17

Міністерство освіти і науки України,молоді та спорту

Запорізька державна інженерна академія

Контрольна робота

З дисципліни: «Основи проектної справи і конструювання»

Виконав:ст. гр. БУД-10-1д

Колосов О.С.

Перевірив: Федченок О.І.

Запоріжжя

2012

1. Розрахункові схеми залізобетонних поперечних рам.

На рис.1 приведено конструктивну та розрахункову схему двопрольотної поперечної рами.

Конструктивні елементи у розрахунковій схемі рами замінюють геометричними осями, які проходять крізь центри ваги перерізів. Осі середніх колон у розрахунковій схемі збігаються з центрами ваги верхнього та нижнього перерізів колон. У крайніх колонах центри ваги перерізів верхньої та нижньої частини розташовано не на одній осі і тому колона має горизонтальний уступ, розмір якого дорівнює відстані між геометричними осями колон. Вісь ригелю збігається з нижнім поясом ферми (балки).

Деякі вертикальні навантаження прикладаються з ексцентриситетом по відношенню до геометричних осей колон. Ексцентриситети показано на рис.1, їх визначаємо за формулами:

e₁ = 0,75 + 0,25 -h_H/2 = 0,75 + 0,25 - 0,8/2 = 0,6 м

e₂ = (h_H - h_B)/2 = (0,8 - 0,6)/2 = 0,1 м

e₃ = h_B/2 - 0,15 = 0,6/2 - 0,15 = 0,15 м

e₄ = 0,75 м

e₅ = h¹_B/2 - 0,15 = 0,6/2 - 0,15 = 0,15 м

e₆ = h_B/2 + b_cт/2 = 0,6/2 + 0,3/2 = 0,45 м

e₇ = h_H/2 + b_cт/2 = 0,8/2 + 0,3/2 = 0,55 м

Відстань між координаційною віссю та геометричною віссю нижньої частини колони

d = 0,5h_H - 0,25 = 0,5 * 0,8 - 0,25 = 0,15м

2. Визначення навантажень на поперечну раму

На поперечну раму цеху діють постійні навантаження - від маси огороджуючих і несучих конструкцій, тимчасові - технологічні (від мостових кранів, підвісного транспорту та іншого обладнання) та атмосферні (сніг, вітер).

Рама розраховується на кожне навантаження окремо. Це необхідно, оскільки розрахункові, найбільш небезпечні зусилля для окремих перерізів елементів рами одержують з різних комбінацій навантажень.

При однаковому крокові крайніх і середніх колон 6 м у склад поперечної рами в повздовжньому напрямку входить блок шириною В,і навантаження збирається з відповідної ширини.

2.1. Постійні навантаження.

До постійних навантажень відносяться навантаження від власної ваги колон, підкранових балок, ферм або балок, навантаження від елементів покрівлі та стінового огородження.

Схему навантаження рами показано на рис.2.

Постійне навантаження від власної ваги колон розраховують у залежності від їх геометричних розмірів

Р_кн = b_H * h_H * H_H * ρ_б * γ_fm * γ_n,

де b_H; h_H; H_H; - відповідно ширина, висота, та довжина нижньої частини крайньої колони, м;

ρ_б - густина залізобетону, кН/м³;

γ_fm - коефіцієнт надійності за навантаженням γ_fm = 1,1

(згідно ДБН В.1.2-2:2006 пункту 5.3)

γ_n - коефіцієнт надійності за призначенням, для промислових будинків

γ_n = 0,95(згідно ДБН В.1.2-2:2006 пункту 4.7 або ГОСТ 27751 пункту 2.1)

Р_кн = b_H * h_H * H_H * ρ_б * γ_f * γ_n = 0,5 * 0,8 * 4,2 * 25 * 1,1 * 0,95 = 43,89 кН

Аналогічно визначаються:

Р¹_кн = b¹_H * h¹_H * H_H * ρ_б * γ_f * γ_n = 0,5 * 0,8 * 4,2 * 25 * 1,1 *0,95 =43,89 кН

Р_кв = b_B * h_B * H_B * ρ_б * γ_f * γ_n = 0,5 * 0,6 * 3,2 * 25 * 1,1 *0,95 = 25,08 кН

Р¹_кв = b¹_B * h¹_B * H_B * ρ_б * γ_f * γ_n = 0,5 * 0,6 * 3,2 * 25 * 1,1 *0,95 = 25,08 кН

Навантаження від маси покрівлі передається як вертикальний опорний тиск. Це навантаження розраховують за відповідною вантажною площиною. Навантаження на 1м² покриття приведено у таблиці 1 (тип покрівлі А)

Елементи конструкції	Характеристичне кН/м2	Yᶠ	Розрахункове, кН/м2
Гравійний захист	0,4	1,3	0,45
Гідроізоляція	0,2	1,3	0,25
Цементна стяжка	0,4	1,3	0,4
Утеплювач(мінераловатні плити ɓ=60мм)	0,6	1,3	0,78
Пароізоляція	0,5	1,3	0,065
Залізобетонна плита	1,8	1,1	2,0

Навантаження від ваги конструкцій покриття

Табл.1. q_п=3,97

Постійне навантаження від власної ваги ригелю та підкроквяних конструкцій передається на колону також як вертикальний опорний тиск. Нормативні навантаження від власної ваги кроквяних конструкцій приведено у таблиці 2.

Таблиця 2

Таким чином, вертикальний опорний тиск на колону від покриття:

Р_п = q_п * В * (L/2) * γ_n +(G_кк/2 ) * γ_f * γ_n

Р¹_п = q_п *В * L* γ_n + G_кк * γ_f * γ_n

де q_п - розрахункове навантаження на 1м² покрівлі, кН/м²;

В - крок рам, м;

L - прольот рам, м;

G_кк - нормативна вага кроквяної конструкції, кН.

Відповідно:

Р_п = q_п * В * (L/2) * γ_n +(G_кк/2 ) * γ_f * γ_n = 3,97 *12 * (24/2) *0,95 + (160/2) * 1,1* 0,95 = 626,696 кН

Р¹_п = q_п * В * L* γ_n + G_кк * γ_f * γ_n = 3,97 * 12 * 24 *0,95 + 160 * 1,1 * 0,95 =1253,392 кН.

Навантаження від огороджуючих конструкцій першого ярусу, які діють на нижню частину колони, умовно прикладаються на рівні уступу. Навантаження від стінових панелей і панелей засклення другого ярусу, які діють на верхню частину колони, прикладають умовно на рівні верхнього вузла рами.

Їх значення визначають за формулами:

Р_СТ1 = q_СТ * H_СТ1 * 2B * γ_f * γ_n

Р_СТ2 = q_СТ * (Н_СТ2 - Н_ОК) * В * γ_f * γ_n + q_ОК * H_OK * B γ_f * γ_n

де q_СТ ; q_ОК - відповідно, характеристична вага стінових та віконних панелей, кН/м²

q_СТ = 4,1 кН/м²

q_ОК = 0,5 кН/м²

Навантаження від стінового огородження:

Р_СТ1 = q_СТ * H_СТ1 * B * γ_f * γ_n = 4,1*0,6 * 12 * 1,1 * 0,95 =30,8484 кН

Р_СТ2 = q_СТ * (Н_СТ2 - Н_ОК) * В * γ_f * γ_n + q_ОК * H_OK * B * γ_f * γ_n =

= 4,1 * (4,2-1,2) * 12 * 1,1 * 0,95 + 0,5 * 1,2 * 12 * 1,1 * 0,95 = 161,766 кН

Навантаження від підкранової балки і підкранового шляху визначається за формулами:

P_пб = (G_пб* γ_f + q_пш * B * γ_f) * γ_n

де G_пб, – характеристична вага підкранової балки прольотом 12 м, кН; G_пб = 103 кН;

q_пш - характеристична вага 1 м підкранового шляху, приймається рівною 1,5 кН/мп;

P_пб =(103*1,1+1,5*12*1,1)*0,95= 126,445 кН

Значення навантажень, які приведено на рис.2 визначаємо за формулами:

Р₁ = Р_кн + Р_пб, + Р_cт1 = 43,89+126,445+30,8484 = 201,1834 кН

Р₂ = Р¹_кн + 2Р_пб = 43,89+2* 126,445= 296,78 кН

Р₃ = Р_п + Р_кв + Р_ст2 = 626,696+25,08+161,766=813,542 кН

Р₄ = 2Р_п + Р¹_кв =2* 626,696+25,08= 1278,472 кН

Деякі навантаження прикладено з ексцентриситетами, тому додатково вираховуються моменти:

М^б₁ = Р_пб * е₁ = 126,445* 0,6 = 75,867 кНм

М^с₁ = Р_ст1 * е₇ = 30,8484* 0,55 = 16,96662 кНм

М^п₃ = Р_п * е₃ = 626,696 * 0,15 = 94,0044 кНм

М^с₃ = Р_ст2 * е₆ = 161,766 * 0,45 = 72,7947 кНм