Расчет и конструирование основных несущих конструкций одноэтажного промышленного здания в сборном варианте

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 31 Августа 2012 в 15:08, курсовая работа

Краткое описание

Схема фермы и основные геометрические размеры применительно к типовым фермам серии 1.463.1-16, марки 3ФС24-8.
Ширину панелей принимаем 3м. с таким расчетом, чтобы ребра плит покрытия опирались в узлы верхнего пояса.
Высота фермы принята 3280мм., что составляет H/L=3,28/24≈1/7.
Ширина сечения верхнего поясов b´h=300´300, нижнего пояса b´ h=300´360. Сечение раскосов принято b´h=200´150.

Содержание

1. Выбор конструктивных элементов и компановка здания.
2. Проектирование железобетонной сегментной фермы пролетом 24м. при шаге 12м.
2.1 Сбор нагрузок.
2.2 Расчет усилий в стержнях фермы от действия узловых нагрузок.
2.3 Расчет элементов фермы.
2.3.1 Расчет нижнего пояса.
2.3.2 Расчет верхнего пояса.
2.3.3 Расчет элементов решетки.
2.3.4. Расчет узлов фермы.
3. Статический расчет поперечной рамы.
3.1 Сбор нагрузок на среднюю колонну по оси В.
3.2. Определение усилий в колоннах
3.2.1 Геометрические характеристики
3.2.2 Определение усилий от собственного веса колонн.
3.2.3 Определение усилий от собственного веса подкрановой балки
3.2.4 Определение усилий от собственного веса покрытия
3.2.5 Определение усилий от снеговых нагрузок
3.2.6 Определение усилий в средней стойке поперечной рамы
от крановых нагрузок
3.2.7 Определение усилий от ветровой нагрузки
3.3 Составление расчетных сочетаний усилий на среднюю колонну.
4. Конструктивный расчет колонны
4.1 Расчет надкрановой части колонны
4.1.1 Расчет в плоскости изгиба
4.1.2 Расчет из плоскости изгиба
4.2 Расчет подкрановой части колонны
4.2.1. Расчет в плоскости изгиба
4.2.2 Расчет из плоскости изгиба
4.3 Расчет крановой консоли.
4.4 Проверка трещиностойкости и прочности колонны в стадия подъема, транспортирования и монтажа.
4.4.1 Расчет в стадии подъема.
4.4.2 Расчет в стадии транспортировки.
4.4.3. Расчет в стадии монтаж
5. Расчет внецентренно нагруженного фундамента
5.1 Определение размеров подошвы фундамента
5.2 Определение геометрических размеров фундамента
5.3 Расчет плитной части фундамента на продавливание
5.4 Расчет плитной части фундамента на поперечную силу.
5.5 Подбор арматуры
5.5.1 Определение площади арматуры плитной части фундамента
5.5.2 Расчет продольной арматуры подколонника
5.5.3. Расчет горизонтальных сеток стаканной части подколонника
5.6 Расчет подколонника на местное сжатие
5.7 Проверка трещиностойкости фундамента
5.7.1 Проверка нижнего сечения подколонника
5.7.2 Проверка плитной части фундамента

Скачать в ZIP архиве (370.37 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Вложенные файлы: 1 файл

Курсовой №2.doc

— 1.18 Мб (Скачать файл)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Загружение 2 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Подсчет узловых  нагрузок.

№

узла

 Загружение 1 Загружение 2
Постоянная  и длительная снеговая Полное загружение Постоянная  и длительная снеговая Полное загружение
 
2 169,1 218,6 170,2 203,6
3 172,0 222,3 168,4 191,2
4 174,9 226,1 166,3 178,1
5 174,9 226,1 161,3 161,3
6 174,9 226,1 166,3 178,1
7 172,0 222,3 168,4 191,2
8 169,1 218,6 170,2 203,6
R 603,45 780,05 585,55 653,55

 

Усилия в стержнях фермы определяем построением диаграмм Максвелла – Кремоны. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Усилия  в стержнях фермы от действия узловых  нагрузок. 

  Элемент Загружение 1 Загружение 2
Постоянная  и длительная снеговая, кН Полное загружение, кН Постоянная  и длительная снеговая, кН Полное загружение, кН
Нижний  пояс 1-а +1131 +1461 +1097 +1224
1-г +1406 +1818 +1349 +1473
1-ж +1406 +1818 +1349 +1473
1-к +1131 +1461 +1097 +1224
Верхний пояс 2-а -1282 -1657 -1244 -1388
3-б -1287 -1663 -1241 -1368
4-в -1233 -1593 -1189 -1311
5-д -1381 -1785 -1322 -1435
6-е -1381 -1785 -1322 -1435
7-з -1233 -1593 -1189 -1311
8-и -1287 -1663 -1241 -1368
9-к -1282 -1657 -1097 -1388
Раскосы а-б +111 +144 +100 +93
в-г -239 -309 -221 -221
г-д -41 -53 -43 -56
е-ж -41 -53 -43 -56
ж-з -239 -309 -221 -221
и-к +111 +144 +100 +93
Стойки б-в +108 +139 +101 +106
д-е +54 +70 +60 +77
з-и +108 +139 +101 +106

 
 
 
 
 
 

2.3Расчет элементов фермы.

2.3.1 Расчет нижнего пояса.

Материалы:

Бетон: В35; Rb,ser=25,5 МПа; Rbt=1,3 МПа; Rbt,ser=1,95 МПа; Rb =19,5 МПа; Еb=31×103МПа.

П/н  арматура: 1)AТ-V; Rs,ser=785 МПа; Rs =680 МПа; Еs=19×104МПа;

                         2)К-7; d=15мм; Rs,ser=1295 МПа; Rs =1080 МПа; Еs=18×104МПа.

Ненапрягаемая арматура: A-III; Rs=365 МПа; Rsw=290 МПа; Еs=20×104МПа;

                                            A-I; Rs=225 МПа; Rsw=175 МПа; Еs=21×104 МПа.

Передаточная  прочность бетона: Rbp=0,7×35=24,5 МПа >15,5 МПа.

Размеры сечения нижнего пояса: b´h=300´360. мм.

Наибольшее  растягивающее усилие N=1818,0 кН.

Аsp1=N/ Rsgs6=1818,0×103/680×106×1,15=23,25см2 – 8 Æ20 AТ-V, Аsp=25,13 см2;

Аsp2= 1818,0×103/1080×106×1,15=14,64 см2 – 11Æ15 К-7, Аsp= 15,576см2

В нижнем поясе  конструктивно предусматриваются  каркасы с продольной ненапрягаемой  арматурой из 4Æ10 А-III, Аs=3,14 см2;

 Процент  армирования:  ;

                                         .

Расчет  нижнего пояса фермы по 2 группе предельных состояний

Вид расчета и формула Данные  расчета при армировании
AТ-V К-7
Расчетное усилие N, кН (при gf >1),

gf =1

 1818

1515

 1818

1515

Приведенное сечение, см2

 
 
 
 
 
 
 
Вид расчета и формула Данные  расчета при армировании
AТ-V К-7
  Предварительное напряжение ssp, МПа

ssp+р=ssp+0,05ssp

ssp- р=ssp- 0,05ssp

коэффициент точности натяжения арматуры gsp при подсчете потерь

при расчете  трещиностойкости

 550

578<785

785×0.3=235 < 520 

1

0,9

 0,75×1295=900

945 < 1295

1295×0.3=390 < 1230 

1

0,9

Первые  потери, МПа

- от  релаксации напряжений в арматуре s1

- от  температурного перепада s2

- от  деформации анкеров у натяжных  устройств s3

- от  быстронатекающей ползучести s6

усилие  обжатия с учетом потерь п.1, 2, 3

сжимающее напряжение в бетоне sbp

коэффициент  a

sbp/Rbp

s6=34sbp/Rbp

Итого slos1

  
 
0,1× 550-20=35

1,25×65=81,25

Dl=1.25+0,15×20=4,25мм , l=25000 мм

(4,25/25000)×19×104=32,2 

2,513×(550-35-81,25-32,2)=1009,1 кН

1009,1×103/1254,3×10-4= 8,0МПа

0,25+0,025×24,5=0,86 > 0,8, a=0,8

8,0/24,5=0,33 < 0.8

11,22

159,67

  
 
[0,22×(900/1295)-0,1]× 900=47,6

81,25

Dl=1.25+0,15×15=3,5мм, l=25000 мм

(3,5/25000)×18×104=25,2 

1,557×(900-47,6-81,25-25,2)=1161,4 кН

1161,4×103/1190,7×10-4= 9,8МПа

0,25+0,025×24,5=0,86 > 0,8, a=0,8

9,8/24,5=0,4 < 0.8

13,6

167,65

Напряжения  в арматуре за вычетом первых потерь, МПа 500-159,67=390,33 732,35
Усилие  предварительного обжатия бетона с  учетом первых потерь Р01, кН 390,33 ×25,13×10 -1=980,9 732,35×15,57×10 -1=1140,3
Напряжения  в бетоне от действия усилия Р01, МПа; sbp 980,9×103 / 1254,3×10-4=7,8 1140,3103 / 1190,7×10-4=9,6

Вторые  потери

- от  усадки бетона класса В35 s8, МПа

- от  ползучести бетона s9, МПа

при sbp/Rbp

s9=0,85×150×sbp/Rbp

Итого slos2, МПа

  
35 

7,8/ 24,5=0,32<0.75

0,85×150×033=42,075

35+42,075=77,075

  
35 

9,6 / 24,5=0,4<0.75

0,85×150×0,4=51

35+51=86

Полные потери slos 236,75 253,65
Напряжение  в арматуре за вычетом  всех потерь 313,25 646,35
Усилие  обжатия с учетом полных потерь:

при gsp=1

при gsp=0,9

  
313,25.25,13- (11,2+35+42,075)×3,14=759,5 кН

313,25.25,13.0,9- (11,2+35+42,075)×3,14= 680,8кН

 646,35×15,576- (13,6+35+51)×3,14=975,5кН

646,35×15,576.0,9- (13,6+35+51)×3,14=874,8кН

Усилие  трещинообразования Ncrc 0,85×[1,95×(30×36+2×6,45×3,14)×10-1+

+680,8]=764,4 кН<1515кН

0,85×[1,95×(30×36+2×6,45×3,14)×10-1+

+874,8]= 929,3кН<1515 кН

Расчет  по раскрытию трещин
Расчетное усилие при gf =1

  в том числе длительно действующее

 1515

1172

 1515

1172

Приращение  напряжений в растянутой арматуре:

- от  полной нагрузки

- от  длительно действующей нагрузки

  
 
(1515-680,8)×10/25,13=332,0 МПа

(1172-680,8)×10/25,13=195,5 МПа

  
 
(1515-874,8)×10/15,576=411,0 МПа

(1172-874,8)×10/15,576=190,8МПа

Ширина  раскрытия трещин от непродолжительного действия полной нагрузки аcrc1 1,15×1,2×1×1×(332,0/19×104)×20×(3,5-100×0,023)× 3Ö20=0,157мм 1,15×1,2×1×1,2×(411/18×104)×20×(3,5-100×0,014)× 3Ö15=0,39
Ширина  раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок  аcrc2 1,15×1,2×1×1×(195,5/19×104)×20×(3,5-100×0,023)× 3Ö20=0,093мм 1,15×1,2×1×1,2×(190,8/18×104)×20×(3,5-100×0,014)× 3Ö15=0,182 мм
  продолжительная ширина раскрытия трещин от действия постоянных и длительных нагрузок  аcrc3 1,15×1,2×1,255×1×(195,5/19×104)×20×(3,5-

-100×0,023)× 3Ö20=0,116 мм

 1,15×1,2×1,39×1,2×(190,8/18×104)×20×(3,5-

-100×0,014)× 3Ö15=0,253 мм

Непродолжительная ширина раскрытия трещин от действия полной нагрузки аcrc 0,157-0,093+0,116=0,18мм < [acrc]=0,3 мм 0,39-0,182+0,253=0,461 мм > [acrc]=0,3 мм

 

Принимаем напрягаемую  арматуру 8 Æ20 AТ-V, Аsp=25,13см2 
 
 
 
 
 

2.3.2 Расчет верхнего пояса.

Наибольшее  сжимающее усилие N=1785 кН, в том числе длительно действующее Nl=1381 кН.

Принятая  арматура А-III, Rs=365МПа.

Размеры сечения верхнего пояса: b´h=300´300 мм, длина панели l=301 см, расчетная длина l0=0,9×301=271 см. Отношение l0/ b=271/30=9<20 и l0/ h=9. Пояс рассчитываем на внецентренное сжатие с учетом случайного эксцентриситета, равного наибольшему из следующих значений:

еа=301/600= 0,5см;  еа=30/30=1,0см; ео=еа=1,0см.

Принимаем в первом приближении μ1=0,01; Ams£1/3×As,tot

Находим коэффициент φ, учитывающий длительность загружения и гибкость элемента:

φ=jb+2(φsb-φb).μ.Rsc/(γb2.Rb)=

Nl/N=1381/1785=0,8;

l0/b=271/30=9;

jи=0,897; jSB=0,909; 

j=0,897+2×(0,909-0,897)×0,01.365/0,9.19,5=0,902<jSB=0,909.

Аs,tot=[1785.103/(365×0,902)]-300×300×19,5×0,9/365=1095,0мм2

Принимаем 4Æ20 А-III, Аs,tot=1256 см2.

Коэффициент армирования:

μ1=12,56/(30×30)=0,014; μ-μ1=0,004 < 0,005, значит повторное приближение не делаем. 
 
 
 
 
 

Информация о работе Расчет и конструирование основных несущих конструкций одноэтажного промышленного здания в сборном варианте