Xreferat.com » Рефераты по строительству » Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания

Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания

Нижегородский государственный

архитектурно-строительный университет

Институт открытого дистанционного образования


Курсовая работа


РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ КРАЙНЕЙ КОЛОННЫ ОДНОЭТАЖНОЙ РАМЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ В СБОРНОМ ЖЕЛЕЗОБЕТОНЕ


г. Нижний Новгород – 2010г


1. РАСЧЕТ КОЛОНН ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ


1.1 Общие указания по расчету


Расчет железобетонных колонн поперечника одноэтажной рамы промышленного здания по несущей способности состоит из следующих этапов:

определения сечения продольной арматуры;

проверки прочности на усилия при съеме с опалубки, транспортировании и монтаже;

проверки прочности на внецентренное сжатие из плоскости рамы поперечника;

расчета подкрановых консолей.


1.2 Расчет крайней колонны


1.2.1 Расчёт продольной арматуры

Площадь продольной арматуры колонн определяется из расчета сечений их на внецентренное сжатие в плоскости рамы поперечника по наиболее невыгодным расчетным сочетаниям усилий:


maxM®N, min M®N, maxN®±M


При этом можно принимать симметричное и несимметричное армирование колонн. Несимметричное армирование применяют в крайних колоннах рам поперечника промышленных зданий, а также при большой разнице абсолютных значений положительных и отрицательных моментов в расчетных сечениях. При небольшой разнице этих моментов и в средних колоннах — всегда применяют симметричное армирование. Рабочую арматуру колонн при внецентренном сжатии принимают классов A400 или

А300 диаметром не менее 16 мм. Сечение I-I (подкрановая часть колонны) Размеры сечения:


Высота h = 500 мм, ширина b = 400 мм, a = a' = 50 мм, рабочая высота h0 = 500 – 50 = 450 мм. Бетон тяжелый класса В15, Rb = 8,5 мПа; Eb = 24,0*103 мПа. Продольная арматура класса А400, RS=RSC=355 мПа; поперечная - класса А240, ES=2Ч105 мПа.


2. Усилия. Наиболее невыгодные комбинации усилий:

а) из первых основных сочетаний без учёта крановой нагрузки:


М1 = +44,76 кНЧм и -45,83 кНЧм при N1 = 340,02 кН;


б) из вторых основных сочетаний - с учетом крановой нагрузки:


М2 = +89,32 кНЧм и -31,76 кНЧм при N2 = 741,67 кН.


Для данных комбинаций усилий принимаем симметричное армирование колонны и для расчета имеем следующие комбинации усилий:

а) первая комбинация усилий без учёта крановой нагрузки.


М1 = ±45,83 кНЧм; N1 = 340,02 кН;


б) вторая комбинация усилий с учетом крановой нагрузки:


М2 = ±89,32 кНЧм; N2 = 741,67 кН.


Для обеих комбинаций длительная часть усилий:


Mдл = Mпост = +1,25 кНЧм; Nдл = Nпост = 340,02 кН.

3. Расчетная длина и гибкость колонны

Расчетная длина подкрановой части колонны в плоскости поперечной рамы:

а) для первой комбинации усилий без учёта крановой нагрузки:


lон = 1,2 ґ HК=1,2ґ11,0 = 13,2 м;

(для однопролетных зданий без учета крана lон = 1,5ґ HК)

б) для второй комбинации усилий при учете крановой нагрузки:


lон = 1,5 ґ Hн = 1,5 ґ 6,9 = 10,35 м.


Гибкость колонны:


а) Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания; б) Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания,


следовательно, необходимо учитывать влияние прогиба колонны на величину эксцентриситета приложения продольных сил.

4. Определение эксцентриситетов приложения продольных сил

Величина случайного эксцентриситета:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Принимаем Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания; ПринимаемРасчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания;

Величина расчётного эксцентриситета:

Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания;

Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Колонна является элементом статически неопределимой конструкции – поперечной рамы. Поэтому, согласно п.4.2.6 [3] принимаем величину эксцентриситета приложения продольных сил без учёта случайного эксцентриситета:


е01 = ест01 = 135 мм, е02 = ест02 = 120 мм.


5. Определение величин условных критических сил

Величину условной критической силы определяем по формуле (6.24):


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


где D – жесткость железобетонного элемента, определяемая для элементов прямоугольного сечения по формуле (3.89) [4]:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


а) первая комбинация усилий:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Эксцентриситет приложения длительной части нагрузки:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания

Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Моменты внешних сил относительно растянутой арматуры сечения: - от действия всей нагрузки:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


- от действия длительной части нагрузки


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Суммарный коэффициент армирования Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания для арматуры Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания и Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания принимаем равным 0,005, исходя из


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания

при гибкости


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания (табл. 5.2).


Отношение модулей упругости материалов:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Жёсткость колонны:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Условная критическая сила:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


б) вторая комбинация усилий:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания

Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Моменты внешних сил относительно растянутой арматуры сечения:

от действия всей нагрузки:

Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


от действия длительной части нагрузки


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Суммарный коэффициент армирования Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания принимаем равным 0,004, при гибкости


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания (табл. 5.2 [4]).


Жёсткость колонны:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Условная критическая сила:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


6. Учет влияния прогиба и определение величин эксцентриситетов «е»


Влияние прогиба колонны на величину эксцентриситета приложения продольного усилия учитываем путем умножения величины Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания на коэффициент, определяемый по формуле 6.23:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного зданияРасчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания (2)


а) первая комбинация усилий:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Эксцентриситет приложения продольной силы относительно растянутой арматуры Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


б) вторая комбинация усилий:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания

Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


7. Определение площади сечения арматуры

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания

Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания,

где: Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания

Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


а) первая комбинация усилий:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Определяем параметры d, am и an :


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания

Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Т.к. Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания, площадь сечения симметричной арматуры определяем по формуле:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания

Принимаем


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания.


б) вторая комбинация усилий:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания

Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания

Т.к. Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания, то:

Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания

Принимаем Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


По конструктивным требованиям в колоннах при b(h) і 250мм диаметр продольных стержней должен быть не менее 16мм (п.5.17 [4].


Тогда Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Арматуру подбираем по большей из трёх площадей, полученных при расчёте:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Назначаем с каждой стороны сечения


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания A400 с Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Сечение II-II (надкрановая часть колонны).

1. Размеры сечения

Размеры сечения:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Бетон тяжелый класса B15, арматура класса A400 (та же, что в
сечении I-I).

2. Усилия

Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного зданияНевыгодные комбинации расчетных усилий выбираем из вторых основных сочетаний–с учетом крановой нагрузки:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Для данных комбинаций усилий принимаем для надкрановой части колонны несимметричное армирование и для расчёта имеем следующие комбинации усилий.


а) М1 = +89,51 кН*м; N1 = 257,23 кН;

б) M2 = +86,51 кН*м; N2 = 368,04 кН.


В том числе длительная часть нагрузки:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


3. Расчетная длина и гибкость колонны

При учёте в расчёте крановой нагрузки:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Без учёта крановой нагрузки:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Гибкость:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Следовательно необходимо учитывать влияние прогиба на величину эксцентриситета продольных сил.

4. Определение эксцентриситетов продольных сил

Величина случайного эксцентриситета продольных сил:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Принимаем


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Величина расчётного эксцентриситета:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания;

Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания;

Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Т.к. поперечная рама – статически неопределимая конструкция при определении эксцентриситета приложения продольных сил не учитываем величину случайного эксцентриситета (п.4.2.6 [3]):


е01 = ест01 = 348 мм, е02 = ест02 = 235 мм.


5. Определение величин условных критических сил

а) первая комбинация усилий:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Эксцентриситет приложения длительной части нагрузки:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Моменты внешних сил относительно растянутой арматуры сечения:

- от действия всей нагрузки:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


- от действия длительной части нагрузки


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Суммарный коэффициент армирования Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания=0,004, исходя из


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


при гибкости Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания (табл. 5.2).


Жёсткость колонны:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания

Условная критическая сила:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


б) вторая комбинация усилий:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Эксцентриситет приложения длительной части нагрузки:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Моменты внешних сил относительно растянутой арматуры сечения:

- от действия всей нагрузки:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


- от действия длительной части нагрузки


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Жёсткость колонны:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Условная критическая сила:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


6. Учет влияния прогиба и определение величин эксцентриситетов «е»

а) первая комбинация усилий:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Эксцентриситет приложения продольной силы относительно растянутой арматуры Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


б) вторая комбинация усилий:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания

Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


7. Определение площади сечения арматуры


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Если


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


то формулах для расчёта арматуры вместо Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного зданияподставляют 0,4, а вместо Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - 0,55.

а) первая комбинация усилий:

Площадь сечения сжатой арматуры:

Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания

Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Принимаем


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


Так как принятая площадь сечения сжатой арматуры


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


значительно превышает её значения, вычисленное по формуле:


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания


то площадь сечения растянутой арматуры определяем по формуле (3.107 [4]):


Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания

б) вторая комбинация усилий:

Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного зданияРасчет прочности крайней колонны одноэтажной
    <div class=

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: