кп жбк 2 жук
.pdf1. Компоновка поперечной рамы.
Рисунок 1 – Поперечный разрез рамы
1.1.Подбор элементов здания.
1) Колонну подбираю по серии 1.423-3 выпуск 1. Принимаю К84-61с. Характеристики колонны:
-Отм. верха колонны – 8,4 м
-Размер колонны – 500х500 мм, высота 9300 мм
-Марка бетона 300
-Расход материалов – бетон 2,33 м3 и сталь 326 кг
-Вес колонны – 5,8 т
Рисунок 2 – Колонна К84-61с
2)Балку с параллельными поясами подбираю по серии 1.462.1.-1/81 выпуск 1. Принимаю БСП12.
Характеристики балки: - Масса 4,5 т
Рисунок 3 – Балка БСП12
3) Панель трехслойную подбираю по М25.13/98. Толщина 300 мм.
Рисунок 4 – Трехслойная панель Таблица 1 – Характеристики трехслойных панелей
Марка |
Ширина, мм |
Высота, мм |
Вес, т |
|
|
|
|
ПСТ 60.12.3,0 |
6000 |
1200 |
2,86 |
|
|
|
|
ПСТ 60.18.3,0 |
6000 |
1800 |
4,10 |
|
|
|
|
4)Панели остекления подбираю по ГОСТ 12506-81 ОКНА ДЕРЕВЯННЫЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ.
Рисунок 5 – Панель остекления Толщина окон 300 мм. Вес – 1,16 т.
5) Колонны фахверка подбираю по серии КЭ-01-55. Принимаю 1КФ93-1. Высота Н=9300 мм.
Размер а=300, b=300 мм. Масса – 2,1 т.
Рисунок 6 – Колонна фахверка
6)Ребристые плиты перекрытия подбираю по серии 1-465-3. Принимаю плиту ПIAIIIВ
3х12
Вес плиты 5,7 т.
Расход бетона – 2,28 м3.
Рисунок 7 – Ребристая плита перекрытия
1.2.Определение нагрузок, действующих на раму.
Таблица 2 – Сбор нагрузок от кровли
№ |
Наименование |
Нормативное |
Значение с |
γf |
Расчетное |
|
п/п |
нагрузки |
|
значение, |
γ=1 |
|
значение |
|
|
|
кН/м2 |
|
|
по первой |
|
|
|
|
|
|
группе п.с. |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Железобетонная |
1,59 |
1,59 |
1,1 |
1,75 |
|
|
ребристая |
плита |
|
|
|
|
|
покрытия 3х12 м |
|
|
|
|
|
2 |
Рулонная |
|
- |
- |
- |
- |
|
пароизоляция |
|
|
|
|
|
3 |
Эффективный |
0,1 |
0,1 |
1,2 |
0,12 |
|
|
плитный |
|
|
|
|
|
|
утеплитель |
100 |
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Выравнивающая |
0,27 |
0,27 |
1,3 |
0,351 |
|
|
цементная стяжка |
|
|
|
|
|
|
15 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Основной |
4- |
0,06 |
0,06 |
1,2 |
0,072 |
|
слойный |
|
|
|
|
|
|
рубероидный |
|
|
|
|
|
|
ковер 10 мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого: |
|
|
∑gкн=2,02 |
|
∑gк=2,29 |
1.3.Статический расчет рамы.
Рисунок 8 – К определению собственного веса покрытия Определение усилий.
L0*=12000+500+500=13000 мм
Постоянная нагрузка.
1) Нагрузка от покрытия
Рисунок 9 – К определению нагрузки от покрытия
Рисунок 10 – Определение эксцентриситета
Мп1-1=Nп*е
Nп={(gкр*L*B/2)+(Gб*γf/2)}*γn
Nп={(2,29*12*12/2)+(45*1,1/2)}*1=189,63 кН е0=(hк/2)-((hк-250-30)/3)=(500/2)-((500-250-30)/3)=176,7 мм Мп1-1=189,63*0,177=33,56 кН*м М4-4=-М1-1/2=-33,56/2=-16,78 кН*м
Q4-4покр=(М1-1-М4-4)/Н
Q4-4покр=(33,56-(-16,78))/8,4=5,99 кН/м
Рисунок 11 – Эпюра моментов 2) Нагрузка от собственного веса колонны
Nк=ак*bк*γb*γf*H
Nк=0,5*0,5*25*1,1*8,4=57,76 кН
3) Нагрузка от стены
Рисунок 12 – Нагрузка от стены m1=Gw1+e0w m2=Gw2+e0w
e0w=(hk/2)+(tw/2)
e0w=(500/2)+(300/2)=400 мм Gw1=(GП5+GП6)*γf*γn Gw1=(27+18)*1,1*1=49,5 кН Gw2=(GП4+GП3+GП2+GП1)*γf*γn+Gост
Gост=Sост*gостн*γf*γn
Gw2=(18+18+27+18)*1,1*1+(2,4*6*0,5*1,3*1)=98,46 кН m1=49,5*0,4=19,8 кН*м
m2=98,46*0,4=39,38 кН*м
Мстен4-4=М1*х1+Мр
М1=Н=8,4 кН*м
Мр=m1+m2=19,8+39,38=59,18 кН*м
x1=-∆1p/δ11
δ11=(2*H3)/(3*E*I) ∆1p=(2/EI)*[(H*m2*(H-1,2)/2)+(2*H-0,6)*0,6*(m1+m2)/2] x1=[(H*m2*(H-1,2)/2)+(2*H-0,6)*0,6*(m1+m2)/2]*3/H3 x1=-[(8,4*39,38*(8,4-1,2)/2)+(2*8,4-0,6)*0,6*(19,8+39,38)/2]*3/8,43=-7,48 Мстен4-4=8,4*(-7,48)+59,18=-3,65 кН*м Nстен=Gw1+Gw2=49,5+98,46=147,96 кН
Qстен4-4=[(m2/2)-Mстен4-4]/0,6
Qстен4-4=[(39,38/2)-(-3,65)]/0,6=38,9 кН/м
Рисунок 13 – Эпюра моментов от нагрузки стены
Временная нагрузка.
1) Снеговая нагрузка.
S0=0,7*Ce*Ct*μ*Sg,
где Се – коэффициент возможного сноса снега с покрытий под действием ветра;
Сt – термический коэффициент для покрытий и зданий с высокими коэффициентами теплопередачи;
μ – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговому покрову на покрытии;
Sg – расчетное значение веса снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности земли.
S0=0,7*1*1*1*1,2=0,84 кПа S=S0*γf
S=0,84*1,4=1,176 кПа
Nснег=S*B*γn*L/2
Nснег=1,176*12*12*1/2=84,67 кН
Мснег1-1=Nснег*е0
е0=(hк/2)-((hк-250-30)/3)=(500/2)-((500-250-30)/3)=176,7 мм
Мснег1-1=84,67*0,177=14,99 кН*м
Мснег4-4=-Мснег1-1/2
Мснег4-4=-14,99/2=-7,49 кН*м
Рисунок 14 – Эпюра моментов снеговая
Qснег4-4=(Мснег1-1-Мснег4-4)/Н
Qснег4-4=(14,99-(-7,49))/8,4=2,68 кН/м
2) Ветровая нагрузка. Нормативное значение ветра
W=Wm+Wp,
где Wm – нормативное значение средне составляющей ветровой нагрузки; Wp – пульсация ветра.
Wm=W0*k(ze)*c,
где W0 – нормативное значение ветрового давления;
с – аэродинамический коэффициент, учитывается в зависимости от направления ветра;
k(ze) – коэффициент учитывающий изменение ветрового давления в зависимости от эквивалентной высоты ze, для местностей различного типа. Тип – В.
Так как H(8,4 м) ≤ d(L=12 м), то ze=H=8,4 м.
Методом интерполяции определяю коэффициент k(ze)=0,602. Wmа=0,73*0,602*0,8=0,35 кПа
Wmо=0,73*0,602*0,5=0,22 кПа Wp=Wm*ζ(ze)*ν,
где Wm – нормативное значение средне составляющей ветровой нагрузки; ζ(ze) – коэффициент пульсации давление ветра;
ν – коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра. Wpa=0,35*1,11*0,648=0,25 кПа Wpo=0,22*1,11*0,648=0,16 кПа
Wna=0,35+0,25=0,6 кПа Wno=0,22+0,16=0,38 кПа
Рисунок 15 – Эпюра ветрового давления при направлении ветра слева направо
Расчетное значение ветра
W=(Wm+Wp)*γf*B Wa=(0,35+0,25)*1,1*6=3,96 кН/м Wo=(0,22+0,16)*1,1*6=2,51 кН/м
Рисунок 16 – Эпюра расчетных значений
Действие ветра выше верха колонны в пределах покрытия, учитываем в виде сосредоточенной силы приложенной к уровню верха колонны.
Для этого определяем ze(H+Hп=8,4+2,4=10,8 м).
Определяем коэффициент k(ze), так как H(10,8 м) ≤ d(L=12 м), то ze=H=10,8 м.
Wmш=W0*k(ze)*c Wmша=0,73*0,67*0,8=0,39 кПа Wmшо=0,73*0,67*0,5=0,24 кПа
Wpш=Wm*ζ(ze)*ν
Wрша=0,39*1,05*0,646=0,26 кПа Wpшо=0,24*1,05*0,646=0,16 кПа
Рисунок 17 – Эпюра действие ветра на покрытие Сосредоточенная сила приложенная к верху колонны W’ и W”.
W’=(Wmшa+Wpшa)*γf*Hп*B W”=(Wmшo+Wpшo)*γf*Hп*B W’=(0,39+0,26)*1,1*2,4*6=10,3 кН W”=(0,24+0,16)*1,1*2,4*6=6,34 кН
Рисунок 18 – Расчетная схема рамы