местах изменения сечения колонны с обеспечением длинны анкеровки. При этом в ступенчатой колонне продольную арматуру надкрановой части заводят за грань распорки также с обеспечением длинны анкеровки.
Диаметр поперечной арматуры назначают в зависимости от типа арматурного каркаса и наибольшего диаметра продольной рабочей арматуры и должен быть не менее 0,25d (d - наибольший диаметр рабочей продольной арматуры), а в вязанных каркасах, кроме того, не менее 5мм.
Шаг поперечных стержней не более 500 мм и не более: при вязанных каркасах - 15d, при сварных - 20d (d - наименьший диаметр рабочей продольной арматуры).
2.5 Косвенное армирование
Косвенное армирование, подобно обойме, сдерживает поперечные деформации бетона и сопротивление действию продольных сил.
Для колонн с квадратной и прямоугольной формой поперечного сечения косвенное армирование принимают в виде сварных сеток в местах опирания конструкций (в частности, торец колонны).
При применении сварных сеток в качестве косвенного армирования должны соблюдаться следующие условия:
- площади сечения стержней сетки на единицу длины в одном и другом направлениях не должны различаться более чем в 1,5 раз;
- шаг сеток (расстояние между сетками) принимать не менее 60мм, не более l/3 меньшей стороны сечения элемента и не более 150мм;
- размеры ячеек сеток в свету должны быть не менее 45 мм, не более l/4 меньшей стороны сечения элемента и не более 100мм;
Первая сетка располагается на расстоянии 15…20мм от нагруженной поверхности элемента.
Для косвенного армирования применяют арматурную сталь классов А-I, А-II, А-III, Ат-IIIс диаметром не более 14мм и сталь Вр-I.
2.6 Конструирование короткой консоли
Консоли колонн одноэтажных промышленных зданий служат для опирания подкрановых балок, стропильных конструкций и бывают односторонние и двусторонние (для крайних и средних колонн).
Параметры консолей проверяют расчетом на основании принятых исходных величин:
- высота консоли в опорном сечении должна быть не менее 250мм;
- высота свободного края консоли должна быть не менее 300мм при грузоподъемности крана Q?5т; не менее 400мм при 5т <Q<15т; и более 500мм при Q?15т.
- угол наклона сжатой грани консоли должен быть равным 45о;
- вылет консоли принимать не более 0,9h0 (h0 - рабочая высота сечения консоли по грани колонны);
- ширина консоли равна ширине колонны.
Армирование консоли колонны осуществляется рабочей продольной арматурой, полученной из расчета, а так же поперечной арматурой. Концы продольной арматуры растянутой зоны заводят за грань консоли на длину анкеровки.
Вид поперечного армирования зависит от соотношения высоты опорного сечения консоли (h) и расстояния от корня консоли до места передачи силы от веса подкрановой балки и кранового рельса (а).

1) если h<2,5 а - консоль армируется в виде наклонных хомутов по всей высоте.

2) Если h>2,5 а - консоль армируется горизонтальными хомутами и отгибами.

3) Если h>3,5 а - консоль армируется горизонтальными хомутами без отгибов.

Шаг хомутов должен быть не более l/4 и не более 150 мм, диаметр отгибов - более l/15 длинны отгиба и не более 25мм. Кроме того, суммарная площадь сечения хомутов и отгибов должна быть не менее 0,002•b•h.

2.7 Расчет колонны крайнего ряда
Исходные данные.

Для расчета и конструирования крайней левой колонны назначим материалы бетона и арматуры:

Бетон тяжелый - класса В30, подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении.

Расчетное сопротивление на осевое сжатие Rb=17,0 МПа; расчетное сопротивление на осевое растяжение Rbt=1,2 Мпа; нормативная призменная прочность бетона Rb,n=22,0 МПа; нормативное сопротивление бетона растяжению Rbt,n=1,8Мпа; начальный модуль упругости бетона Еb=29х103МПа.

Рабочая продольная арматура класса А III

Расчетное сопротивление растяжению арматуры Rs=365 Мпа; модуль упругости арматуры Еs=19х104Мпа;

Поперечная арматура класса А-I

Расчетное сопротивление растяжению арматуры Rsw=175 Мпа. модуль упругости арматуры Еs=21х104Мпа;

Поперечное сечение колонны: надкрановая часть - 400х600мм; подкрановая часть 400х800мм. Защитный слой бетона а=а/=40мм

Рабочая высота надкрановой части h0=h-a=600-40=560мм

Рабочая высота подкрановой части h0=h-a=800-40=760мм

Расчет надкрановой части колонны.

Расчет в плоскости изгиба. Расчетная длина надкрановой части колонны в плоскости изгиба (табл.7):

при учете крановых нагрузок

без учета крановых нагрузок .

Так как l0/h=9,0/0,4=22,5>10 то необходимо учитывать влияние прогиба элемента на увеличение эксцентриситета продольной силы.

Расчет колонны выполняем на три комбинации усилий (табл. 8).

Таблица 8

Номер комбинации

Комбинация расчетных усилий при ш=0,9

I

II

III

Изгибающий момент, М кНм

115,24

51,5

93,75

Продольная сила, N, кН

1392,73

1235,91

1399,21

Расчет в плоскости изгиба для комбинации I-I

Расчет выполняем по алгоритму, приведенному в прил. 7 (табл.1.).

1. Выписываем невыгоднейшие сочетания усилий из табл. 6 и8:

- от всех нагрузок М=115,24 кН·м и N=1392,73кН;

- от всех нагрузок, но без учета ветровой: Мґ=93,04 кН·м и Nґ=1392,73 кН;

- от постоянных нагрузок: Мl=116,83 кН·м и Nl=1395,97 кН.

2. Поскольку в этой комбинации действует усилия от нагрузок непродолжительного действия, для определения коэффициента условий работы бетона находим моменты внешних сил относительно центра тяжести сечения растянутой арматуры с учетом и без учета ветровой и крановой нагрузок.

MI = Mґ+Nґ·(0,5·h - a) = 93,04 + 1392,73·(0,5·0,6 - 0,04) = 455,15 кН·м.

MII = M+N·(0,5·h - a) = 115,24 +1392,73·(0,5·0,6 - 0,04) = 477,35 кН·м;

3. Проверяем условиеMI ? 0,82·MII;

MI = 455,15< MII =0,82·477,35 = 391,43 кН·м. -условие не выполняется,

4. Определим гb1=0,9 MII/ MI =0,94<1,1.

5. Расчетные сопротивления Rb/= гb1• Rb=0,94•17,0=15,98 МПа;.

6. Вычислим случайный эксцентриситет:

;

.

7. Эксцентриситет продольной силы:

.

8. Так как ео=0,083 м>еа=0,019м, то случайный эксцентриситет не учитываем.

9. Определяем

.

Принимаем большее значение .

10. Определяем момент от длительно действующих нагрузок:

.

11. Определяем .принимая для тяжелого бетона в=1.

.

12. Принимаем в первом приближении .

13. Приведенный момент инерции:

,

14. Момент инерции бетонного сечения:

=7,2•10-3 м4

15. Критическая сила:

.

16. Коэффициент продольного изгиба:

17. Эксцентриситет продольной силы:

.

18. Площадь сечения арматуры сжатой зоны:

19. Площадь сечения растянутой арматуры:

условие выполняется.

20. Площадь арматуры S принимаем минимальной из конструктивных требований, но не менее

21. Коэффициент

щ=0,85-0,008R/b=0,85-0,008•15,98=0,722.

22. При отрицательном значении площадь сечения арматуры

Арматура в сжатой зоне по расчету не требуется, поэтому ее сечение назначаем в соответствии с конструктивными требованиями.

.

Исходя из площади , необходимо принять продольную арматуру диаметром не менее 16 мм. Назначаем рабочую арматуру 3 Ш 16 А-III с .

23. Вычислим относительную несущую способность:

Тогда

24. Площадь сечения растянутой арматуры:

Таким образом в растянутой зоне арматура по расчету не нужна и ее сечение назначаем в соответствии с конструктивными требованиями: 316 А-III с .

25. Коэффициент армирования сечения:

,

что незначительно отличается от предварительно принятого . Следовательно, расчет можно не уточнять.

Расчет в плоскости изгиба для комбинации усилий II.

1. Выписываем невыгоднейшие сочетания усилий:

- от всех нагрузок М=51,5 кН·м и N=1235,91кН;

- от всех нагрузок, но без учета ветровой: Мґ=51,5 кН·м и Nґ=1235,91кН;

- от постоянных и длительно действующих нагрузок: Мl=51,5 кН·м и Nl=1235,91 кН.

2. Поскольку в этой комбинации действует усилия от нагрузок непродолжительного действия, для определения коэффициента условий работы бетона находим моменты внешних сил относительно центра тяжести сечения растянутой арматуры с учетом и без учета ветровой и крановой нагрузок.

MI = Mґ+Nґ·(0,5·h - a) = 51,5 + 1235,91·(0,5·0,6 - 0,04) = 372,84 кН·м.

MII = M+N·(0,5·h - a) = 51,5 +1235,91·(0,5·0,6 - 0,04) = 372,84 кН·м;

3. Проверяем условиеMI ? 0,82·MII;

MI = 372,84< MII =0,82·372,84 = 305,73 кН·м. -условие не выполняется,

4. Определим гb1=0,9 MII/ MI =0,9<1,1.

5. Расчетные сопротивления Rb/= гb1• Rb=0,9•17,0=15,3 МПа;.

6. Вычислим случайный эксцентриситет:

;

.

7. Эксцентриситет продольной силы:

.

8. Так как ео=0,042 м>еа=0,019м, то случайный эксцентриситет не учитываем.

10. Определяем

.

Принимаем большее значение 0,583

10. Определяем момент от длительно действующих нагрузок:

.

11. Определяем .принимая для тяжелого бетона в=1.

.

12. Принимаем в первом приближении .

13. Приведенный момент инерции:

,

14. Момент инерции бетонного сечения:

=7,2•10-3 м4

15. Критическая сила:

.

16. Коэффициент продольного изгиба:

17. Эксцентриситет продольной силы:

.

18. Площадь сечения арматуры сжатой зоны:

Таким образом в сжатой зоне арматура по расчету не нужна и ее сечение назначаем в соответствии с конструктивными требованиями: 316 А-III с .

19. Площадь сечения растянутой арматуры:

Таким образом в растянутой зоне арматура по расчету не нужна и ее сечение назначаем в соответствии с конструктивными требованиями: 316 А-III с .

24. Коэффициент армирования сечения:

,

что незначительно отличается от предварительно принятого . Следовательно, расчет можно не уточнять.

Расчет в плоскости изгиба для комбинации усилий III.

Расчет выполняем по следующему алгоритму:

1. Выписываем невыгоднейшие сочетания усилий:

- от всех нагрузок М=93,75 кН·м и N=1399,21кН;

- от всех нагрузок, но без учета ветровой: Мґ=93,75 кН·м и Nґ=1399,21кН;

- от постоянных и длительно действующих нагрузок: Мl=67,7 кН·м и Nl=1365,51 кН.

2. Поскольку в этой комбинации действует усилия от нагрузок непродолжительного действия, для определения коэффициента условий работы бетона находим моменты внешних сил относительно центра тяжести сечения растянутой арматуры с учетом и без учета ветровой и крановой нагрузок.

MI = Mґ+Nґ·(0,5·h - a) = 93,75 + 1399,21·(0,5·0,6 - 0,04) = 457,54 кН·м.

MII = M+N·(0,5·h - a) = 93,75 +1399,21·(0,5·0,6 - 0,04) = 457,54 кН·м;

3. Проверяем условиеMI ? 0,82·MII;

MI = 457,54< MII =0,82·457,54 = 375,18 кН·м. -условие не выполняется,

4. Определим гb1=0,9 MII/ MI =0,9<1,1.

5. Расчетные сопротивления

Rb/= гb1• Rb=0,9•17=15,3 МПа;.

6. Вычислим случайный эксцентриситет:

;

.

7. Эксцентриситет продольной силы:

.

8. Так как ео=0,067 м>еа=0,019м, то случайный эксцентриситет не учитываем.

11. Определяем

.

Принимаем большее значение

10. Определяем момент от длительно действующих нагрузок:

.

11. Определяем .принимая для тяжелого бетона в=1.

поперечный рама ферма колонна

.

12. Принимаем в первом приближении .

13. Приведенный момент инерции:

,

14. Момент инерции бетонного сечения:

=7,2•10-3 м4

15. Критическая сила:

.

16. Коэффициент продольного изгиба:

17. Эксцентриситет продольной силы:

.

18. Площадь сечения арматуры сжатой зоны:

Таким образом в сжатой зоне арматура по расчету не нужна и ее сечение назначаем в соответствии с конструктивными требованиями: 316 А-III с .

19. Площадь сечения растянутой арматуры:

условие выполняется.

Таким образом в растянутой зоне арматура по расчету не нужна и ее сечение назначаем в соответствии с конструктивными требованиями: 316 А-III с .

25. Коэффициент армирования сечения:

,

что незначительно отличается от предварительно принятого . Следовательно, расчет можно не уточнять.

Расчет из плоскости изгиба.

За высоту сечения принимают размер колонны из плоскости изгиба, h=b=0,4 м. расчетная длина надкрановой части колонны из плоскости изгиба (табл. 7)

Так как отношение не превышает ту же величину в плоскости изгиба (), то расчет колонны из плоскости изгиба не выполняем считаем, что прочность надкрановой части колонны достаточна.

Проверка прочности наклонного сечения.

На колонну действует поперечная сила Q=27,34 кН. Так как эта сила складывается нагрузками непродолжительного действия ветровой и крановой, расчет ведут при .

Прочность колонны без развития наклонных трещин проверяем на условие:

=,

=2,5•1,155•103•0,4•0,56=646,800кН;

где ; - для тяжелого бетона;

.Rbt=1,1•1,05=1,155МПа

<0,5;

При этом Q=27,34 кН <2,5Rbt•bh0=646,800кН;

>

Все три условия выполняются. В связи с этим поперечное армирование назначаем по конструктивным соображениям. Принимаем поперечные стержни 6 А-I с шагом . Здесь d - наименьший диаметр рабочей продольной арматуры колонны. Принимаем шаг равный 300 мм.

Подкрановая часть колонны

Расчет выполняем с использованием алгоритма (табл.1) прил.7. Из табл.6 приведем данные по комбинациям усилий в подкрановой части колонны (см. табл.9

Внутренние усилия

Комбинация расчетных усилий при ш=0,9

I

II

III

Сечение 4-4

Изгибающий момент,

М кН*м

113,31

59,29

-67,49

Продольная сила,N кН

1564,37

1622,69

1652,07

Сечение 3-3

Изгибающий момент,

М кН*м

-

-181,48

-

Продольная сила,N кН

-

40,08

-

Расчет в плоскости изгиба

Поскольку сечение находится в нижней трети высоты колонны, влияние прогиба элемента на величину эксцентриситета продольной силы не учитываем.

1. Усилия от комбинации I:

от всех нагрузок и ;

от всех нагрузок, но без учета ветровой: и .

2. Поскольку в этой комбинации действует усилия от нагрузок непродолжительного действия, для определения коэффициента условий работы бетона находим моменты внешних сил относительно центра тяжести сечения растянутой арматуры с учетом и без учета ветровой и крановой нагрузок.

;

.

3. Проверяем условие ;

526,08<. условие выполняется.

4. Расчетные сопротивления Rb/= гb1• Rb=1,1•17=18,7МПа;.

5. Случайный эксцентриситет принимаем по большему значению.

.

6. Эксцентриситет продольной силы:

.

7. Так как .>.,то случайный эксцентриситет не учитываем.

8. Принимаем .

9. Эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести растянутой арматуры

.

10. Площадь арматуры в сжатой зоне.

,

Арматуры в сжатой зоне по расчету не требуется, поэтому ее сечение назначаем в соответствии с конструктивными требованиями:

Исходя из площади , необходимо принять продольную арматуру диаметром не менее 18мм.

Назначим рабочую продольную арматуру

318 А-III с

11. Площадь сечения растянутой арматуры:

Арматуры в растянутой зоне по расчету так же не требуется, поэтому ее сечение назначаем в соответствии с конструктивными требованиями:

318 А-III с

12. Коэффициент армирования сечения:

>мmin=0,002.

1. Усилия от комбинации II сечение 4:

от всех нагрузок и ;

от всех нагрузок, но без учета ветровой: и .

2. Поскольку в этой комбинации действует усилия от нагрузок непродолжительного действия, для определения коэффициента условий работы бетона находим моменты внешних сил относительно центра тяжести сечения растянутой арматуры с учетом и без учета ветровой и крановой нагрузок.

;

.

3. Проверяем условие ;

543,47<. условие выполняется.

4. Расчетные сопротивления Rb/= гb1• Rb=1,1•17=18,7МПа;.

5. Случайный эксцентриситет принимаем по большему значению.

.

6. Эксцентриситет продольной силы:

.

7. Так как .>.,то случайный эксцентриситет не учитываем.

8. Принимаем .

9. Эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести растянутой арматуры

.

10. Площадь арматуры в сжатой зоне.

,

Арматуры в сжатой зоне по расчету не требуется, поэтому ее сечение назначаем в соответствии с конструктивными требованиями:

Исходя из площади , необходимо принять продольную арматуру диаметром не менее 18мм.

Назначим рабочую продольную арматуру

318 А-III с

11. Площадь сечения растянутой арматуры:

Арматуры в растянутой зоне по расчету так же не требуется, поэтому ее сечение назначаем в соответствии с конструктивными требованиями:

318 А-III с

12. Коэффициент армирования сечения:

>мmin=0,002.

1. Усилия от комбинации III:

от всех нагрузок, но без учета ветровой: и .

2. Поскольку в этой комбинации действует усилия от нагрузок непродолжительного действия, для определения коэффициента условий работы бетона находим моменты внешних сил относительно центра тяжести сечения растянутой арматуры с учетом и без учета ветровой и крановой нагрузок.

;

.

3. Проверяем условие ;

527,26<. условие не выполняется.

4. Определим гb1=0,9 MII/ MI =0,9<1,1.

5. Расчетные сопротивления Rb/= гb1• Rb=1,1•17=18,7МПа;.

6. Случайный эксцентриситет принимаем по большему значению.

.

7. Эксцентриситет продольной силы:

.

8. Так как .>.,то случайный эксцентриситет не учитываем.

9. Принимаем .

10. Эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести растянутой арматуры

.

11. Площадь арматуры в сжатой зоне.

,

Арматуры в сжатой зоне по расчету не требуется, поэтому ее сечение назначаем в соответствии с конструктивными требованиями:

Исходя из площади , необходимо принять продольную арматуру диаметром не менее 18мм.

Назначим рабочую продольную арматуру

318 А-III с

12. Площадь сечения растянутой арматуры:

Арматуры в растянутой зоне по расчету так же не требуется, поэтому ее сечение назначаем в соответствии с конструктивными требованиями:

318 А-III с

13. Коэффициент армирования сечения:

>мmin=0,002.

Усилия от комбинации II сечение 3:

от всех нагрузок и ;

от всех нагрузок, но без учета ветровой: и .

2. Поскольку в этой комбинации действует усилия от нагрузок непродолжительного действия, для определения коэффициента условий работы бетона находим моменты внешних сил относительно центра тяжести сечения растянутой арматуры с учетом и без учета ветровой и крановой нагрузок.

;

.

3. Проверяем условие ;

-161,87<. условие выполняется.

4. Расчетные сопротивления Rb/= гb1• Rb=1,1•17=18,7МПа;.

5. Случайный эксцентриситет принимаем по большему значению.

.

6. Эксцентриситет продольной силы:

.

7. Так как .>.,то случайный эксцентриситет не учитываем.

8. Принимаем .

9. Эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести растянутой арматуры

.

10. Площадь арматуры в сжатой зоне.

,

Арматуры в сжатой зоне по расчету не требуется, поэтому ее сечение назначаем в соответствии с конструктивными требованиями:

Исходя из площади , необходимо принять продольную арматуру диаметром не менее 18мм.

Назначим рабочую продольную арматуру

318 А-III с

11. Площадь сечения растянутой арматуры:

Арматуры в растянутой зоне по расчету так же не требуется, поэтому ее сечение назначаем в соответствии с конструктивными требованиями:

318 А-III с

12. Коэффициент армирования сечения:

>мmin=0,002.

Расчет из плоскости изгиба

Расчетная длина подкрановой части из плоскости изгиба равна:

.

Отношение l0/h=6,0/0,8=7,5 не превышает величину минимальной гибкости в плоскости изгиба.

;

,

то расчет по прочности из плоскости изгиба можно не выполнять, прочность данной части колонны достаточна.

Проверка прочности наклонного сечения.

Расчет подкрановой части на действие поперечной силы не выполняем, так как высота сечения подкрановой части больше, чем надкрановой, для которой поперечное армирование не требуется.

Расчет короткой консоли.

Определим поперечную силу, действующую на консоль:

.

Где F7 - нагрузка от веса подкрановой балки и кранового рельса;

Dmax - расчетная вертикальная нагрузка от двух сближенных кранов.

Расчет и конструирование консоли колонны производим в следующей последовательности:

Определим минимальный вылет консоли из условия обеспечения ее прочности на смятие:

.

- ширина подкрановой балки в месте опирания.

Принимаем конструктивно l1=25 см кратно 50 мм.

Определим расстояние от точки приложения опорной реакции Q до грани колонны а/: а/=л+с - , где л=750мм - привязка силы F7 к разбивочной оси; с= 250мм - привязка колонны.

Страница:


Подобные документы

  • Стальной каркас одноэтажного производственного здания

    Проект несущих конструкций одноэтажного промышленного здания. Компоновка поперечной рамы каркаса здания, определение нагрузок от мостовых кранов. Статический расчет поперечной рамы, подкрановой балки. Расчет и конструирование колонны и стропильной фермы.

    курсовая работа [1018,6 K], добавлен 16.09.2017

  • Стальной каркас одноэтажного производственного здания

    Компоновка конструктивной схемы каркаса. Расчет поперечной рамы каркаса. Конструирование и расчет колонны. Определение расчетных длин участков колонн. Конструирование и расчет сквозного ригеля. Расчет нагрузок и узлов фермы, подбор сечений стержней фермы.

    курсовая работа [678,8 K], добавлен 09.10.2012

  • Стальной каркас одноэтажного промышленного здания

    Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Расчет поперечной рамы. Вертикальная и горизонтальная крановые нагрузки. Статический расчет поперечной рамы. Расчет и конструирование стропильной фермы. Определение расчетных усилий в стержнях фермы.

    курсовая работа [3,5 M], добавлен 24.04.2012

  • Проектирование конструкций одноэтажного каркасного промышленного здания

    Компоновка конструктивной схемы одноэтажного каркасного промышленного здания из сборного железобетона. Сбор нагрузок на раму здания. Расчет поперечной рамы. Расчет и конструирование колонны. Расчет монолитного внецентренно нагруженного фундамента.

    курсовая работа [895,6 K], добавлен 23.11.2016

  • Расчет каркаса одноэтажного промышленного здания

    Компоновка поперечной рамы каркаса. Определение вертикальных размеров рамы. Определение нагрузок, действующих на поперечную раму. Значение снеговой, крановой, ветровой нагрузок. Расчет жесткости элементов рамы, стропильной фермы. Комбинации нагружений.

    курсовая работа [3,4 M], добавлен 15.01.2012

  • Стальные конструкции одноэтажного промышленного здания

    Особенности проектирования стальных конструкций одноэтажного промышленного здания. Расчет подкрановой балки, нагрузок на фермы из тавров и уголков, поперечной рамы, одноступенчатой колонны. Подбор сечения и размеров колонны, фермы, подкрановой балки.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 27.02.2015

  • Расчет и конструирование несущих конструкций одноэтажного промышленного здания

    Проект конструкторского расчета несущих конструкций одноэтажного промышленного здания: компоновка конструктивной схемы каркаса здания, расчет поперечной рамы каркаса, расчет сжатой колонны рамы, расчет решетчатого ригеля рамы. Параметры нагрузки усилий.

    курсовая работа [305,8 K], добавлен 01.12.2010

  • Расчет и проектирование железобетонных конструкций одноэтажного двухпролетного здания с открытыми тоннелями глубиной 3,6 м

    Компоновка поперечной рамы двухпролетного с открытыми тоннелями здания. Геометрия и размеры колонн, определение усилий от нагрузок на них. Проектирование стропильной безраскосной фермы покрытия. Расчет прочности двухветвевой колонны и фундамента под нее.

    курсовая работа [5,0 M], добавлен 16.07.2011

  • Стальной каркас одноэтажного промышленного здания

    Характеристики мостового крана. Компоновка конструктивной схемы здания. Проектирование подкрановых конструкций. Расчет поперечной рамы каркаса, ступенчатой колонны, стропильной фермы: сбор нагрузок, характеристика материалов и критерии их выбора.

    курсовая работа [3,0 M], добавлен 04.11.2010

  • Проектирование поперечной рамы каркаса промышленного здания с мостовыми кранами

    Компоновка поперечной рамы. Расчет внецентренно-сжатой колонны, узла сопряжения верхней и нижней частей колонны. Подбор сечения сжатых стержней фермы. Сбор нагрузок на ферму. Расчет анкерных болтов. Расчетные сочетания усилий. Статический расчёт рамы.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.11.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены