Оглавление
Введение 4
Исходные данные 5
Расчет безраскосной фермы покрытия 6
Усилия в статически неопределенной безраскосной ферме пролетом 24м. 7
Расчет по первой группе предельных состояний на прочность 10
1. Расчет нижнего пояса по прочности 10
2. Расчет верхнего пояса по прочности 11
3. Стойки 15
Расчет по второй группе предельных состояний – по деформациям 17
1. Предварительное напряжение в арматуре нижнего пояса. 17
2. Расчет железобетонных элементов по образованию трещин 20
3. Расчет железобетонных элементов по раскрытию трещин 21
Компоновка поперечной рамы 24
Сбор нагрузок 28
1. Постоянная нагрузка: 28
2.Снеговая нагрузка: 29
3.Ветровая нагрузка: 29
4.Крановая нагрузка: 30
Учет пространственной работы каркаса 31
Определение усилий в колоннах рамы 32
Расчет двухветвевой колонны 34
Расчет надкрановой части колонны 34
1. Расчет в плоскости изгиба 34
2. Расчет из плоскости изгиба 37
Расчет подкрановой части колонны 38
1. Расчет в плоскости изгиба 38
2. Расчета подкрановой части колонны из плоскости изгиба 42
Расчет распорок 43
Проектирование фундамента 44
Список литературы 52
Введение
Выполнение курсового проекта “ Одноэтажного промышленного здания” по дисциплине “Железобетонные и каменные конструкции” направлено на усвоение знаний, полученных при изучении теоретической части данной дисциплины, а также на выработку практических навыков проектирования и расчета железобетонных конструкций.
В курсовом проекте рассматриваются особенности размещения конструктивных элементов каркаса в плане и по высоте, схемы связей между колоннами, горизонтальных и вертикальных связей по покрытию, компоновка поперечной рамы, правила определения величин и характера действующих на каркас различных нагрузок – постоянной, временных.
Расчет железобетонных конструкций производится по методу предельных состояний в соответствии с положениями СНиП 2.03.01-84* “Бетонные и железобетонные конструкции” и согласно СНиП 2.01.07-85 “Нагрузки и воздействия”.
Исходные данные
Длина здания |
144 м |
Пролет здания |
24 м |
Ригель рамы |
ферма безраскосная |
Шаг колонн |
12 м |
Грузоподъемность крана |
50 т |
Отметка верха колонны |
15,6 м |
Район строительства |
3-Томск |
Тип кровли |
1 |
Условное расчетное сопротивление грунта |
200 кПа |
Режим работы крана 1К-3К. Несущая конструкция здания выполнена из тяжелого бетона, подвергнута тепловой обработке и эксплуатируется в нормальных условиях.
Конструкция кровли:
Рулонная кровля |
0,18 кН/м2 |
Цементная стяжка (ρ = 18 кН/м3) , толщиной |
20 мм |
Утеплитель и крупнопористого керамзитобетона (ρ = 9 кН/м3), толщиной |
120 мм |
Швы замоноличивания |
0,15 кН/м3 |
Расчет безраскосной фермы покрытия
Требуется рассчитать и законструировать предварительно напряженную безраскосную ферму пролетом 24м. Основные геометрические размеры назначались по серии 1.463.1-3/87 «Фермы стропильные железобетонные безраскосные пролетом 18 и 24 м для одноэтажных зданий с малоуклонной и скатной кровлей» - ФБС24.
Исходные данные:
Длина=23940 мм;
Ширина поперечного сечения всех элементов - а=240мм
Высота сечения панелей нижнего пояса - с=280мм
Высота сечения панелей верхнего пояса - b=250мм
Высота сечения стоек - d=250мм
1.Табличные значения постоянной нагрузки от веса покрытия и временной снеговой
qпост (расчетная)=4,556 кН/м2;
qполная сн (расчетная)=1,8 кН/м2;
qдлит сн (расчетная)=0,3·qполная сн (расчетная)=0,3·1,8=0,54 кН/м2.
2. Определим погонную нагрузку на 1 м. длины фермы.
от полной нагрузки, включающей полное значение снеговой и постоянной нагрузок:
Qполн=(qполная сн (расчетная)+q пост (расчетная))·В=(1,8+4,556)·12=76,27 кН/м,
где В – шаг колонн =12 м.
от длительно действующих нагрузок, включающих длительно действующую часть снеговой нагрузки и постоянную нагрузку
Qдлит=(qдлит сн (расчетная)+ qпост (расчетное))·В=(0,54+4,556)·12=62,15 кН/м.
Qполн= 76,27 кН/м.
Qдлит= 62,15 кН/м.
Усилия в статически неопределимой безраскосной ферме определяем методом нулевых моментных точек, основанном на расчленении фермы фиктивными шарнирами с нулевыми значениями изгибающих моментов.
Поперечные, продольные силы и изгибающие моменты в сечениях поясов и стоек определяем из условия равновесия половин фермы, выделенных разрезом через шарниры в стойках. Результаты расчетов сведены в таблицу 1.
Чтобы
от единичных усилий перейти к фактическим
необходимо соответствующие значения
умножить на Qполн;
Qдлит.
Усилия от длительных нагрузок обозначаются
индексом
–
.
Эксцентриситет приложения внутренних
усилий к оси элемента
.
Усилия |
|
|
|
|
от полной нагрузки |
от длител+постоянной |
Эксцентр |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
Стержни |
|
от единичной нагр. |
*Q(полн)=76,27 |
|
*(Q(длит)= 62,15 |
|
M/N=е0 |
|||||
|
№ |
M |
Q |
N |
M |
Q |
N |
Ml |
Ql |
Nl |
*1000(мм) |
|
Нижний пояс |
1 |
2,725 |
1,876 |
13,64 |
207,84 |
143,08 |
1040,32 |
169,36 |
116,59 |
847,73 |
199,78 |
|
2 |
2,49 |
1,717 |
19,44 |
189,91 |
130,96 |
1482,69 |
154,75 |
106,71 |
1208,20 |
128,09 |
||
3 |
1,125 |
0,75 |
22,45 |
85,80 |
57,20 |
1712,26 |
69,92 |
46,61 |
1395,27 |
50,11 |
||
4 |
0,03 |
-0,02 |
22,33 |
2,29 |
-1,53 |
1703,11 |
1,86 |
-1,24 |
1387,81 |
1,34 |
||
Верхний пояс |
5 |
2,725 |
1,817 |
-15,96 |
207,84 |
138,58 |
-1217,27 |
169,36 |
112,93 |
-991,91 |
-170,74 |
|
6 |
2,49 |
1,66 |
-21,19 |
189,91 |
126,61 |
-1616,16 |
154,75 |
103,17 |
-1316,96 |
-117,51 |
||
7 |
1,125 |
0,75 |
-24,26 |
85,80 |
57,20 |
-1850,31 |
69,92 |
46,61 |
-1507,76 |
-46,37 |
||
8 |
0,03 |
-0,02 |
-24,95 |
2,29 |
-1,53 |
-1902,94 |
1,86 |
-1,24 |
-1550,64 |
-1,20 |
||
Стойки |
13 |
2,725 |
13,643 |
-8,468 |
207,84 |
1040,55 |
-645,85 |
169,36 |
847,91 |
-526,29 |
-321,80 |
|
9 |
5,212 |
5,794 |
-0,968 |
397,52 |
441,91 |
-73,83 |
323,93 |
360,10 |
-60,16 |
-5384,30 |
||
10 |
3,615 |
3,013 |
-0,96 |
275,72 |
229,80 |
-73,22 |
224,67 |
187,26 |
-59,66 |
-3765,63 |
||
11 |
1,095 |
0,781 |
-0,779 |
83,52 |
59,57 |
-59,41 |
68,05 |
48,54 |
-48,41 |
-1405,65 |
||
12 |
0 |
0 |
-0,03 |
0 |
0 |
-2,29 |
0 |
0 |
-1,86 |
0 |
||