Скгс. Кп 05-пз icon

Скгс. Кп 05-пз


НазваниеСкгс. Кп 05-пз
страница3/4
Дата публикации18.04.2013
Размер0.62 Mb.
ТипРеферат
1   2   3   4
^

Расчёт рамы на действие ветровой нагрузки


  1. При единичном смещения верха рамы



суммарная реакция





  1. Реакции в дополнительной связи основной системы от действия ветровой нагрузки

реакция в верхней опоре левой колонны


реакция в левой колонне


где

реакция дополнительной связи



суммарная реакция




3.Смещение верха рамы




4. Упругие реакции реакция левой колонны



- реакция правой колонны



5. Изгибающие моменты левая колонна





правая колонна





  1. Поперечные силы

левая колонна




правая колонна




На основании выполненного расчёта строим эпюры моментов для всех загружений рамы и составляем таблицу расчётных усилий М, Q, N в сечении колонны. В каждом сечении колонны определяем комбинации усилий.

В соответствии с главой СНиПа «Нагрузки и воздействия» и нормами проектирования железобетонных конструкций рассматриваем две группы основных сочетаний нагрузок с различными коэффициентами условий работы бетона и коэффициентами сочетаний .Колонну рассчитываем двухветвевую.

температурного блока, при этом пространственный характер работы каркаса не проявляются, сdim =1. Крановая же нагрузка приложена только к нескольким рамам блока, однако благодаря жесткому диску покрытия в работу вовлекаются все рамы блока, проявляется пространственная работа, сdim >1.

Подвергают основную систему единичному перемещению Δ1=1, и вычисляют реакции верхнего конца сплошной колонны RΔ

Для сплошной колонны:

Моменты инерции сечений:

надкрановая часть



где - длина надкрановой части колонны;

- ширина надкрановой части колонны;

- подкрановая часть

- длина подкрановой части колонны;

ширина подкрановой части колонны;










Суммарная реакция



1.4.1 Усилия в колоннах рамы от постоянной нагрузки

Продольная сила действует с эксцентриситетом е0








Согласно принятому в расчете правилу знаков реакция, направленная вправо, положительна. Реакция правой колонны:



Суммарная реакция связей в основной системе:



Упругая реакция

Изгибающие моменты



2 Расчёт железобетонной арки

2.1 Исходные данные

Проектируем арку длиной 33 м и шагом 6 м предварительно напряжённую.

Напрягаемая арматура нижнего растянутого пояса арматуры класса А-800 Ø12 мм натягивается на упоры.



Очертание оси арки принимаем по дуге окружности радиусом

Сжатый пояс и остальные элементы решётки фермы армируются арматурой класса А-800

Бетон класса В35

2.2 Схема арки, определение геометрических размеров и расчетных. Расчетный пролёт арки принимаем - L=32,7м

Стрела подъёма в середине пролёта - 4,087м

Очертание оси арки принимаем по дуге окружности радиусом:




Определяем центральный угол :

0,471 28,07 56,14

Длина дуги арки:

30,91 м

Делим арку по длине на 10 частей и вычисляем расчетные параметры, которые приведены в таблице I . Схема арки приведена на рис. 6




Рисунок 3 - Схема арки

2.3 Определение нагрузок на арку

Собственную массу арки принимаем

Нагрузка от собственной массы арки на 1м2 покрытия кН

Постоянная расчетная нагрузка=2448Н/м²

Временная расчетная нагрузка=3200 Н/м²



Рисунок 4 - Схемы загружения действующие на арку

Определяем расчетные нагрузки, действующие на 1 м погонной длины горизонтальной проекции арки.

а) постоянная нагрузка



б) дополнительная постоянная нагрузка, вызванная уклоном покрытия.

Приближенно считаем нагрузку, изменяющуюся по параболическому закону.

Нагрузку считаем:

в опорных сечениях (точки 0;10)

в пролётных сечениях (точки I-9):



Подсчет нагрузок выполнен в таблице 3.

Т а б л и ц а 3

точки

0; 10

1; 9

2; 8

3; 7

4; 6

5

g, Н/м

7 027

4 497

2 530

1 124

281

0



в) Снеговая нагрузка: 38400 Н/м

г) Снеговая нагрузка: 76800 Н/м


2.4 Статический расчет арки.

Двухшарнирная арка с затяжкой один раз статически неопределима, поэтому для её расчета предварительно зададимся сечением её элементов.

Высоту сечения арки принимаем: м, принимаем сечение арки 100 см.

Ширину полки: , принимаем ширину полки 50 см.

Площадь сечения затяжки ориентировочно подбираем по распору:

кН

Площадь сечения затяжки:

м2

Определяем геометрические характеристики сечения арки.

Площадь сечения арки:

0,308 м2

Момент инерции сечения арки:



где 0,5 м ,0,2 м

Радиус инерции:

0,35 м

Отношение модулей упругости:

5,80

Коэффициент, учитывающий влияние смещения пят на величину распора арки вследствие упругого удлинения затяжки и обжатия бетона:



Определяем усилия в сечениях арки от схем загружения:

а) Первая схема загружения (рис.8):

Опорные реакции:

кН;

Распор: 582,73кН;

Балочные изгибающие моменты в сечениях арки определяем по формуле:





M00 =

0

кН·м

M01 =

1176,5

кН·м

M02 =

2088,6

кН·м

M03 =

2736,3

кН·м

M04 =

3119,7

кН·м

M05 =

3238,7

кН·м



Балочные поперечные силы в сечениях арки:



Q00 =

436,23

кН

Q01 =

384,25

кН

Q02 =

260,27

кН

Q03 =

172,3

кН

Q04 =

84,32

кН

Q05 =

0,00

кН

Изгибающие моменты в сечениях арки:

Mа0 =

0,0

кН·м

Mа1 =

637,1

кН·м

Mа2 =

1178,8

кН·м

Mа3 =

1588,0

кН·м

Mа4 =

1841,8

кН·м

Mа5 =

1927,7

кН·м



Поперечные силы в сечениях арки:

Qа0 =

198,32

кН

Qа1 =

186,25

кН

Qа2 =

155,13

кН

Qа3 =

110,56

кН

Qа3 =

57,38

кН

Qа4 =

0,00

кН



Продольные силы в сечениях арки:



Nа0 =

1291,24

кН

Nа1 =

1204,76

кН

Nа2 =

1136,03

кН

Nа3 =

1086,24

кН

Nа4 =

1056,10

кН

Nа5 =

1046,01

кН











Рисунок 5 Первая схема загружения


б) Вторая схема загружения на (рис.9 )

Опорные реакции:

34,85 кН


Распор:

61,82 кН

Балочные изгибающие моменты в сечениях арки определяем по формуле:





M00 =

0

кН·м

M01 =

76,24

кН·м

M02 =

112,40

кН·м

M03 =

125,83

кН·м

M04 =

128,93

кН·м

M05 =

129,13

кН·м



Балочные поперечные силы в сечениях арки:



Q00 =

34,78

кН

Q01 =

17,81

кН

Q02 =

7,51

кН

Q03 =

2,23

кН

Q04 =

0,28

кН

Q05 =

0,00

кН



Изгибающие моменты в сечениях арки:





Mа0 =

0

кН·м

Mа1 =

39,00

кН·м

Mа2 =

47,37

кН·м

Mа3 =

41,52

кН·м

Mа4 =

33,27

кН·м

Mа5 =

29,72

кН·м

Поперечные силы в сечениях арки:



Qа0 =

18,09

кН

Qа1 =

6,42

кН

Qа2 =

-0,35

кН

Qа3 =

-2,85

кН

Qа4 =

-2,24

кН

Qа5 =

0,00

кН



Продольные силы в сечениях арки:



Nа0 =

40,00

кН

Nа1 =

31,51

кН

Nа2 =

27,81

кН

Nа3 =

26,72

кН

Nа4 =

26,69

кН

Nа5 =

26,78

кН









Рисунок 6 - Вторая схема загружения.

в) Третья схема загружения (рис. 10)

Распор Н и ординаты эпюр определяем умножением соответствующих их значений по первой схеме загружения на переходный коэффициент:





Изгибающие моменты в сечениях арки: определяем по формуле:



Mа0 =

0

кН·м

Mа1 =

464,2

кН·м

Mа2 =

858,9

кН·м

Mа3 =

1157,1

кН·м

Mа4 =

1342,0

кН·м

Mа5 =

1404,6

кН·м



Поперечные силы в сечениях арки:

Qа0 =

144,50

кН

Qа1 =

135,71

кН

Qа2 =

113,03

кН

Qа3 =

80,56

кН

Qа4 =

41,81

кН

Qа5 =

0,00

кН



Продольные силы в сечениях арки:



Nа0 =

940,8

кН

Nа1 =

877,8

кН

Nа2 =

827,7

кН

Nа3 =

791,5

кН

Nа4 =

769,5

кН

Nа5 =

762,1

кН










Рисунок 7 - Третья схема загружения.


г) Четвёртая схема загружения (рис.11)

Балочные определим сначала отдельно от треугольных нагрузок, действующих на левом и правом полупролётах арки, а затем суммируем результаты.

Для треугольной снеговой нагрузки, действующей на левом полупролёте арки:

475,2 кН

95,0кН

кН

Балочные изгибающие моменты:

M010 =

0

кН·м

M09 =

282,27

кН·м

M08 =

564,54

кН·м

M07 =

846,81

кН·м

M06 =

1129,08

кН·м

M05 =

1411,34

кН·м

M04 =

1689,10

кН·м

M03 =

1795,23

кН·м

M02 =

1648,45

кН·м

M01 =

1095,20

кН·м

M00 =

0,00

кН·м



Балочные поперечные силы в сечениях арки:

кН

Q04 =

-72,2304

кН

Q03 =

-3,8016

кН

Q02 =

110,2464

кН

Q01 =

269,9136

кН

Q00 =

475,2

кН



Для треугольной снеговой нагрузки, действующей на правом полупролёте арки:

415,8 кН

83,2 кН

=243,3 кН


Балочные изгибающие моменты:

M010 =

0

кН·м

M09 =

246,99

кН·м

M08 =

493,97

кН·м

M07 =

740,96

кН·м

M06 =

987,94

кН·м

M05 =

1234,93

кН·м

M04 =

1477,39

кН·м

M03 =

1548,24

кН·м

M02 =

1366,18

кН·м

M01 =

777,65

кН·м

M00 =

0,00

кН·м



Балочные поперечные силы в сечениях арки:



Q04 =

-60,3504

кН

Q03 =

8,0784

кН

Q02 =

122,1264

кН

Q01 =

281,7936

кН

Q00 =

415,8

кН



Суммируя, найдём балочные эпюры изгибающих моментов и поперечных сил для четвёртой схемы загружения.

Распор Н от суммарной нагрузки: 521,30кН

Mа0 =

0

кН·м

Mа1 =

652,4

кН·м

Mа2 =

947,0

кН·м

Mа3 =

1000,8

кН·м

Mа4 =

887,3

кН·м

Mа5 =

0,0

кН·м



Поперечные силы в сечениях арки:

Qа0 =

257,83

кН

Qа1 =

141,85

кН

Qа2 =

49,74

кН

Qа3 =

-8,52

кН

Qа4 =

-26,36

кН

Qа5 =

0

кН



Продольные силы в сечениях арки:

Nа0 =

728,32

кН

Nа1 =

620,35

кН

Nа2 =

558,06

кН

Nа3 =

529,16

кН

Nа4 =

521,14

кН

Nа5 =

521,30

кН



Эпюры показаны на рисунке










Рисунок 8 - Четвёртая схема загружения.


д) Пятая схема загружения (рис 13 )

427,7 кН

142,6 кН

338,73 кН

Балочные изгибающие моменты в сечениях арки определяем по формуле:





M00 =

0

кН·м

M01 =

1100,85

кН·м

M02 =

1862,97

кН·м

M03 =

2286,38

кН·м

M04 =

2371,06

кН·м

M05 =

2117,02

кН·м

M06 =

1693,61

кН·м

M07 =

1270,21

кН·м

M08 =

846,81

кН·м

M09 =

423,40

кН·м

M010=

0

кН·м



Балочные поперечные силы в сечениях арки:

Q00 =

427,68

кН

Q01 =

313,63

кН

Q02 =

199,58

кН

Q03 =

85,54

кН

Q04 =

-28,51

кН




Изгибающие моменты в сечениях арки:

Mа0 =

0

кН·м

Mа1 =

629,72

кН·м

Mа2 =

1040,37

кН·м

Mа3 =

1219,92

кН·м

Mа4 =

1160,97

кН·м

Mа5 =

859,48

кН·м

Mа6 =

483,53

кН·м

Mа7 =

203,75

кН·м

Mа8 =

-24,20

кН·м

Mа9 =

-47,72

кН·м

Mа10 =

0

кН·м












Поперечные силы в сечениях арки:

Qа0 =

217,96

кН

Qа1 =

163,04

кН

Qа2 =

95,82

кН

Qа3 =

20,25

кН

Qа4 =

-60,27

кН

Qа5 =

-142,56

кН

Qа6 =

-110,05

кН

Qа7 =

-76,25

кН

Qа8 =

-41,12

кН

Qа9 =

4,55

кН

Qа10 =

33,61

кН



Продольные силы в сечениях арки:

Nа0 =

500,14

кН

Nа1 =

431,88

кН

Nа2 =

381,30

кН

Nа3 =

348,78

кН

Nа4 =

334,54

кН

Nа5 =

338,73

кН

Nа6 =

323,81

кН

Nа7 =

305,84

кН

Nа8 =

284,69

кН

Nа9 =

260,14

кН

Nа10 =

231,79

кН

Продольные силы в сечениях арки( окончание )











Рисунок 9 - Пятая схема загружения


2.5 Расчёт прочности по нормальному сечению.

Расчет производится на внецентренное сжатие с симметричным армированием.

Усилия от длительно и кратковременно действующих нагрузок определяем по табл. 4.

Продольное усилие от длительной нагрузки (постоянная плюс часть снеговой)-

582,73+26,78+763,38*(1,2-06)/1,2=991,2кН

Продольное усилие от кратковременной нагрузки -



Момент от длительной нагрузки-



Момент от кратковременной нагрузки-



Расчётную длину для учёта продольного изгиба в плоскости арки согласно таблице

принимаем равной



Расчётную длину верхнего пояса из плоскости арки принимаем равной ширине плиты, а именно:



    1. Расчёт в плоскости изгиба

Эксцентриситет продольной силы-



Определяем величину случайного эксцентриситета:



так как эксцентриситет продольной силы

, то величину случайного эксцентриситета не учитываем.

Так как

Расчет ведём с учетом прогиба элемента, вычисляя по формуле



Коэффициент равен

,

где

тогда



Эксцентриситет:



Проверяем условие



где










Следовательно, нейтральная ось проходит в пределах полки, расчёт вёдём как для прямоугольного сечения с шириной, равной

Необходимое армирование:

Вычисляем значения:



при





Из таблицы находим

Так как , то значение определяем по формуле:

где











тогда получим:



Исходя из этого принимаем арматуру А-600



Повторного пересчета не делаем.





    1. Расчёт из плоскости изгиба.

Определяем радиус инерции из плоскости изгиба:






,

Гибкость:

,

где



Поскольку гибкость из плоскости изгиба не превышает гибкость в плоскости изгиба, то согласно, проверка прочности сечения из плоскости изгиба не требуется.


2.8 Расчёт прочности арки по сечениям наклонным к продольной оси.

Максимальная поперечная сила

Q=142,56

Диаметр поперечных стержней устанавливаем из условия сварки их с продольной арматурой диаметром Ø 25 мм и принимаем равным Ø 6мм класса А400 c .Шаг поперечных стержней по конструктивным условиям принимаем s=h/3=0,5

На всех приопорных участках длиной 0,25L принимаем шаг s=0,6, в средней части пролета шаг s=(3/4)h=0,75м, принимаем 0,5 м.

Вычисляем:





Условие выполняется.

Требование



- выполняется.

При расчете прочности вычисляем:



Поскольку

,

вычисляем значение (с) по формуле:



Тогда

Поперечная сила в вершине наклонного сечения .

Длина проекции расчетного наклонного сечения

принимаем

Вычисляем

Условие удовлетворяется.

Проверка прочности по сжатой наклонной полосе:





Условие прочности:

удовлетворяется.

    1. Расчёт затяжки на прочность.

Затяжку выполняем предварительно напряженной арматурой в виде стальных стержней арматуры А-500 Ø 12мм. Расчёт производим на максимальное расчётное усилие от распора ( 1+2+3 схемы загружения)



Площадь сечения затяжки:



где

Принимаем 4 стержня арматуры А-500 Ø 32



1   2   3   4



Похожие:

Скгс. Кп 05-пз iconСкгс. Кп 05-пз
Проектирование конструкции поперечной рамы одноэтажного промышленного здания
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Документы


При копировании материала укажите ссылку ©ignorik.ru 2015

контакты
Документы