Проектирование колонн и стропильных балок одноэтажного производственного здания
Министерство образования Российской Федерации
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
(СибАДИ)
Кафедра "Строительные конструкции"
Пояснительная записка к курсовому проекту:
Проектирование колонн и стропильных балок одноэтажного производственного здания
Омск-2010
Содержание
1. Компоновка поперечника
2. Определение расчетных нагрузок и параметров
3. Определение усилий в стойках
4. Проектирование стоек
5. Расчет сборной железобетонной предварительно-напряженной двутавровой балки покрытия
1. Компоновка поперечника
Поперечная рама состоит из колонн, заделанных в фундамент и стропильной конструкции, свободно опирающейся на колонны.
Определяем размеры колонны
Высота надкрановой части:
,
м
где Нкр - крановый габарит здания.
(0,15+hпб) – высота подкрановой балки с рельсом, м
Высота подкрановой части колонн от верха фундамента:
,
где
Н1=Нг.р.+0,15,
где 0,15 – глубина заложения верха фундамента,
,
,
– (кратна модулю 0,6 м для стеновых панелей).
Определяем размеры поперечного сечения колонны
Привязка колонн к разбивочным осям
"0" - при шаге колонн 6 м и кранах с G ≤ 30 тс;
Размеры сечений
bк = 400 мм – при шаге колонн 6 м;
hв = 400 мм – при "0" привязке и кранах G < 20 тс;
с округлением в меньшую сторону с модулем 50 мм.
Глубина заделки колонны в стакан фундамента равна наибольшему из 1,5 bк или hн , и получаем отметку (-) (Нзад. + 0,15)=1,2+0,15=1,35.
Расстояние от оси кранового пути до внутренней грани подкрановой части колонны поверху: к< 250 мм при В = 6 м;
При ("привязка" + 750 + к)=0+750+250=1000мм < hн=1200мм , значит
(750+100)+(250+100)=1200мм
Конструирование стен
модуль 0,6 м; высота стеновых панелей и блоков остекления 1,2 м и 1,8 м; δпан=300 мм (принять).
2. Определение расчетных нагрузок и параметров
Постоянные нагрузки
· от покрытия Fп
Fп = 
,
где gк=1 кН/м2+1,5 кН/м2=2,5 кН/м2 – расчетная нагрузка от веса 1 м2 кровли и плит покрытия;
В=6м – шаг колонн, м;
L=12м – пролет рамы, м;
Qp=40,2тс- ориентировочный вес стропильной конструкции, кН;
· от собственной массы (бз эксцентриситета)
где γf = 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке;
γ = 25 кН/м3 – объемный вес железобетона
· от стен и остекления (бз эксцентриситета)
,
где В – шаг колонн, м;
gст, gост – расчетные нагрузки от веса 1 м2 стеновых панелей и оконных блоков, навешанных на надкрановую или подкрановую части колонны (табл. 5)
hст, hост – высота панелей и остекления, м;
· от массы подкрановой балки с рельсом (бз эксцентриситета)
Fпб = 41,2 кН
Временные нагрузки
· от снега СНиП 2.01.07-85 (5 раздел)
Fсн = 
,
где Sg =1,8 кН/м2 снеговая нагрузка в зависимости от района строительства; μ = 1, Fсн прикладывается так же как и Fп.
· от крана СНиП 2.01.07-85 (4 раздел)
вертикальная
Dmax=287 кН, Dmin=59,6 кН.
горизонтальная
Т=10,3 кН
· ветровая СНиП 2.01.07-85 (6 раздел, п. 6.3)
Wmi =Wо*k,
где Wо – 0,3 кН/м2
k - табл. 6(СНиП 2.01.07-85)
Фактическая ветровая эпюра приводится к эквивалентной по моменту в защемлении с ординатой
| до | 5 м | 0,75 | ||
| 10 м | 1 | |||
| 20 м | 1,25 | |||
| 40 м | 1,5 | |||
Wm5=W0*k=0,3*0,75=0,225 кН/м2
Wm10=W0*k=0,3*0,71=0,3 кН/м2
Wm20=W0*k=0,3*1,25=0,375 кН/м2
Wm21.6=W0*k=0,3*1,27=0,381 кН/м2
Wm23.4=W0*k=0,3*1,29=0,387 кН/м2
на
высоте Н:
;
Сосредоточенная сила в уровне верха колонны:
WН = 
Wотс. =
где с = 0,8 – с наветренной и с = 0,6 – с заветренной сторон
γf = 1,4 – коэффициент надежности по нагрузке;
Равномерно распределенная погонная нагрузка:
Расчетная схема (статически неопределимая)
Ригель считается абсолютно жестким.
Основная система метода перемещений (одно неизвестное).
3. Определение усилий в стойках
;
Постоянной – нагрузка от собственного веса, стен и подкрановых балок – приложена по оси колонны.
От покрытия Fп (симметричное воздействие)
y=0*HB;
Сила Fп приложена на расстоянии 150 мм от разбивочной оси, поэтому эксцентриситет приложения силы относительно оси надкрановой части колонны:
e = hн/2 – hв/2=1,2/2-0,4/2=0,4м;
Rв← (+); →(-);
K1=2,152 ,K1=1,314 [3, тб.16.1]
при привязке "0", аВ= 50 мм – при вк= 40 см от покрытия
МI = 
МII = 
NI = NII=Fп=110,1 кН
От стен, собственного веса, подкрановых балок
МI = МII =0
NI =
NII =
От постоянной нагрузки суммарная
МI =∑ МI=2.34+0=2,34кН*м
МII =∑ МII=-3,44+0=-3,44кН*м
NI =∑ NI=110,1+45,08=155,18 кН
NII =∑ NII=110,1+477,18=587,28 кН
Временная нагрузка
Снеговая Fсн – изгибающие усилия от покрытия умножаются на коэффициент
Fсн / Fп =64,8/110,1=0,59
МI =2,34*0,59=1,38 кН*м
NI = NII=Fсн=64,8 кН
МII =-3,44*0,59=-2,03 кН*м
Крановая вертикальная Dmax ; (y = 1*Hн ,)
ан = "привязка" + 750 – hн/2=0+850-1200/2=250мм
ан = hн/2 - "привязка" - 750=1200/2-0-850=-250мм
K2=1,304 [3,тб.16.2]
- со своими знаками,
R11 – реакция в дополнительной связи от перемещения
,
;
|
Стойка А |
Стойка Б |
|
NI = 0
NII =Dmax=287 кН |
NI = 0
NII =Dmin=59,6 кН |
Крановая горизонтальная ТА, ТБ
K3=0,775 [3, тб.16.3]
|
Стойка А |
Стойка Б |
|
NI = 0
NII =0 |
NI = 0
NII =0 |
Ветровая (слева)
K7=0,363 [3, тб.16.7]
;
;
;
;
;
|
Стойка А |
Стойка Б |
|
NI = 0
NII =0 |
NI = 0
NII =0 |
4. Проектирование стоек
Материал
Бетон В25
γв2 = 1,1 (табл. 15 [1])
Rв =14,5МПа*1,1=15,95МПа (табл. 13 [1] с учетом γв2)
Eв =27,0*103МПа (табл. 18 [1])
Арматура А-III (Ø10 ÷ 40)
Rs =Rsc =365МПа (табл. 2.2 [1])
Es =200*103МПа (табл. 29 [1])
- коэффициент приведения
;
;
где
ω=α – 0,008
Rв=0,85-0,008*15,95=0,722 (п. 3.12 [1])
α=0,85 – для тяжелого бетона
σSR=Rs=365МПа
σSc,U=400 МПа, т.к. γв2 >1,0
Надкрановая часть (армирование симметричное)
|
Исходные данные |
||
| Нв | 370 | см |
| hв | 40 | см |
|
вк |
40 | см |
| J | 213333 |
см4 |
| lo | 2,5Нв=925 | см |
| i | 0,289hв=11,56 | см |
Если λ=lo/I=925/11,56=80 >14, то учитываем выгиб колонны
Определение зависимости "Ncr – As"
,
если
и φр = 1 (ф. 58)
где
Eв = МПа ·100 = Н/см2 ;
As и A’s – см2 ;
lo, ho, a’ – см ;
J – см4 ; Ncr – H ;
После преобразования формулы Ncr , получаем
;
;
;
Таблица 1
| Показатели | Сочетание усилий | ||
| Мmax=23,06 кНм | Мmin=-49,13 кНм | ||
| N=220 кН | N=155,18 кН | ||
| 1. | М , Нсм | 2306000 | -4913000 |
| 2. | N , Н | 220000 | 155180 |
| 3. |
|
10,48 | 31,66 |
| 4. | Мдл , Нсм | 234000 |
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.
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus.
Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.
Похожие рефераты: |
, см