- •1 Компоновка поперечной рамы и определение нагрузок……...........4
- •2 Проектирование стропильной конструкции…………………....…..11
- •3 Статический расчет поперечной рамы……………………………....30
- •1 Компоновка поперечной рамы и определение нагрузок
- •1.1 Компоновка поперечной рамы
- •1.2 Определение постоянных и временных нагрузок
- •1.2.1 Постоянные нагрузки
- •1.2.4 Ветровая нагрузка
- •2 Проектирование стропильной конструкции
- •2.1 Расчетный пролет, нагрузки, усилия
- •1.2.2 Временные нагрузки
- •1.2.3 Крановые нагрузки
- •2.2 Расчет элементов нижнего пояса фермы.
- •2.3 Расчет трещиностойкости нижнего пояса фермы.
- •2.4 Расчет прочности наклонного сечения нижнего пояса.
- •2.5 Расчет элементов верхнего пояса.
- •2.6 Расчет стоек фермы по прочности.
- •Расчет и конструирование опорного узла.
- •3 Статический расчет поперечной рамы
- •3.1 Вычисление геометрических характеристик сечений колонн
- •3.2 Определение реакций верха колонн рамы-блока от единичного смещения.
- •3.2.1 Загружение рамы – блока постоянной нагрузкой.
- •3.2.2 Загружение рамы – блока снеговой нагрузкой.
- •3.2.3 Загружение рамы – блока крановой нагрузкой.
- •3.2.4 Загружение рамы – блока ветровой нагрузкой.
- •4 Проектирование внецентренно сжатой колонны
- •4.1 Определение расчетных комбинаций усилий и продольного армирования для заданного сечения
- •4.2. Расчет надкрановой части колонны
- •4.3. Расчет подкрановой части колонны.
- •4.4. Расчет крановой консоли
- •4.5. Проверка трещиностойкости и прочности колонны в стадиях подъма, транспортирования и монтажа
- •5. Расчет и конструирование монолитного внецентренно нагруженного фундамента под колонну
- •5.1. Данные для проектирования
- •5.2. Определение размеров подошвы фундамента и краевых давлений
- •5.3. Определение конфигурации фундамента и проверка нижней ступени.
- •5.4. Подбор арматуры подошвы
- •5.5. Расчет подколонника и его стаканной части
1.2.2 Временные нагрузки
Снеговую нагрузку для расчета поперечной рамы принимаем равномерно распределенной по всем пролетам здания.
Для
заданного III
района строительства ( г. Братск ) по /7/
определяем расчетное значение снеговой
нагрузки
.
Расчетная нагрузка на 1 м ригеля рамы с учетом класса ответственности здания I будет равна:
.
Длительно действующая часть снеговой нагрузки согласно п. 1.7 /3/ составит:
.
1.2.3 Крановые нагрузки
По
приложению XV
/5/ находим габариты и нагрузки от мостовых
кранов грузоподъемностью
:
ширина
крана
;
база крана
;
нормативное максимальное давление колеса крана на подкрановый рельс
;
масса
тележки
;
общая масса крана
.
Нормативное минимальное давление одного колеса крана на подкрановый рельс (при 4 колесах):
.
Нормативная горизонтальная нагрузка на одно колесо крана, направленное поперек кранового пути и вызываемое торможением тележки, при гибком подвесе груза будет равна:
.
Расчетные
крановые нагрузки вычисляю с учетом
коэффициента надежности по нагрузке
согласно п. 4.8 /3/.
Расчетные нагрузки от двух сближенных кранов определяем по линиям влияния (рисунок 2) без учета коэффициента сочетания .
Максимальное давление на колонну:
,
где
– сумма ординат линии влияния,
Минимальное давление на колонну:
.
Тормозная поперечная нагрузка на колонну:
.
Рисунок 2 – Линии влияния давления на колонну и установка крановой
нагрузки в невыгодное положение
1.2.4 Ветровая нагрузка
Братск
расположен в II
ветровом районе по скоростному напору
ветра. Согласно п. 6.4 /7/ нормативное
значение ветрового давления равно
.
Для заданного типа местности С с учетом коэффициента k из таблицы 6 /7/ получаем следующее значение ветрового давления по высоте здания:
-
на высоте до 5 м
;
-
на высоте 10 м
;
-
на высоте 20 м
.
Рисунок 3 – Эпюра ветрового давления
Согласно рисунку 3, вычислим значения нормативного давления на отметках верха колонн и покрытия:
- на отметке 10,8:
;
- на отметке 14,26:
.
Переменный по высоте скоростной напор ветра заменяю равномерно распределенной нагрузкой эквивалентной по моменту заделки консольной балки длиной 14,4 м.
.
Для
определения ветрового давления с учетом
габаритов здания нахожу по приложению
4 /3/ аэродинамические коэффициенты
и
.
Тогда
с учетом коэффициента надежности по
нагрузке
и шага колонн 12 м получаем:
расчетная равномерно распределенная нагрузка на колонну рамы с наветренной стороны:
;
то же с подветренной стороны:
;
расчетная сосредоточенная ветровая нагрузка от давления ветра на ограждающие конструкции выше отметки 10,8 м:
.
2 Проектирование стропильной конструкции
2.1 Расчетный пролет, нагрузки, усилия
Требуется рассчитать и сконструировать сегментную безраскосную ферму пролетом 24 м. Расстояние между фермами вдоль здания 12 м. Ферма изготавливается из легкого бетона В35. Способ натяжения арматуры – механический.
Нормативные
расчетные характеристики для тяжелого
бетона В35, твердеющего в условиях
тепловой обработки при атмосферном
давлении,
(для влажности
).
;
;
;
;
;
.
Расчетные характеристики ненапрягаемой арматуры:
-
продольной, класса А-III:
;
;
-
поперечной, класса Вр-I
диаметром 5 мм:
;
.
Нормативные
и расчетные характеристики напрягаемой
арматуры Вр -II:
;
;
.
Назначаем
в первом приближении величину
предварительного напряжения арматуры
.
Проверяем
условия (1) /1/, (для механического способа
натяжения
).
;
.
Следовательно,
окончательно принимаем
.
