Компоновка поперечной рамы.

Содержание

1. Компоновка поперечной рамы и определение нагрузок 3

1.1 Компоновка поперечной рамы 3

1.2 Определение постоянных и временных нагрузок на поперечную раму. 5

1.2.1 Постоянные и временные нагрузки. 5

1.2.2 Крановые нагрузки. 6

1.2.3. Ветровая нагрузка 7

2. Статический расчет поперечной рамы 8

2.1. На ветровую нагрузку. 8

2.2. На постоянную нагрузку. 9

2.3. На снеговую нагрузку в осях А-Б. 10

2.4. На снеговую нагрузку в осях Б-В. 12

2.5. Усилия в колоннах в осях А и Б от крановых нагрузок. 13

3. Проектирование колонны. 23

3.1. Определение расчётных комбинаций усилий и продольного армирования. 23

3.2. Проверка прочности принятого сечения. 25

3.3. Расчет подкрановой консоли. 25

4. Проектирование стропильных конструкций. ФС-18. 27

4.1.Расчетные сочетания усилий. 27

4.2а. Расчет нижнего ПН пояса: подбор арматуры. 27

4.2б. Расчет нижнего ПН пояса: образование трещин. 28

4.3. Расчет верхнего пояса: подбор арматуры. 31

4.4. Расчет растянутого раскоса. 32

4.5. Расчет сжатого раскоса (стоек). 33

4.6. Расчет опорного узла. 35

5. Расчет и конструирование разрезной подкрановой балки пролетом 6м 38

5.1. Исходные данные. 38

5.2. Определение усилий в подкрановой балке. 38

5.3. Определение площади сечения растянутой арматуры 39

5.4. Расчет по наклонным сечениям 39

5.5. Конструирование подкран. балки. Расчет на выносливость сжатого бетона. 41

5.6. Проверка прочности растянутой арматуры 43

5.7. Проверка прочности поперечной арматуры 43

5.8. Расчет по деформациям 44

Cписок литературы 46

Исходные данные для выполнения проекта:

Компоновка поперечной рамы и определение нагрузок

Компоновка поперечной рамы.

Рис.1.Расчётная схема поперечной рамы.

Компоновку поперечной рамы производим в соответствии с требованиями типизации конструктивных схем одноэтажных промышленных зданий.

Находим высоту надкрановой части колонн, принимая высоту подкрановой балки 0, 8 м, а кранового пути 0, 15 м с учетом минимального габарита приближения крана к стропильной конструкции 0, 1 м и высоты моста крана грузоподъемностью 12, 5т, :

С учетом унификации размеров колонн серии 1.424.1 назначаем .

Высоту подкрановой части колонн определяем по заданной высоте до низа стропильной конструкции 12, 0 м и отметки обреза фундамента — 0, 150 м при :

Для назначения размеров сечений колонн по условию предельной гибкости вычислим их расчетные длины в соответствии с требованиями табл. 1.1

Таблица 1.1

Согласно требованиям п. 5.3 [СНиП 2, 03, 01-84], размеры сечений внецентренно сжатых колонн должны приниматься такими, чтобы их гибкость () в любом направлении, как правило, не превышала 120 (35). Следовательно, по условию максимальной гибкости высота сечения подкрановой части колонн должна быть не менее 14, 58/35 = 0, 416 м. а, надкрановой — 8, 25/35 = 0, 24 м.

С учетом унификации поперечные сечения колонн в надкрановой части для крайних и средних колонн принимаем 400х600 мм; в подкрановой части для крайних колонн 400х800 мм, для средних колонн 400х900 мм.

(1/10…1/14)·Н₁ =0, 885…0, 632 м.

По полученным размерам поперечных сечений колонны назначается номер типа опалубочной формы колонны. Для крайних колонн назначаем 5-ый тип опалубочной формы, для средних колонн назначаем 10-ый тип опалубочной формы.

Согласно маркировке колонн выбираем для моделирования:

- для крайних колонн: 5КН-12.0-33;

- для средних колонн: 10КС-12.0-33.

В зависимости от отметки верха стропильной конструкции назначается фахверковая колонна, в нашем случае назначается КФ-108.

Стропильную конструкцию по заданию принимаем в виде сегментной раскосной фермы пролетом 18 м типа ФС-18 из тяжелого бетона. По прило­жению IV назначаем марку балки 3ФС-18 с номером типа опалубоч­ной формы 3.

По приложению IX назначаем тип плит покрытия размером 3*6 м (номер типа опалубочной формы №2, высота ребра 300 мм, приведенная толщина с учетом заливки швов бетоном 77мм): ППР-60.30

Толщина кровли (по заданию тип 3) согласно приложению XI составляет 150мм.

По заданию проектируем наружные стены из сборных навесных панелей. В соответствии с приложением XII принимаем панели из ячеистого бетона марки по плотности D800 толщиной 200 мм.

Согласно расчетной схеме фермы (согласно приложению III), определяем эксцентриситет опорных давлений стропильных конструкций

Результаты компоновки поперечной рамы здания представлены на рис.1.

1.2 Определение постоянных и временных нагрузок на поперечную раму.

1.2.1 Постоянные и временные нагрузки.

Постоянные нагрузки. Распределённые по поверхности нагрузки от веса конструкции покрытия заданного типа приведены в табл. 1.2. С учетом коэффициента надежности по назначению здания (класс ответственности II) и шага колонн в продольном направлении 12 м, расчетная постоянная нагрузка на 1м ригеля рамы будет равна:

Нормативная нагрузка от 1 м² стеновых панелей из бетона на пористом заполнителе марки по плотности D800 при толщине 200мм составит 8, 8·0, 2=1, 76кН/м^² где ρ = 8, 8 кН/м³ плотность бетона на пористом заполнителе, определяемая согласно п.2.13 [3]. Нормативная нагрузка от 1 м² остекления в соответствии с пр.XIV [1] равна 0, 5 кН/м².

Расчётные нагрузки от стен и остекления оконных переплетов:

На участке между отметками 13, 8 м и 11, 4 м:

G₁ = 2, 4·6·1, 76·1, 1·0, 95 = 26, 48 кН;

На участке между отметками 11, 4 м и 10, 2 м:

G₂ = (1, 2·6·1, 76+1, 2·6·0, 5)·1, 1·0, 95 = 17, 004 кН;

На участке между отметкам 0, 0 и 10, 2 м

G₃ = (7, 8·6·0, 5+1, 2·6·1, 76)·1, 1·0, 95 = 37, 695 кН.

Таблица 1.2

Расчётные нагрузки от собственного веса колонн из бетона ( = 25кН/м³):

Колонна по оси А, подкрановая часть с консолью:

G₄₁ = (0, 8·8, 85+0, 6·0, 5+0, 5·0, 5·0, 5)·0, 4·25·1, 1·0, 95 = 78, 427 кН;

Надкрановая часть: G₄₂ = 0.4·0.6·3, 3·25·1.1·0, 95 = 20, 691 кН.

Итого: G₄ = G₄₁+G₄₂ = 78, 427+20, 691= 99, 118 кН.

Колонна по оси Б, подкрановая часть с консолями:

G₅₁=(0, 9·8, 85+2·0, 6·0, 6+0, 6·0, 6)·0, 4·25·1, 1·0, 95=94, 52 кН.

Над крановая часть: G₅₂=G₄₂=20, 691 кН,

Итого: G₅=G₅₁+G₅₂= 94, 52+20, 691=115, 211 кН.

Расчётная нагрузка от собственного веса подкрановых балок (пр. XII [1]) и кранового пути (1, 5 кН/м) будет равна:

G₆= (35+1, 5·6)·1, 1·0, 95=45, 98 кН.

Временные нагрузки. Снеговая нагрузка для расчёта поперечной рамы принимается равномерно распределённой во всех пролётах здания. Для заданного района строительства (г. Братск) по п. 5.2. [4] определяем нормативное значение снегового покрова So=1, 8 кПа (район III).

Тогда расчётная нагрузка от снега на 1м ригеля рамы с учётом класса ответственности здания будет равна Рsn=1, 8*6*0, 95=10, 26 кН/м.

Длительно действующая часть снеговой нагрузки согласно п.1.7 [7] составит

Рsn, l=0, 5·Psn=0, 5·10, 26=5, 13 кН/м.