- •В.С. Кузнецов
- •Курсовое проектирование
- •Оглавление
- •Пример расчета……………………………………….
- •Основные сведения по компоновке поперечной рамы
- •Нагрузки, действующие на поперечную раму
- •Нагрузка от веса покрытия и стропильной конструкции.
- •Нагрузка от веса стеновых панелей и остекления.
- •Нагрузка от веса подкрановых балок.
- •Нагрузка от веса колонн.
- •Временные нагрузки на поперечную раму опз
- •Ветровая нагрузка
- •Снеговая нагрузка
- •Крановые нагрузки
- •Статический расчет поперечной рамы
- •Составление таблицы расчетных усилий
- •Колонны опз
- •Фундаменты
- •Проектирование отдельных ступенчатых фундаментов
- •Конструктивные требования
- •Стропильные конструкции опз
- •Пример расчета
- •Компоновка поперечной рамы
- •Постоянные нагрузки.
- •Временные нагрузки на раму Ветровая нагрузка
- •Крановые нагрузки.
- •Статический расчет рамы
- •Порядок расчета.
- •Геометрические характеристики
- •Усилия в колоннах от крановых нагрузок.
- •Левая колонна
- •Правая колонна.
- •Изгибающие моменты в колоннах от ветровых нагрузок.
- •Левая колонна
- •Расчет крайней колонн опз
- •Расчет прочности колонны в плоскости рамы
- •Определение площади арматуры
- •Определение площади арматуры
- •Определение площади арматуры
- •Определение площади арматуры
- •Конструирование колонны
- •2.5.1. Проектирование отдельного фундамента под колонну.
- •Сечение 1-1
- •Сечение 4-4
- •В сечении 1-1
- •Проектирование стропильной фермы
- •Определение усилий в элементах фермы
- •Расчет прочности элементов фермы. Верхний сжатый пояс
- •Расчет прочности в плоскости фермы
- •Нижний растянутой пояс
- •Расчет прочности растянутого раскоса
Расчет прочности элементов фермы. Верхний сжатый пояс
Исходные данные. Арматура класса А400, Rs= R's = 355MПа, (355·103кН/м2), Еs= 200000МПа, (20·107кН/м2) и класса В500, Rs= R's = 415MПа, (415·103кН/м2), Еs= 200000МПа, (20·107кН/м2. Бетон В40, Rb,ser, (Rb,n )=29 МПа, (29·103кН/м2), Rb= 22МПа, (22·103кН/м2), Rbt=1,4МПа, (1,4·103кН/м2), Eb= 36000МПа, (36,0·106кН/м2). Наибольшее усилие в поясе N=1844,4кН, длительная часть Nl=1663,7кН. Ширина верхнего пояса принимаем b=280 мм.
Требуемая площадь верхнего пояса
Высота сечения пояса равна h=0,071/0,28 = 0,25м. Принимаем h = 0,26м.
Фактическая площадь верхнего пояса А=0,28·0,26=0,073м2 >0,071м2.
Расчет прочности в плоскости фермы
Поскольку на ферму действуют вертикальные нагрузки, вычисляется только коэффициент ηv . Пояс фермы рассматривается, как составной элемент, состоящий из панелей с податливой заделкой на обоих концах. Расстояние между узлами 3м, ψv= 0,8., а=а'=0,05м, h0=0,21м, l0= 0,8·3,0= 2,4м.
Таблица 12
Расчетные усилия в элементах фермы
Элемент |
В1 |
В2 |
В3 |
В4 |
Н1 |
Н2 |
Р1 |
Р2 |
Р2 |
С1 |
С2 |
Расчетное усилие |
0 |
-1532,2 |
-1532,2 |
-1844,1 |
862,1 |
1876,9 |
-1095,5 |
810,1 |
-442,4 |
-95,8 |
-191,6 |
Гибкость сечения λ= l0 / h = 2,4/0,26 = 9,23 > 4. Учет прогибов обязателен /5/.
Для колонн каркасных зданий эксцентриситет e0 равен значению эксцентриситета, полученного из статического расчета, но не менее еа.
Случайные эксцентриситеты еа равны
еа= l/600=3,0/600=0,005м, еа= h/30=0,26/30= 0,009м, еа= 0,01м.
Для дальнейших расчетов принимаем эксцентриситет e0= еа= 0,01м.
Определяем коэффициент ηv в соответствии с /5/ по формуле при l0= 2,4м.
ηv=1/(1-N/Ncr), Произведем необходимые промежуточные вычисления.
М1= М+N(h0-a')/2= 0+1844,1(0,21-0,05)/2= 147,53кНм.
М1l= М1l +Nl (h0-a')/2= 0+1663,7(0,21-0,05)/2= 133,1кН.
φl =1+ М1l /М1=1+ 133,1/147,53 =1,9 < 2,0.
Для дальнейших расчетов принят коэффициент φl =1,9.
Необходимо вычислить коэффициент приведения α и задаться коэффициентом армирования μ. Примем μ=0,01.
α =Еs/Eb=200000/360000=5,56.
Вычисляем коэффициент αμ= 5,56·0,01= 0,0556.
δe=e0/h=0,01/0,26 = 0,0385 < 0,15. В расчет используется значение δe=0,15.
Жесткость элемента прямоугольного сечения в предельной стадии
Условная критическая сила
Ncr= π2D/l02 = 3,142·3239,67/2,42= 5545,67кН.
Коэффициент увеличения эксцентриситетов ηv от вертикальных нагрузок
ηv=1/(1-N/Ncr) =1/(1-1844,4/5545,67=1,5.
Эксцентриситет е0=1,5·0,01=0,015м.
Эксцентриситет е = е0 + 0,5h –а = 0,015+0,5·0,26-0,05 = 0,095м.
Условный коэффициент αn
αn=N/Rbbh0 =1844,4 /22,0·103·0,28·0,21=1,426.
Коэффициент ξR при арматуре А400 равен 0,531.
αn=1,426 > ξR= 0,531.
Площадь арматуры вычисляется при αn > ξR.
Вычисляется коэффициент ξ1.
ξ1=(αn+ξR)/2=(1,426+0,531)/2= 0,979.
Коэффициент ξ1 должен быть принят не более 1,0.
Оставляем для дальнейших расчетов ξ1=0,979.
Вычисляется условный коэффициент αm1
δ=а'/h0=0,05/0,21 =0,24 > 0,15. В расчет вводится значение 0,24.
Вычисляется коэффициент αs
Вычисление относительной высоты сжатой зоны ξ
Вычисление необходимого количества арматуры As и As'
Принимаем арматуру 2Ø20 А400. As= 6,28см2. Коэффициент армирования μ= As/bh0=6,28/28·21=0,011, незначительно отличается, от принятого μ=0,01.
Расчет плиты из плоскости фермы не производим, так как узлы фермы закреплены.