- •Реферат
- •Оглавление
- •Введение
- •Исходные данные
- •Подбор типовых конструкций и компоновка конструктивной схемы здания
- •Компоновка поперечной рамы
- •Определение размера колонн по высоте
- •Подсчёт нагрузок на поперечную раму
- •Постоянные нагрузки
- •Переменные нагрузки Снеговая нагрузка
- •Крановые нагрузки
- •Ветровая нагрузка
- •Определение усилий в стойках поперечной рамы
- •Составление расчетных сочетаний воздействий
- •Расчет и конструирование сквозной колонны
- •Исходные данные
- •Подбор площади сечения арматуры надкрановой части колонны
- •Подбор сечения арматуры в плоскости изгиба по первой комбинации усилий (мSd,max)
- •Подбор сечения арматуры в плоскости изгиба по второй комбинации усилий (мSd,min)
- •Расчет надкрановой части из плоскости изгиба
- •Расчет надкрановой части на действие поперечной силы
- •Подбор площади сечения арматуры подкрановой части колонны
- •Расчетные усилия в ветвях колонн
- •Подбор площади сечения арматуры подкрановой ветви
- •Подбор площади сечения арматуры в наружной ветви
- •Расчет из плоскости изгиба
- •Расчёт распорки колонны
- •Расчёт прочности распорки на действие изгибающего момента
- •Расчёт прочности распорки на действие поперечной силы
- •Расчет фундамента под крайнюю двухветвевую колонну
- •Исходные данные
- •Конструктивное решение
- •Определение усилий, действующих на основание и фундамент
- •Определение размеров подошвы фундамента
- •Расчет плитной части фундамента
- •Расчёт предварительно напряжённой фермы с параллельными поясами
- •Исходные данные
- •Подсчет нагрузок на ферму. Геометрические размеры и поперечные сечения элементов.
- •Определение усилий в элементах фермы
- •Расчет элементов фермы
- •Расчет нижнего пояса фермы Расчет по предельным состояниям первой группы
- •Расчет по предельным состояниям второй группы
- •Расчет верхнего пояса фермы
- •Расчет элементов решетки фермы Расчет по предельным состояниям первой и второй групп растянутых элементов фермы
- •Расчет по предельным состояниям первой группы сжатых элементов фермы
- •Заключение
- •Список использованной литературы
Ветровая нагрузка
Нормативное пиковое значение скоростного напора ветра на высоте 10 м от поверхности земли для г. Киев (У) Значение аэродинамических коэффициентов внешнего давления принимаем по таблице 3.4 п.3.1.2.3[1] линейной интерполяции при с наветренной стороны (зонаD) , с подветренной стороны (зонаE) .
Пиковое значение ветрового давления на высоте 17.1 м (верх парапета рис. 1) при и
Расчетная равномерно распределенная ветровая нагрузка на 1 метр высоты колонны при иравна:
– с наветренной стороны
– с подветренной стороны
В расчетной схеме высота колонны отсчитывается от отметки -0.15 м от поверхности земли (отметка верха обреза фундамента), а ветровая нагрузка действует с отметки 0.000 (отметка пола) С целью упрощения расчетов принимаем распределение ветровой нагрузки по всей высоте колонны . Принятое упрощение не влияет практически на окончательный результат вычисляемых усилий.
Сосредоточенное ветровое усилие, собираемое с конструкций, расположенных выше верха колонн (отм. +15.000) до верхней отметки парапета (+17.100):
Рисунок 4 – К определению ветровой нагрузки на колонну
Определение усилий в стойках поперечной рамы
Расчетная схема поперечной рамы представляет собой однопролетную статически неопределимую стержневую систему из вертикальных стоек, защемленных внизу, и шарнирно связанных с ними абсолютно жестких ригелей в виде фермы с параллельными поясами. Расчет рамы выполняется методом перемещений. Канонические уравнения данного метода для рам с одним неизвестным имеет вид:
где реакция в дополнительной связи от единичного перемещения этой связи;
реакция дополнительной связи от внешней нагрузки;
перемещения верха рамы от приложенных к ней нагрузок;
коэффициент пространственной работы для второй рамы блока, считая от торца или деформационного шва, принимаемой при шаге колонн 6 м - Сs = 4.0, а при шаге колонн 12 м - Сs = 3.4.
Из уравнения находим неизвестное при каждом виде загружений, а затем упругую реакцию верхнего узла стоек рамы:
После этого усилия и в расчетных сечениях колонны определяются как в консольной балке, защемленной в фундаменте и загруженной внешней нагрузкой и реакцией (рисунок 5). Горизонтальное перемещение (деформацию ригеля) для данного случая можно не учитывать.
Рисунок 5 – Расчетная схема стойки поперечной рамы
Расчетными являются четыре сечения по высоте колонны: 1-1 – у верха колонны, 2-2 - непосредственно над крановой консолью, 3-3 - непосредственно под крановой консолью, 4-4 у обреза фундамента.
С целью уменьшения объема расчетной части статический расчет поперечной рамы и определение усилий в стойках рамы производим на ЭВМ с помощью программы RAMA_GB. Результаты расчетов сводим в таблицу 3.
Таблица 3 – Усилия в сечениях колонны от отдельных видов загружений
Наименование нагрузок |
№ п/п загружений |
Коэффи- циенты ξ, |
Сечения и усилия | ||||||||||||||
1-1 |
2-2 |
3-3 |
4-4 | ||||||||||||||
M |
N |
V |
M |
N |
V |
M |
N |
V |
M |
N |
V | ||||||
Постоянная |
1 |
1.0 |
35.04 |
280.34 |
7.76 |
35.18 |
410.08 |
7.76 |
-61.28 |
476.50 |
7.76 |
-17.11 |
594.38 |
7.76 | |||
1* |
ξ = 0.85 |
29.78 |
238.29 |
6.60 |
29.90 |
348.57 |
6.60 |
-52.09 |
405.03 |
6.60 |
-14.54 |
505.22 |
6.60 | ||||
Снеговая |
2 |
1 |
10.13 |
81.00 |
0.38 |
11.93 |
81.00 |
0.38 |
-12.37 |
81.00 |
0.38 |
-9.10 |
81.00 |
0.38 | |||
3 |
0.7 |
7.09 |
56.70 |
0.27 |
8.35 |
56.70 |
0.27 |
-8.66 |
56.70 |
0.27 |
-6.37 |
56.70 |
0.27 | ||||
0.3 |
3.04 |
24.30 |
0.11 |
3.58 |
24.30 |
0.11 |
-3.71 |
24.30 |
0.11 |
-2.73 |
24.30 |
0.11 | |||||
на колонну ряда А |
4 |
1 |
0.00 |
0.00 |
-20.44 |
-97.10 |
0.00 |
-20.44 |
243.85 |
852.36 |
-20.44 |
68.05 |
852.36 |
-20.44 | |||
5 |
0.8 |
0.00 |
0.00 |
-16.35 |
-77.68 |
0.00 |
-16.35 |
195.08 |
681.89 |
-16.35 |
54.44 |
681.89 |
-16.35 | ||||
0.5 |
0.00 |
0.00 |
-10.22 |
-48.55 |
0.00 |
-10.22 |
121.93 |
426.18 |
-10.22 |
34.03 |
426.18 |
-10.22 | |||||
на колонну ряда Б |
6 |
1 |
0.00 |
0.00 |
-11.53 |
-54.79 |
0.00 |
-11.53 |
101.48 |
390.67 |
-11.53 |
2.29 |
390.67 |
-11.53 | |||
7 |
0.8 |
0.00 |
0.00 |
-9.22 |
-43.83 |
0.00 |
-9.22 |
81.18 |
312.54 |
-9.22 |
1.83 |
312.54 |
-9.22 | ||||
0.5 |
0.00 |
0.00 |
-5.77 |
-27.40 |
0.00 |
-5.77 |
50.74 |
195.34 |
-5.77 |
1.15 |
195.34 |
-5.77 | |||||
на колонну ряда А |
8 |
1 |
0.00 |
0.00 |
±20.73 |
±60.87 |
0.00 |
±16.86 |
±60.87 |
0.00 |
±16.86 |
±84.15 |
0.00 |
±16.86 | |||
9 |
0.8 |
0.00 |
0.00 |
±16.58 |
±48.70 |
0.00 |
±13.49 |
±48.70 |
0.00 |
±13.49 |
±67.32 |
0.00 |
±13.49 | ||||
0.5 |
0.00 |
0.00 |
±10.37 |
±30.44 |
0.00 |
±8.43 |
±30.44 |
0.00 |
±8.43 |
±42.08 |
0.00 |
±8.43 | |||||
на колонну ряда Б |
10 |
1 |
0.00 |
0.00 |
±2.96 |
±14.07 |
0.00 |
±2.96 |
±14.07 |
0.00 |
±2.96 |
±39.53 |
0.00 |
±2.96 | |||
11 |
0.8 |
0.00 |
0.00 |
±2.37 |
±11.26 |
0.00 |
±2.37 |
±11.26 |
0.00 |
±2.37 |
±31.62 |
0.00 |
±2.37 | ||||
0.5 |
0.00 |
0.00 |
±1.48 |
±7.04 |
0.00 |
±1.48 |
±7.04 |
0.00 |
±1.48 |
±19.77 |
0.00 |
±1.48 | |||||
Ветер слева |
12 |
1 |
0.00 |
0.00 |
4.43 |
41.68 |
0.00 |
13.12 |
41.68 |
0.00 |
13.12 |
222.19 |
0.00 |
28.86 | |||
13 |
0.6 |
0.00 |
0.00 |
2.66 |
25.01 |
0.00 |
7.87 |
25.01 |
0.00 |
7.87 |
133.31 |
0.00 |
17.32 | ||||
Ветер справа |
14 |
1 |
0.00 |
0.00 |
-8.10 |
-51.46 |
0.00 |
-13.56 |
-51.46 |
0.00 |
-13.56 |
-210.64 |
0.00 |
-23.45 | |||
15 |
0.6 |
0.00 |
0.00 |
-4.86 |
-30.88 |
0.00 |
-8.14 |
-30.88 |
0.00 |
-8.14 |
-126.38 |
0.00 |
-14.07 |