Несущие конструкции одноэтажного промышленного здания с мостовыми кранами среднего режима работы (по

курсовая работа: Строительство

Документы: [3]   КП_ЖБК.doc КП_ЖБК_02.doc РасчетЭВМ.doc Страницы: Назад 1 Вперед
  1. Проектирование стропильной сегментной фермы.

Ферма проектируется предварительно напряженной на пролет 24 м, цельной при шаге ферм 12 м. Геометрическая схема фермы показана на рис. 10. Напрягаемая арматура нижнего пояса из канатов класса К-7 диаметром 15 мм с натяжением на упоры: Rs,set=12900 МПа; Rs=1080 МПа; Es=1,8В·105 МПа. Сжатый пояс и элементы решетки фермы армируются арматурой класса А-III: Rs=Rsc=365 МПа (d > 10 мм); Es=2В·105 МПа; хомуты класса А-I: Rs=170 МПа. Бетон тяжелый марки В40: Rb=22 МПа; Rbt=1,4 МПа; Rbt,n=2,1 МПа; Оіb2=0,9; Eb=32,5В·103 МПа. Прочность бетона к моменту обжатия Rbp=28 МПа.

    1. Назначение геометрических размеров.

Ширину панелей принимаем 3 м с таким расчетом, чтобы ребра плит покрытия опирались в узлы верхнего пояса. Высоту фермы в середине пролета принимаем 2950 мм. Ширину сечения поясов принимаем b=300 мм, высота h=300 мм. Сечение раскосов принимаем bГЧh=300ГЧ200 мм.

    1. Определение нагрузок на ферму.

Рассматривается загружение фермы постоянной нагрузкой и снеговой в двух вариантах: 1) равномерно распределенная нагрузка по всему пролету фермы; 2) по схеме треугольников.

Вес фермы 170 кН учитывается в виде сосредоточенных грузов, прикладываемых к узлам верхнего пояса.

Подсчет нагрузок приведен в табл. 5.

Узловые расчетные нагрузки по верхнему поясу фермы:

а) при действии постоянной и длительной временной равномерно распределенной нагрузок:

G1=qВ·l1+qс.вВ·lп1,

где        q=(g+pдл)В·L1=(3,45+0,42)В·12=55,7 кН/м;

               qс.в=7,1В·1,1=7,8 кН/м;

               l1=(3242+2984)/2=3113 мм; lп1=2900 мм;

Тогда:

G1=55,7В·3,11+7,8В·2,9=195,8 кН;

G2=qВ·l2+qс.вВ·lп2=55,7В·3,0+7,8В·2,95=190,1 кН;

G3=qВ·l3+qс.вВ·lп3=55,7В·3,01+7,8В·3,0=191,1 кН;

Таблица 5        

Нагрузка

Нормативная нагрузка,

Н/мВІ

Коэффициент надежности по нагрузке

Расчетная нагрузка,

Н/мВІ

Постоянная:

Ферма, 170/(24В·12)

590

1,3

767

Железобетонные ребристые плиты покрытия размером в плане 3ГЧ12 м с учетом заливки швов

2050

1,1

2255

Обмазочная пароизоляция

50

1,3

65

Утеплитель (готовые плиты)

400

1,2

480

Асфальтовая стяжка толщиной 2 см

350

1,3

455

Рулонный ковер

150

1,3

195

ИТОГО:

3590

-

4217

Временная снеговая:

Кратковременная (полная)

1000

1,4

1400

Длительная (с коэффициентом 0,3)

300

1,4

420

ПОЛНАЯ:

4890


6037

В том числе:

Постоянная и длительная

кратковременная


3890

1000



4637

1400


Тогда:

G1=55,7В·3,11+7,8В·2,9=195,8 кН;

G2=qВ·l2+qс.вВ·lп2=55,7В·3,0+7,8В·2,95=190,1 кН;

G3=qВ·l3+qс.вВ·lп3=55,7В·3,01+7,8В·3,0=191,1 кН;

Учитывая незначительную разницу величин G1, G2, G3, для подсчета усилий в элементах фермы можно принять среднее значение G:

б) при действии кратковременной равномерно распределенной нагрузки:

P1=pкрВ·L1В·lп1В·с1=1,0В·12В·2,9В·1=34,8 кН;

P2=1,0В·12В·2,95В·1=35,4 кН;

P3=1,0В·12В·3,0В·1=36,0 кН;

Суммарные узловые нагрузки:

P1+G1=34,8+195,8=230,6 кН;

P2+G2=35,4+190,1=225,5 кН;

P3+G3=36,0+191,1=227,1 кН;

Для определения усилий можно принять среднее значение узловой нагрузки (P+G)сртЙИ228 кН.

в) при действии кратковременной нагрузки по схеме треугольников ординаты эпюры полной снеговой нагрузки на опорах будут равны (см. рис.11):

на опоре А:

pA=pВ·c2В·L1=1400В·1,6В·12=26880 Н/м,

в том числе длительная нагрузка:

pА.дл=26880В·0,3=8064 Н/м;

на опоре Б:

pБ=pВ·c2В·L1=1400В·0,8В·12=13440 Н/м,

в том числе длительная нагрузка:

pБ.дл=13440В·0,3=4032 Н/м;

Для вычисления узловых нагрузок на ферму от действия снеговой нагрузки по рис. 11 сначала находим промежуточные значения ординат эпюр нагружения (графически):

р1=23,5 кН;

р2=16,9 кН;

р3=10,2 кН;

р4=3,4 кН;

Находим узловые временные нагрузки по площади трапеции, приходящейся на узел:

В·lп1=         P1дл=58,6В·0,3=17,6 кН;

                P2дл=40,0В·0,3=12,0 кН;

                        P3дл=20,4В·0,3=6,12 кН;

                        P4дл=3,8В·0,3=1,15 кН;

P5=0,5В·P3=0,5В·20,4=10,2 кН;                        P5дл=10,2В·0,3=5,1 кН;

P6=0,5В·P2=0,5В·40,0=20,0 кН;                         P5дл=20,0В·0,3=6,0 кН;

P7=0,5В·P1=0,5В·58,6=29,3 кН;                        P5дл=29,3В·0,3=8,8 кН;

Узловые постоянные нагрузки:

G1=gВ·l1В·L1+qс.вВ·lп1=3,45В·3,11В·12+7,8В·2,9=151,4 кН;

G2=gВ·l2В·L1+qс.вВ·lп2=3,45В·3,0В·12+7,8В·2,95=147,2 кН;

G3=gВ·l3В·L1+qс.вВ·lп3=3,45В·3,01В·12+7,8В·3,0=148,0 кН;

Среднее значение:



Полные узловые нагрузки (в том числе постоянные и длительные временные):

P1+G1=58,6+151,4=210 кН;         (P1дл+G1)=17,6+151,4=167 кН;

P2+G2=40,0+147,2=187,2 кН;         (P2дл+G2)=12,0+147,2=159,2 кН;

P3+G3=20,4+148=168,4 кН;         (P3дл+G3)=6,12+148=154,1 кН;

P4+G3=3,8+148=151,8 кН;         (P4дл+G3)=1,15+148=149,15 кН;

P5+G3=10,2+148=158,2 кН;         (P5дл+G3)=5,1+148=153,1 кН;

P6+G2=20,0+147,2=167,2 кН;         (P6дл+G2)=6,0+147,2=153,2 кН;

P7+G1=29,3+151,4=180,7 кН;         (P7дл+G1)=8,8+151,4=160,2 кН;


    1. Определение усилий в элементах фермы.

См. рис 12.

        Камский    тЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТ    С А П Р      тЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТ

   политехническийтЦТ                   тЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТ

       институт   тЦТ

     г.Наб.Челны  тЦТ                      12-01-2004     22:50:39

   тЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТ                   тЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТ

   тФМтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФР

   тФВ   О Б Ъ Е К Т       тФВ     Промышленное здание

   тФФтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФШ

   тФМтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФР

   тФВ Марка рассчитываемойтФВ

   тФВ конструкции         тФВ     Ферма сегментная раскосная

   тФФтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФШ

                   З а г p у ж е н и е   №1


(равномерно распределенная нагрузка по всему пролету)


         <<<<<<<  И с х о д н ы е    д а н н ы е  >>>>>>>


    тХФтХРтХР номер тХРтХРтХРтХРтХРтХРтХР  координаты узла  тХРтХРтХРтХРтХРтХРтХР  нагрузки тХРтХРтХРтХЧ

    тХС    узла тХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХР  Х тФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХР  Pх      Pу   тХС

    тХЪтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХЭ


          1             0.00       0.00        0.00       0.00

          2             2.90       1.45        0.00     228.00

          3             5.80       0.00        0.00       0.00

          4             5.80       2.15        0.00     228.00

          5             8.80       2.40        0.00     228.00

          6            11.80       0.00        0.00       0.00

          7            11.80       2.65        0.00     228.00

          8            14.80       2.40        0.00     228.00

          9            17.80       0.00        0.00       0.00

          10           17.80       2.15        0.00     228.00

          11           20.70       1.45        0.00     228.00

          12           23.60       0.00        0.00       0.00

         <<<<<<<  P е з у л ь т а т ы     p а с ч е т а   >>>>>>>


    тХФтХР Наименование тХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХР Д л и н а тХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХР У с и л и е тХРтХРтХРтХРтХЧ

    тХС    стержня  тХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХР с т е p ж н я тХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХР в  с т е p ж н е  тХС

    тХЪтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХЭ


          1 - 2                   3.24                 -1784.39

          2 - 4                   2.98                 -1898.21

          4 - 5                   3.01                 -1851.62

Верхний   5 - 7                   3.01                 -2020.27

пояс      7 - 8                   3.01                 -2020.27

          8 - 10                  3.01                 -1851.62

         10 - 11                  2.98                 -1898.22

         11 - 12                  3.24                 -1784.40

_______________________________________________________________

          1 - 3                   5.80                 +1596.02

Нижний    3 - 6                   6.00                 +2080.52

пояс      6 - 9                   6.00                 +2080.52

          9 - 12                  5.80                 +1596.01

_______________________________________________________________


          2 - 3                   3.24                  +278.63

          3 - 5                   3.84                  -301.31

Раскосы   5 - 6                   3.84                   -86.08

          6 - 8                   3.84                   -86.08

          8 - 9                   3.84                  -301.32

          9 - 11                  3.24                  +278.63

_______________________________________________________________


          3 - 4                   2.15                   +63.63

Стойки    6 - 7                   2.65                  +107.55

          9 - 10                  2.15                   +63.62


                   продолжительность расчета ->  0  мин. .21875  сек


























        Камский    тЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТ    С А П Р      тЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТ

   политехническийтЦТ                   тЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТ

       институт   тЦТ

     г.Наб.Челны  тЦТ                      12-01-2004     22:53:08

   тЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТ                   тЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТтЦТ


   тФМтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФР

   тФВ   О Б Ъ Е К Т       тФВ     Промышленное здание

   тФФтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФШ

   тФМтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФР

   тФВ Марка рассчитываемойтФВ

   тФВ конструкции         тФВ     Ферма сегментная раскосная

   тФФтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтФШ


                   З а г p у ж е н и е  №2


(нагрузка по схеме треугольников)


         <<<<<<<  И с х о д н ы е    д а н н ы е  >>>>>>>


    тХФтХРтХР номер тХРтХРтХРтХРтХРтХРтХР  координаты узла  тХРтХРтХРтХРтХРтХРтХР  нагрузки тХРтХРтХРтХЧ

    тХС    узла тХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХР  Х тФАтФАтФАтФАтФАтФАтФАтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХР  Pх      Pу   тХС

    тХЪтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХЭ


          1             0.00       0.00        0.00       0.00

          2             2.90       1.45        0.00     210.00

          3             5.80       0.00        0.00       0.00

          4             5.80       2.15        0.00     187.00

          5             8.80       2.40        0.00     168.00

          6            11.80       0.00        0.00       0.00

          7            11.80       2.65        0.00     152.00

          8            14.80       2.40        0.00     158.00

          9            17.80       0.00        0.00       0.00

          10           17.80       2.15        0.00     167.00

          11           20.70       1.45        0.00     181.00

          12           23.60       0.00        0.00       0.00

    .............................................................


                   Начало  расчета  >>>>>  22:53:08


         <<<<<<<  P е з у л ь т а т ы     p а с ч е т а   >>>>>>>


    тХФтХР Наименование тХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХР Д л и н а тХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХР У с и л и е тХРтХРтХРтХРтХЧ

    тХС    стержня  тХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХР с т е p ж н я тХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХР в  с т е p ж н е  тХС

    тХЪтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХРтХЭ


          1 - 2                   3.24                 -1406.03

          2 - 4                   2.98                 -1453.61

          4 - 5                   3.01                 -1417.93

Верхний   5 - 7                   3.01                 -1486.18

пояс      7 - 8                   3.01                 -1486.18

          8 - 10                  3.01                 -1363.56

         10 - 11                  2.98                 -1397.88

         11 - 12                  3.24                 -1328.70

_______________________________________________________________

          1 - 3                   5.80                 +1257.60

Нижний    3 - 6                   6.00                 +1555.59

пояс      6 - 9                   6.00                 +1525.06

          9 - 12                  5.80                 +1188.43

_______________________________________________________________


          2 - 3                   3.24                  +173.79

          3 - 5                   3.84                  -182.55

Раскосы   5 - 6                   3.84                   -95.45

          6 - 8                   3.84                   -56.37

          8 - 9                   3.84                  -212.85

          9 - 11                  3.24                  +190.54

_______________________________________________________________


          3 - 4                   2.15                   +36.32

Стойки    6 - 7                   2.65                   +94.84

          9 - 10                  2.15                   +47.75


                   продолжительность расчета ->  0  мин. .21875  сек


                   время завершения расчета -> 22:53:08



Из результатов расчета видно, что усилия в элементах фермы имеют большее значение при загружении по схеме №1, поэтому они принимаются для расчета арматуры.


  1. Расчет сечений элементов фермы.
    1. Верхний сжатый пояс.

Расчет верхнего пояса ведем по наибольшему усилию (стержень 5-7) N=2020,27 кН, в том числе Nl=1486,16 кН.

Ширина верхнего пояса - 300 мм.

Момент инерции бетонного сечения:

Ориентировочная требуемая площадь сечения верхнего сжатого пояса:

Назначаем размеры сечения верхнего пояса bГЧh=30ГЧ30 см с       А=900 смВІ.


Случайный начальный экiентриситет:

eа тЙе l/600=300/600=0,5 см,

где l=300 см - расстояние между узлами фермы;

eа тЙе h/30=30/30=1 см.

Принимаем е0=еа=1 см.

Расчетная длина стержня:

l0=0,9В·l=0,9В·300=270 см;

Предварительно задаемся коэффициентом армирования (первое приближение):

Is = ОјВ·bВ·h0(0,5h-a)ВІ = 0,03В·30В·30В·(0,5В·30-4)ВІ = 3267 (см4);

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:

,

где        ПЙ = 0,85-0,008В·Оіb2В·Rb =0,85-0,008В·0,9В·22=0,6916;

               ПГs1=Rs=365 МПа.

Тогда:

Имеем случай Оѕ =0,25 < Оѕy=0,544:

Коэффициент армирования:

Принимаем 4 ГШ25 с As=19,64 смВІ.


    1. Нижний растянутый пояс.

Расчет прочности выполняем на расчетное усилие для стержня 3-6.

Расчетное усилие от постоянной и полной снеговой нагрузок:

N=2080,5 kH;

Нормативное усилие:

Nn=1809 kH;

Усилие от постоянной и 30%-ой снеговой нагрузки:

N=1555,6 kH;


Определяем площадь сечения растянутой напрягаемой арматуры при Оіs6=О·=1,15 (для арматуры класса К-7):

Принимаем 12 канатов ГШ15 класса К-7, As=16,99 смВІ.

Принимаем сечение нижнего пояса 300ГЧ300 см. Напрягаемая арматура окаймлена хомутами. Продольная арматура каркасов из стали класса A-III (4 ГШ10 A-III с As=3,14 смВІ).


Суммарный процент армирования:

Коэффициенты ОЅ:

Приведенная площадь сечения:


    1. Расчет растянутого раскоса 2-3.

Растягивающее усилие в раскосе:

Nn=242,3 кН - нормативное от постоянной и полной снеговой нагрузок;

Nnl=151,1 кН - нормативное от постоянной и длительной нагрузок;

N=278,6 кН - расчетное от постоянной и полной снеговой нагрузок.

Напрягаемая арматура раскоса 4 ГШ15 класса К-7 с As=5,66 смВІ.

Натяжение на упоры.

Необходимая площадь сечения арматуры из условия прочности сечения:

Принятой площади сечения арматуры достаточно.

ЛИТЕРАТУРА.

  1. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс. Учебник для вузов. - 4-е изд. Перераб. - М.: Стройиздат, 1985. - 728 с., ил.
  2. СНиП 2.01.07-85*. Строительные нормы и правила. Нагрузки и воздействия.
  3. СНиП 2.03.01-84 *. Строительные нормы и правила. Бетонные и железобетонные конструкции.
  4. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84).
  5. Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании  под колонны зданий и сооружений (к СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83).




Страницы: Назад 1 Вперед