Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Расчет поперечной рамы методом перемещений(общие положения)
От заданной нагрузки (Р) заданная система получит деформации, от которых в сечениях стоек (колонн) возникают напряжения, результирующими которых будут усилия в сечениях (М, Q,N и т.д., в зависимости от типа деформации).
Реакции в шарнирах (равны по модулю и противоположны направлены) называются реакцией упругого отпора (силы воздействия через ригель правой колонны на левую и левой колонны на правую ).
1.2.1
Если основную систему нагрузить той же нагрузкой (Р), что и заданную, и создать ей те же деформации (перемещение узлов ), какие возникли в заданной системе от нагрузки (Р), то реакция во введенной связи 1 от этих воздействий на основную систему будет равна нулю, т.е.
1.2.2. Зададим раме перемещение узлов в направлении наложенной связи 1.
r11-реакция в наложенной связи 1 от перемещения =1;
- реакция в шарнирах от перемещения =1.
Примем за положительное направление реакции в шарнирах, действующих на стойки (колонны), по направлению перемещения наложенной связи =1
1.2.3. Решение уравнения (1).
- перемещение узлов заданной системы в направлении наложенной связи.
Уравнение (1) запишется:
(2) r11+R1p=0
(3) =-(R1p/r11)=-(R1p/2)
Реакции в шарнирах в основной системе от заданных воздействий (P, ) , будут равны реакциям упругого отпора в заданной системе () от заданной нагрузки (Р) и запишутся:
В дальнейшем контролем правильности вычислений будет выполнение условия (4)
1.2.4 Частные случаи нагружений.
а) симметричные нагрузки (постоянные, снеговые)
В симметричных системах возникают симметричные усилия и деформации, т.е. перемещение узлов заданной системы =0, R1p=0
б) Горизонтальные крановые нагрузки.
В этом случае уравнение (2) запишется r11cкр+R1p=0 (5)
=-(R1p/cкрr11)=-(R1p/cкр2), где скр – коэффициент, учитывающий работу пространственного блока, состоящего из расчетной поперечной рамы и двух соседних поперечных рам с каждой стороны, объединенных конструктивно в пространственный блок.
По рекомендациям учебника В.Н.Беляев и Э.Е.Сигалов «Железобетонные конструкции» для шага колонн 6м скр=4. Но если решать уравнение (5) по приложению XII этого учебника, то не сходится проверка , т.к. в данном случае необходимо решать не данную расчетную поперечную раму, а некоторую приведенную, к расчету которой сводится пространственный блок, состоящий из пяти плоских поперечных рам и продольных элементов каркаса. Т.к. мы не располагаем алгоритмом приведения пространственного блока к приведенной плоской раме, то принимаем скр=1 (в этом случае мы увеличиваем и, следовательно, расчетные усилия от горизонтальной крановой нагрузки).
1.2.5.В дальнейшем, при расчете поперечной рамы будем рассматривать левую колонну, а усилия в правой колонне будем (по возможности) определять через усилия в левой колонне, учитывая пропорциональность и направление нагрузки.
Расчет поперечной рамы здания.
а=3,5м;
l=9,75м;
l-a=6,25м;
см4;
см4.
(реакция в шарнирах от перемещения наложенной связи =1).
r11=2=2*2.04*10-3Eв=4,08*10-3Eв(реакция в наложенной связи от =1).
1) определение от постоянной нагрузки.
=0,11м.
м;
м;
м;
Nпок+Nриг=124кН; Nk1=13,9кН; Nст1=33,86кН; Nст2=45,14кН; Nk2=39,19кН; Nп.б.=35,68кН.
Правило знаков: растянутые волокна справа ;
Растянутые волокна слева +.
Mв=-Nст1eст1=-33,86*0,31=-10,5кНм(справа).
Mн=-(Nст1+Ncт2)ecт2-(Nпок+Nриг+Nk1)+Nл.б.eл.б.=
=-(33,86+45,14)*0,42-(124+13,9)*0,11+35,86*0,45=
=-32,29кНм(справа).
Т.е. Mв и Мн от постоянной нагрузки в действительности направлены против часовой стрелки.
кН (вправо).
кН.(вправо)
Имеем:
М0=Мв=-10,5кНм(справа)
М1=Мв+кНм(слева);
М2=М1+Мн=9,34-22,52=-13,18кНм(справа);
М3=Мв+Мн+=-10,5-22,52+5,67*9,75=22,2кНм(слева)
N0=Nпок+Nриг+Nст1=124+33,86=157,86кН.
N1=N0+Nk1=157,86+13,9=171,76 кН
N2=N1+Nст2+Nп.б.=171,76+45,14+35,68=252,58кН
N3=N2+Ncт3+Nk2=252,58+19,56+39,19=311,33кН
Q3==5,67кН.
2) Определение от снеговой нагрузки
м
Мв=0;
Мн=-Ncн=-82,1*0,11=-9кН(справа)
кН
кН. (вправо)
Имеем:
М0=0
М1=
М2=М1+Мн=7,35-9=-1,65кН(справа)
М3=кНм(слева)
N0=N1=N2=N3=82,1кН
Q3==2,1кН
3)Определение и от ветровой нагрузки (ветер слева)
; W=5,7кН, Pакт=1,6кН/м, Pпас=1,0кН/м.
кН(влево).
кН(влево).
кН (влево).
R1p=-5,9-3,7-5,7=-14,46кН (усилие во введенной связи)
(вправо)
Проверка: кН (влево)
кН(вправо).
Имеем:
Левая колонна:
Мв=0;
М1=М2=(W-кН(слева).
М3=(W-кНм (слева)
кН.
Правая колонна:
М0=0;
М1=М2=кНм(слева)
М3=кНм (слева).
кН.
Проверка:
(сходится)
|
Сечение |
Левая колонна |
Правая колонна |
||||
|
М, кНм |
N, кН |
Q, кН |
М, кНм |
N, кН |
Q, кН |
|
|
0 |
0 |
0 |
1,84 |
0 |
0 |
1,84 |
|
1,2 |
16,24 |
0 |
7,44 |
19,63 |
0 |
5,34 |
|
3 |
94,0 |
0 |
17,44 |
85,16 |
0 |
13,61 |
При ветре справа эпюра зеркальна, т.е. правая колонна "становится" левой.
4. Определение от крановой нагрузки
4.1. Вертикальные крановые нагрузки (кран слева):
Dmax=226,5 кН;
Dmin=108,56кН;
Еп.б.==70,75-0,3=0,45м;
Ммах= Dmax еп.б=226,5*0,45=101,9кНм
Мmin= Dmin еп.б=108,56*0,45=48,9кНм
На схеме показаны действительные направления моментов.
кН;
кН;
кН.
(вправо) – перемещение заданной системы от крановой нагрузки (кран слева).
Проверка;
кН (влево);
кН (вправо).
Имеем:
Левая колонна
М0=0;
М1=кНм;(справа)
М2=кНм(слева)
М3=кНм(слева)
кН
N0=N1=0;
N2=N3=Dmax=226,5 кН.
Правая колонна:
М0=0;
М1=кНм;(слева);
М2=М1-Мmin=31,11-48,9=-17,79 кНм(справа);
М3=кНм(слева);
кН;
N0=N1=0;
N2=N3=Dmin=108,56 кН.
Результаты сводим в таблицу
|
сечение |
Левая колонна |
Правая колонна |
||||
|
М, кНм |
N, кН |
Q, кН |
М, кНм |
N, кН |
Q, кН |
|
|
0 |
0 |
0 |
-8,89 |
0 |
0 |
8,89 |
|
1 |
-31,11 |
0 |
-8,89 |
31,11 |
0 |
8,89 |
|
2 |
70,79 |
226,5 |
-8,89 |
-17,79 |
108,56 |
8,89 |
|
3 |
15,22 |
226,5 |
-8,89 |
37,78 |
108,56 |
8,89 |
Кран слева:
Примечание:
При кране с права эпюра М зеркальна, т.е. правая колонна «становится» левой.
4.2. горизонтальные крановые нагрузки
Торможение слева:
Т=9,3кН;
кН;
кН;
кН;
(влево) – перемещение заданной системы от горизонтальной крановой нагрузки при торможении слева.
Проверка:
кН (вправо);
кН(влево).
Имеем:
Левая колонна;
М0=0;
М1=М2=
= кН(справа)
М(0,7а)=кНм(слева)
кН(справа);
N0=N1=N2=N3=0;
кН;
Правая колонна;
М0=0;
М1=М2=кН;
М3=кНм(справа);
N0=N1=N2=N3=0;
кН;
Результаты сводим в таблицу:
|
сечение |
Левая колонна |
Правая колонна |
||||
|
М, кНм |
N, кН |
Q, кН |
М, кНм |
N, кН |
Q, кН |
|
|
0 |
0 |
0 |
2,6 |
0 |
0 |
-2,6 |
|
1,2 |
-0,66 |
0 |
-6,7 |
-9,1 |
0 |
-2,6 |
|
3 |
-42,54 |
0 |
-6,7 |
-25,35 |
0 |
-2,6 |
|
0,7а |
6,37 |
0 |
2,6/-6,7 |
-6,37 |
0 |
-2,6 |
Примечание: 1. Эпюра М знакопеременна.
2. При торможении крана справа эпюра М зеркальна, т.е. правая колонна «становится» левой.
Таблица сочетания усилий (кНм, кН).
|
№ |
Вид нагрузки |
Эпюра М |
0 |
1 |
2 |
3 |
|||||
|
М |
N |
M |
N |
M |
N |
M |
N |
Q |
|||
|
1 |
Постоянная |
-10,5 |
157,86 |
9,34 |
171,76 |
13,18 |
252,58 |
22,26 |
311,33 |
5,67 |
|
|
2 |
Снеговая |
0 |
82,1 |
7,35 |
82,1 |
-1,65 |
82,1 |
11,48 |
82,1 |
2,1 |
|
|
3 |
Ветровая(ветер слева) |
0 |
0 |
16,24 |
0 |
16,24 |
0 |
94,0 |
0 |
17,44 |
|
|
4 |
Ветровая(ветер справа) |
0 |
0 |
-19,63 |
0 |
-19,63 |
0 |
-85,16 |
0 |
-13,6 |
|
|
5 |
Крановая вертикальная (кран слева) |
0 |
0 |
-31,11 |
0 |
70,79 |
226,5 |
15,22 |
226,5 |
-8,89 |
|
|
6 |
Крановая вертикальная (кран справа) |
0 |
0 |
-31,11 |
0 |
17,79 |
108,56 |
-37,78 |
108,56 |
-8,89 |
|
|
7 |
Крановая (торможение слева) |
0 |
0 |
±0,66 |
0 |
±0,66 |
0 |
±42,54 |
0 |
±6,7 |
|
|
8 |
Крановая (торможение справа) |
0 |
0 |
±9,1 |
0 |
±9,1 |
0 |
±25,35 |
0 |
±2,6 |
Комбинация усилий в расчетных сечениях (1,2,3) сводим в таблицу (сечение 0 из расчетов исключаем).
|
Нагрузки |
Искомый силовой фактор |
сечение |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
||||||
|
M |
N |
M |
N |
M |
N |
Q |
||
|
Постоянная +(временных)х0,9, если временных>1 |
+(N и Q соответствующие) |
1,2,3 |
1,3,5,7 |
1,2,3,5,7 |
||||
|
30,57 |
245,65 |
92,10 |
456,43 |
169,18 |
589,07 |
21,8 |
||
|
(N и Q соответствующие) |
1,4,6,8 |
1,2,4 |
1,4,6,8 |
|||||
|
Постоянная +временная, если имеет место одна из временных нагрузок |
-44,52 |
171,76 |
-5,97 |
326,47 |
-111,20 |
409,03 |
-16,92 |
|
|
Nmax+(M и Q соответствующие) |
1,2 |
1,2,5 |
1,2,5 |
|||||
|
16,69 |
253,86 |
75,41 |
530,32 |
42,26 |
589,07 |
-0,44 |
1-я комбинация расчетных усилий:
2-я комбинация расчетных усилий:
3-я комбинация расчетных усилий
Для расчета надкрановой части колонны:
Комбинации расчета усилий в сечении 1
|
Усилия |
Первая |
Вторая |
Третья |
|
М, кНм |
30,57 |
-44,52 |
16,69 |
|
N, кН |
245,65 |
171,76 |
253,86 |
Для расчета подкрановой части колонны:
Комбинации расчета усилий в сечении 3
|
Усилия |
Первая |
Вторая |
Третья |
|
М, кНм |
169,18 |
-111,20 |
46,29 |
|
N, кН |
589,07 |
409,03 |
589,07 |
|
Q, кН |
21,28 |
-16,92 |
-0,44 |
3, Конструкционный расчет сплошной колонны.
3.1. Принятые материалы
Бетон тяжелый класса В25: Rв=14,5МПа; Rbt=1,05МПа; γв2=1,1; Ев=27·103МПа.
Продольная арматура класса А-III: минимальный диаметр 16мм; Rs=Ssc=365МПа; Еs=200·103МПа
Поперечная арматура принята Вр-I или А-I из условия свариваемости с продольной арматурой (≥d/3, где d – принятый расчетный диаметр продольной арматуры).
3.2. расчетные усилия
Для расчета надкрановой части колонны принимаем максимальные значения изгибающего момента (по абсолютной величине) и продольной силы из комбинаций расчетных усилий в сечении3 (над консолью).
М1=кНм (Nсоот=171,76кН).
N1=кН (Мсоот=16,69 кНм).
Для расчета подкрановой части колонны принимаем максимальные значения изгибающего момента (по абсолютной величине) и продольных усилий из комбинаций расчетных усилий в сечении 3 (по обрезу фундамента).
М3=кНм (Nсоот=589,07кН).
N3=кН (Мсоот=46,29 кНм).
3.3 Расчет подкрановой части.
Характеристики сечения: hв=38см, в=40см, а=a’=4см, h0=hв-а=34см.
Расчетные усилия: М1=44,52 кНм (Nсоот=171,76кН), N1=кН (Мсоот=16,69 кНм).
Расчетная длина подкрановой части колонны:
L0=2Hв=2*3,5=7,0 м.
Гибкость , следовательно, необходим учет прогиба элемента под нагрузкой.
Случайный эксцентриситет:
см;
см.
есл1см.
Принимаем есл=1,27см (max).
Эксцентриситет силы относительно оси симметрии сечения:
м;
м.
Принимаем для расчета е0=е01=27,2см и максимальное значение силы N=N1=253,86кН.
Относительный эксцентриситет: .
Коэффициент kдл=; Мдл – длительная часть М1 в соответствующей комбинации усилий.
кНм.
.
При определении значения Nкр задаемся значением .
кН (<10N1=2538,6кН).
Коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба под нагрузкой:.
Расчетный (приведенный) эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести растянутой арматуры:
см.
Значения моментов по длине колонны меняют знаки. Поэтому принимаем симметричное армирование сечения.
Высота сжатой зоны бетона: см.
Относительная высота сжатой зоны:
;
где МПа, .
Необходимая площадь арматуры:
см2.
(близко к ранее принятому ).
Принимаем 322, As==11,4см2.
Перерасход стали: .
Проверка прочности:
;
Нсм=116.52кНм.
Нсм.
Прочность сечения обеспечена.
Характеристики сечения: hн=60см, в=40см, а=a’=4см, h0=56см.
Расчетные усилия: М3==169,18 кНм (Nсоот=589,07кН),
N3==589,07кН (Мсоот=46,29 кНм).
Расчетная длина: l0=1,5Hн=1,5*6,25=9,4 м.
Гибкость , следовательно, необходим учет изгиба элемента при загружении.
Случайный эксцентриситет:
см;
Эксцентриситет силы относительно оси симметрии сечения:
м;
м.
Принимаем е0=е01=30,7 см и максимальное значение силы N=N3=589,07кН.
Относительный эксцентриситет: .
Коэффициент kдл=;
кНм.
(0,5 – коэффициент для IV снегового района).
.
При определении значения Nкр задаемся значением .
кН (<10N3).
Коэффициент: .
Расчетный (приведенный) эксцентриситет относительно центра тяжести и растянутой арматуры:
см.
Высота сжатой зоны : см.
Относительная высота сжатой зоны:
Необходимая площадь арматуры:
см2.
(что больше ранее принятого ).
Принимаем 218, As==5,09см2.
Перерасход стали: .
Проверка прочности:
;
кНм.
Нсм=371,69кНм.
Прочность сечения обеспечена
По конструктивным требованиям вдоль стороны сечения колонны hн=60см устанавливаем продольную арматуру 12 А-III (As=2,26см2).
3.5 Расчет консоли колонны:
Считается, что нагрузка на консоль передается по оси симметрии подкрановой балки. Величина силы определяется как сумма максимального давления крана и веса подкрановой балки: Qk=Dmax+Gп.б.=226,5+35,68=262,18кН.
Требуемая высота консоли определяется из следующих условий:
а) см.(рабочая высота консоли),
где ku=1 для крана среднего и легкого режимов работы; см.
б)см.(рабочая высота консоли)
Конструктивно:
в)см(рабочая высота консоли).
г) Из условия: , где h-высота консоли
см.
Принимаем h=60см; h0=60-3,5=56,5см.
hk=h-lktg45=60-35*1=25см> (1/3)h=2
lk=35см принята по конструктивным соображениям.
Момент у основания консоли:
кНм.
Площадь растянутой арматуры: см2.
Принимаем 212A-III с As=2,26см2.
При h=60см>2,5а=2.5*15=37.5см консоль армируется отогнутыми стержнями и горизонтальными хомутами. Площадь отогнутых стержней и хомутов: см2.
Принимаем: fo.c.=1,54см2 (47A-III) – отогнутый стержень;
fx=3,08см2(87A-III) – хомуты.
Шаг горизонтальных хомутов Sxсм. Принимаем Sx=12см (<15см). Схема армирования консоли представлена на рис.1. Схема армирования колонны представлена на рис.2.
Диаметр поперечной арматуры в надкрановой части колонны принят: мм).
Шаг хомутов в подкрановой части мм(<500мм). Принимаем Sв=440мм. Диаметр поперечной арматуры в подкрановой части колонны . Шаг хомутов в подкрановой части мм (<500мм). Принимаем Sн=360мм.
Оголовок колонны армируется косвенной сеткой на высоту, равную ширине колонны в=40см (4 сетки с шагом 120мм из 4 Вр-I ячейки 60х60мм).Ведомость стержней смотреть в таблице 1 (после расчета фундамента).
Схема армирования консоли (М1:10)
Рис.1
Схема армирования колонны (М:20)
(закладные детали крепления стеновых конструкций не показаны)
Рис.2
3.6Проверка прочности колонны при снятии с формы и при монтаже
3.6.1 При снятии с формы:
Нагрузки принимаются с коэффициентом перегрузки n=1,5. Интенсивность нагрузки от собственного веса колонны:
− подкрановая часть: q1=1.5·γ·в·hн=1,5·24·0,4·0,6=8,64кН/м.
− надкрановая часть: q2=1.5·γ·в·hв=1,5·24·0,4·0,38=5,5кН/м.
Расчетная схема колонны при снятии с формы (1:100)
кНм
кНм
кНм
Несущая способность сечения определяется как для балки с двойной арматурой (т.е. без учета работы сжатой зоны бетона), найденной ранее из расчета по прочности.
Сечение нижней части колонны (1-1):
кНм>M1=17,6кНм
Сечение верхней части колонны (2-2):
кНм>M2=27,7кНм
Следовательно, прочность колонны при снятии с формы обеспечена.
3.6.2. При монтаже колонны.
Монтаж колонны ведется в положении на «ребро» за одну точку. Расчетные нагрузки те же, что и в 3.6.1.
Расчетная схема колонны при монтаже (М1:100).
кНм.
кНм.
Несущая способность сечения 3’-3’:
кНм>M2=48,51кНм
Несущая способность сечения 3-3:
кНм>M2=48,51кНм
Следовательно, прочность колонны при монтаже обеспечена.
4. Конструкционный расчет внецентренно сжатого фундамента.
4.1. Исходные данные:
Характеристики материалов:
Бетон класса В15: Rв=8,5МПа, Rbt=0.75 МПа, γв2=1,1?, Rb,ser=8.5МПа, Eb=2,1·104 МПа.
Арматура класса A-III: Rs=Rsc=365МПа
A-I: Rs=Rsc=210МПа Rsw=170МПа.
В расчете рассматриваем все три комбинации расчетных усилий в сечении 3 на уровне обреза фундамента (отм. -0.15).
Имеем:
М1=169,18 кНм N1=589,07 кН Q1=21,28кН
М2=-111,20 кНм N2=409,03 кН Q2=-16,92кН
М3=46,29 кНм N3=589,07 кН Q3=-0,44кН
Нормативные значения усилий при усредненном коэффициенте перегрузки γf=1,2.
.
Нагрузка от стеновых панелей и остекления (Ncт3) и веса фундаментной балки (Gф.б.) на уровне обреза фундамента:
Эксцентриситет
Определяем более невыгодную комбинацию усилий на уровне подошвы фундамента без учета естественного веса фундамента (см. схему). На схеме показаны положительные направления усилий на уровне обреза фундамента.
Для Iгр. предельных состояний
Для IIгр. предельных состояний
Схема нагрузок на уровне обреза фундамента
От 1-й комбинации усилий:
От 2-й комбинации усилий:
От 3-й комбинации усилий:
Моменты не рассматриваем
Выбираем для расчета усилия на уровне подошвы фундамента:
Соответствующие усилия на обрезе фундамента: ,
,
4.2. Определение размеров подошвы фундамента
Определение размеров подошвы выполняем по формулам табл.XII.1 (В.Н.Беляев и Э.Е.Сигалов). Примем соотношение сторон подошвы m=в/а=0,8, после чего найдем коэффициент k:
,
Где кН/м3 – усредненный объемный вес фундамента и грунта на его уступах;
R0=0,28МПа – условное расчетное сопротивление грунта;
Нз=Нf+0.15=1,5+0,15=1,65м;
м (эксцентриситет силы на уровне подошвы фундамента без учета массы фундамента).
м
Принимаем а=2,4м (кратно 0,3);
в=0,8*2,02=1,62м. Принимаем в=1,8(кратно 0,3м).
Проверка принятых размеров. Усилие и момент на уровне подошвы: кН.
кНм.
Значение краевых давлений под подошвой :
МПа (в центре фундамента).
4.3. Проверка высоты фундамента из условия прочности на продавливание.
Высота фундамента определяется разностью между отметкой глубины заложения фундамента (-1.65) и его обреза (-0.15), т.е. Нф=1,5м. Колонна заглублена на 0.7м от обреза фундамента(>hн=0,6м>1,5вк=1,5*0,4=0,6м). Следовательно, высота от низа колонны до центра тяжести растянутой арматуры равна H0=Hф-0,7-а=1,5-0,7-0,05=0,75м. (см.рис.3).
Условие продавливания:
, где Р=N-AоснPср(сила продавливания);
N=N1=589,07кН (расчетная нагрузка на уровне обреза фундамента).
Аосн=(hк+2h0)(вк+2h0)=(0,6+2*0,75)(0,4+2*0,75)=3,99м2.
Рср=0,152МПа (давление грунта в центре фундамента).
Тогда Р=589,07-3,99*152=-17,41кН. Т.к.сила продавливания <0, то дальше расчет можно не производить. Но для интереса, определяем несущую способность фундамента по образованию наклонных трещин (по грани пирамиды продавливания) nср=2(hк+вк+2h0)=2(0,6+0,4+2*0,75)=5,0м. (средний периметр призмы продавливания).
кН=2812кН (несущая способность фундамента на продавливание). Р=-17,41кН<Rbtnсрh0=2812кН. Условие прочности выполняется.
4.4. подбор рабочей арматуры вдоль большей стороны фундамента (а).(см.рис.3)
Расчетные усилия на уровне подошвы фундамента: кНм.
кН.
Фундамент. Схема приложения нагрузок. Армирование (М1:20).
Расчетная нагрузка на уровне обреза фундамента
(-0.15):
М=169,18кНм
N=589,07кН
Q=21,28кН
Nст=28,3кН
(Рис.3)
Значение давлений в сечениях 1-1, 2-2, 3-3:
Изгибающие моменты в сечениях 1-1, 2-2, 3-3 определяем от реактивного отпора грунта как в консоли:
Необходимая площадь сечения арматуры:
По конструктивным соображениям при см2>Аs2=4,51см2
Принимаем конструктивно 912A-III, As=10,18см2 шаг 200мм(Рис.3, поз.1).
4.5. Армирование вдоль меньшей стороны фундамента:
l2=0,4м, l3=0,7м, q2=q3=q=Pсра=169,1*2,4=405,6кН/м.
кНм
кНм
см2
см2
Конструктивно при см2. Принимаем конструктивно 1210A-III, As=9,42см2 шаг 200мм.
4.6. Подбор арматуры стаканной части фундамента
4.6.1. Площадь сечения продольной арматуры определяем в сечении 5-5 (на уровне низа колонны), которое приводим к двутавровому сечению.
М1:25
Находим расчетные усилия в сечении 5-5 от расчетных нагрузок на уровне обреза фундамента (отм. -0.15) с учетом веса стаканной части (Рф).
М=169,18кНм; N=589,07кН; Q=21,28кН; Nст=28,3кН.
кН.
N5=N+Nст+Рф=589,07+28,3+21=638,37кН;
М5=М+Qhcт-Nстест3=169,18+21,28*0,7-28,3*0,42=172,19кНм.
Схема к п.4.6
Случайный эксцентриситет: см.
Расчетный эксцентриситет: м.
е0=0,31м<0,3h=0,3*2,1=0,36м.
Имеем случай малых эксцентриситетов. Определяем положение нейтральной оси. N5=638,37кН.
Максимальное усилие воспринимаемое сжатой полкой: кН=2550кН.
N5=638,37<кН, т.е. нейтральная ось проходит в полке. Расчет производится как для прямоугольного сечения шириной :
.
=-17.35см<0
Принимаем арматуру конструктивно, при см2.
Принимаем 414 A-III c As=As’=6,16см2.(рис.3, поз. 3,4)
4.6.2 Площадь сечения поперечной арматуры (Asw) рассчитывается в зависимости от м (эксцентриситет силы на уровне обреза фундамента).
При е0=0,29м, что <hk/2=0,3м и > hk/6=0,1м расчет проводят по наклонному сечению (6-6), проходящему через т.К, отстоящую от оси колонны на расстояние у=0,7е0=0,7*0,29=0,203м. Сумма моментов внешних сил относительно точки К уравновешивается моментами поперечной арматуры: ()
.М=169,18кНм;
N=589,07кН;
Q=21,28;
Nст=28,3кН;
ест=0,42.
Схема к п. 4.6.2
где =5+20+35+42,5+50+57,5+65=275cм.
или
см3 (поз. 6).
Площадь сечения одного стержня: см2. Принимаем стержень см2. см2.
В направлении меньшей стороны стакана вп, т.к. здесь армирование считается как для центрально сжатого фундамента, конструктивно принимаем стержень см2.(поз.7)
Ведомость стержней на колонну и фундамент
|
Элемент |
Поз. |
Эскиз |
,мм |
Длина, мм |
Количество |
|
колонна |
1 |
22A-III |
4100 |
6 |
|
|
2 |
18A-III |
6210 |
4 |
||
|
3 |
12A-III |
6210 |
2 |
||
|
4 |
6A-III |
580 |
38 |
||
|
5 |
6A-III |
460 |
19 |
||
|
6 |
6A-III |
380 |
38 |
||
|
7 |
8A-III |
380 |
21 |
||
|
8 |
8A-III |
360 |
21 |
||
|
консоль |
9 |
12A-III |
1630 |
2 |
|
|
10 |
7A-III |
930 760 650 |
4 2 2 |
||
|
11 |
7A-III |
1040 |
2 |
||
|
12 |
7A-III |
330 |
2 |
||
|
подошва |
1 |
12A-III |
2350 |
9 |
|
|
2 |
10A-III |
1750 |
12 |
||
|
Фундамент (стакан) |
3 |
14A-III |
1380 |
4 |
|
|
4 |
14A-III |
1380 |
4 |
||
|
5 |
14A-III |
1400 |
4 |
||
|
6 |
8A-III |
1140 |
28 |
||
|
7 |
6A-III |
940 |
28 |
5. Расчет предварительно напряженной балки покрытия
с параллельными поясами.
5.1. Исходные данные для проектирования.
Балки изготовлены из бетона класса В40 с пропариванием и с механическим способом натяжения арматуры на упоры. Прочность бетона к моменту обжатия: Rвр=0,7В=0,7*40=28МПа (>15,5МПа).
В качестве напрягаемой арматуры используется семипроволочные канаты класса К-7. Для каркасов принята арматура класса A-III.
Характеристики материалов: Бетон класса В40: Rв,ser=29МПа, Rbt,ser=2.1 МПа, γв2=0.9, Rb=1.4МПа, Rbt=1.4 МПа ,Eb=32500 МПа.
Арматура напрягаемая класса К-7: Rs=1080МПа, Rbt,ser=2.1МПа, Еs=1.8*105МПа;
Напрягаемая Арматура класса A-III: =340МПа, МПа, =270МПа, МПа.
Расчетная схема балки – однопролетная свободно опертая балка с равномерно распределенной нагрузкой.
Расчетный пролет м, где а- расстояние от точки приложения реакции до торца балки, равна 150мм.
Ширина грузовой площади равна шагу колонны 6,0м.
qп-постоянная нагрузка
qc.в. – нагрузка от собственного веса
qсн – нагрузка от снега
Определяем максимальные значения Мmax и Qmax от различных нагрузок: .
Нагрузки на балку
|
Вид нагрузки |
Нагрузки на 1м2, кН/м2 |
Нагрузка на 1п.м. |
||
|
нормативная |
расчетная |
нормативная |
расчетная |
|
|
Постоянные Вес покрытия Собственный вес балки(45/12=3,75кН/м) |
2,69 - |
3,139 - |
16,14 3,75 |
18,83 4,13 |
|
итоги |
19,89 |
22,96 |
||
|
Временные Снеговая полная(для IV района) В т.ч. длительнодействующая |
0,7*2,4=1,68 0,84 |
2,4 1,2 |
10,09 5,45 |
14,40 7,20 |
|
Итого полная: |
29,97 25,34 |
37,36 30,16 |
||
|
Максимальные значения усилий |
||||
|
усилия |
При нагрузке (кН/м) |
|||
|
полной |
Постоянной и длительной |
|||
|
Расч.=37,36 |
Норм.=29,97 |
Расчет.=30,16 |
Нормат.=25,34 |
|
|
Момент |
639,23 |
512,79 |
516,04 |
433,57 |
|
Поперечная сила |
218,56 |
175,32 |
176,44 |
148,24 |
5.2 Расчет по первой группе предельных состояний.
5.2.1 Расчет прочности нормальных сечений.
Расчетное сечение находится в середине пролета (Mmax).
Зададимся размерами сечения балки (М1:10)
Реальное сечение Расчетное сечение
Примем рабочую высоту сечения h0=85см, а=6,5см – расстояние до центра тяжести напрягаемой арматуры.
Для определения положения нейтральной оси вычисляем несущую способность верхней полки (без учета сжатой арматуры):
, т.е. нейтральная ось находится в пределах полки и сечение рассматривается как прямоугольник размерам =280х890мм
при
(условие выполняется, соответствует нормально армированному сечению).
Принимаем (коэффициент использования арматуры).
Требуемая площадь напрягаемой арматуры
см2.
Принимаем 515К-7 с Аsp=7,08см2.
Для восприятия сжимающего усилия от предварительного напряжения и образования каркасов в растянутой зоне устанавливаем 210A-III с см2 (см2).
Для образования каркасов в верхней полке и обеспечения прочности свесов конструктивно устанавливаем 210A-III с см2.
Проверка прочности выполняется после установления положения границы сжатой зоны по фактическому армированию ().
1,151080(102) 7,08+340(102) 1,57=932,7кН<
=22(102) 2820+340(102) 1.57=1285,4кН.
Следовательно, нейтральная ось проходит в пределах верхней полки.
Проверяем:
=7,081080(102) 1,150,90782,5+1,57340(102) 0,90786=699,62кНм>М=639,23кНм.
Прочность нормального сечения обеспечена.
5.2.2. Расчет прочности наклонных сечений.
Определение необходимого количества поперечной арматуры определяем в трех сечениях: на опоре, в месте измерения толщины стены (м), и в четверти пролета (м).
Проверяем условия:
- достаточности геометрических размеров сечения (где в- толщина стенки);
- необходимости установки поперечной арматуры.
Условие по перерезывающей силе
|
№ |
Сечения |
Геометрические характеристики |
Q,кН |
, кН |
, кН |
|
|
в, см |
h0,см |
|||||
|
1 |
х=0 |
28 |
82,5 |
218,56 |
1779,00 |
194,00 |
|
2 |
х=0,7м |
8 |
82,5 |
192,41 |
508,20 |
55,43 |
|
3 |
х=0,25L=3,0м |
8 |
82,5 |
106,48 |
508,20 |
55,43 |
Из приведенных соотношений следует, что геометрические размеры сечения достаточны, а поперечная арматура во всех сечениях требуется по расчету.
Определение шага поперечных стержней
|
№ |
Сечение |
Шаг поперечных стержней, S(см). |
|||
|
По расчету Sсм |
С учетом конструктивных требований, (см) |
Принятое значение S (см). |
|||
|
1 |
Х=0 (в=28см) |
183 |
=30 |
50 |
10(S1) |
|
2 |
Х=0,7м (в=8см) |
59 |
=30 |
50 |
15(S2) |
|
3 |
Х=0,25L=3,0м (в=8см) |
107 |
=67 |
50 |
50(S3) |
Примечание: значение шага принято по аналогии с типовым проектом.
Определение диаметра поперечных стержней (хомутов) (dmin=8мм по конструктивным требованиям при h>800мм).
|
№ |
Сечение |
(кН/см) |
(см2) |
Принят d (мм) (два стержня) |
|
1 |
х=0 |
0,22 |
0,08 |
8 (Аsw=1.01см2) |
|
2 |
х=0,7м |
0,61 |
0,34 |
8 Аsw=1.01 см2) |
|
3 |
х=3,0м |
0,19 |
0,35 |
8(Аsw=1.01 см2) |
Поперечное армирование производим двумя плоскостными каркасами К-1. В качестве соединительной арматуры для поперечных стержней (хомутов) в каркасе К-1 принимаем 310 A-III.
К-1
5.2.3 Местное усиление армирования концевых участков.
Согласно п.5.61 СНиП 2.03.01.-84* у концов предварительно напряженных элементов должна быть установлена дополнительная поперечная или косвенная арматура (сварные сетки, охватывающие все продольные стержни арматуры; хомуты и т.п., с шагом 5-10см) на длине участка не менее 0,6lp и не менее 20см для элементов с арматурой, не имеющих анкеров, а при наличии анкерных устройств – на участке, равном двум длинам этих устройств.
Согласно п.2.29 СНиП 2.03.01.-84* длина зоны передачи напряжений lp для напрягаемой арматуры без анкеров определяется:
, где:
Согласно т.28 СНиП
Rbp=28МПа;
МПа;
d=1,5см
см.
Длина участка для установки дополнительной поперечной или косвенной арматуры см.
Согласно п.5.24 СНиП 2.03.01-84*:
Принимаем сетку ячейкой 70х70мм 8мм A-III.
Устанавливаем 8 сеток с шагом 80мм на участке длиной: 80ммх7шагов+20мм(защитный слой)=580мм от торца балки > 0,6lp =570мм. Наружные размеры сетки 870х260мм (сетка С-1).
5.3. Расчет по второй группе предельных состояний
В курсовом проекте производим расчет на образование трещин, нормальных к продольной оси элемента, расчет на раскрытие трещин, нормальных к продольной оси элемента и расчет на прогиб. Предварительно вычисляем геометрические характеристики сечения и определяем силу обжатия от предварительного напряжения арматуры с учетом потерь.
5.3.1. Определение геометрических характеристик сечения.
Приведенная площадь:
см2
Статический момент относительно нижней грани балки (х0): см3
Расстояние от нижней грани до центра тяжести сечения: .
Приведенный момент инерции сечения:
см4.
Момент сопротивления приведенного сечения по нижней грани:
см3.
Расстояние от центра тяжести приведенного сечения:
5.3.2 Определение потерь предварительного напряжения
Предварительное напряжение в арматуре примем
МПа.
Проверка (при механическом способе натяжения арматуры):
Усилие, необходимые для натяжения арматуры: кН.
А.Первые потери (до обжатия бетона)
1. От релаксации напряжений в проволочной арматуре (при механическом способе натяжения арматуры) МПа.
2. От разницы между температурой пропарки и температурой упоров при МПа.
3. От деформации анкеров у натяжных устройств: МПа, где - обжатие шайб и смещение анкеров, l – расстояние между наружными гранями упоров (длина
элемента) в см.
4.
5.
6. От быстронатекающей ползучести бетона определяется в зависимости от уровня напряжений сжатия при обжатии бетона ; Сила обжатия с учетом потерь по позициям 1-5
кН(совпадает с ц.т. напрягаемой арматуры Asp) Мпа, где - коэффициент точности натяжения арматуры при механическом методе натяжения.
Эксцентриситет приложения силы Р01 относительно центра тяжести сечения еop=а6=38.5см=0.385м.
Максимальное сжимающее напряжение в бетоне от силы Р01 на уровне ц.т. напрягаемой арматуры: ;
Mq –нормативный момент от веса балки кНм.
Суммарные первые потери
Б. Вторые потери (после обжатия бетона)
8. от усадки бетона МПа
9. от ползучести бетона при
МПа, где при тепловой обработке.
Сумма вторых потерь: МПа
Полные потери: МПа.
Сила обжатия бетона с учетом всех потерь предварительного напряжения и с учетом коэффициента точности натяжения арматуры :
кН, где МПа (напряжения в ненапрягаемой и сжатой арматуре от ползучести и усадки бетона).
Эксцентриситет приложения силы Р02 относительно центра тяжести приведенного сечения: см
5.3.3. Образование и раскрытие трещин
Расчет на образование трещин, нормальных к продольной оси элемента.
Балки покрытия производственного здания согласно табл.2 СНиП 2.03.01-84* относятся к III категории трещиностойкости. Допустимая ширина трещин: аcrc1=0,3мм (от кратковременного действия полной нагрузки).
аcrc2=0,2мм(от кратковременного действия постоянной и длительно действующей нагрузки). Нагрузки и коэффициент перегрузки на данной стадии проектирования принимаются согласно табл.3 СНиП2.03.01-84* ().
Условие трещинообразования: Мser>Mcrc, где Мser=512,79кНм – изгибающий момент в расчетном сечении от полной нормативной нагрузки;
Мcrc – несущая способность сечения до образования трещин.
, где
С учетом неупругих деформаций бетона
см
Отсюда: кНм.
кНм, следовательно в балке будут образовываться трещины, нормальные к продольной оси элементе.
Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента.
Согласно п.4.14 СНиП 2.03.01-84*, ширину раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента acrc (мм) следует определять по формуле (144): , где
(для изгибаемых и внецентренно сжатых);
для арматурных канатов
d- диаметр канатов (К-7)=15мм
, где acrc1 – ширина раскрытия трещин от кратковременного действия полной нагрузки;
acrc2 – начальная ширина раскрытия трещин от кратковременного действия постоянной и длительно действующей нагрузки.
acrc3 – ширина длительного раскрытия трещин от действия постоянной и длительно действующей нагрузки.
Расчет величин, необходимых для определения, сводим в таблицу.
Величины, необходимые для расчета ширины раскрытия трещин и прогиба
|
№ п/п |
Величина |
Ед.изм. |
Вычисление |
Кратковр. дейс-е полной нагрузки |
Кратковр. дейс-е постоян. и длит. нагрузки |
Длит. дейст-е постоян. и длит. нагрузки |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
1 |
М – внешний момент от нагрузки М=Мser |
кНсм |
По таблице |
512,79*102 |
433,57*102 |
433,57*102 |
|
2 |
Эксцентриситет силы Р02 относительно ц.т. растянутой арматуры е2 |
см |
е02= е02-zc+y6=e2=40,4-44,55+6,5=2,35 |
2,35 |
2,35 |
2,35 |
|
3 |
Мtot – заменяющий момент от внешней нагрузки и силы Р02 относительно ц.т. растянутой арматуры |
кНсм |
Мtot =М-Р02*е2 |
501,04*102 |
421,82*102 |
421,82*102 |
|
4 |
L |
- |
0,317 |
0,267 |
0,267 |
|
|
5 |
- |
Т.35 СНиП 2.03.01-84* |
0,45 |
0,45 |
0,15 |
|
|
6 |
- |
Формула (164) СНиП: |
0,622 |
0,622 |
0,655 |
|
|
7 |
- |
Формула (163) СНиП: |
0,547 |
0,547 |
0,576 |
|
|
8 |
см |
Формула (165) СНиП: |
100,2 |
84,36 |
84,36 |
|
|
9 |
- |
, Ab – площадь бетона |
0,04 |
0,04 |
0,04 |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
10 |
- |
Формула (161) СНиП: |
0,279 |
0,356 |
0,361 |
|
|
11 |
) |
см |
Формула (166) СНиП: z= |
72,03 |
70,80 |
70,77 |
|
12 |
- напряжение в растянутой арматуре (К-7) приращение напряжений |
кН/см2 |
Формула (147) СНиП: = |
27,4 |
13,50 |
13,54 |
|
13 |
СНиП 2.03.01-84* |
1 |
1 |
1,5 |
||
|
14 |
СНиП 2.03.01-84* |
0,9 |
0,9 |
0,9 |
||
|
15 |
кНсм |
(формула 126) |
512,79*102 |
433,57*102 |
433,57*102 |
|
|
16 |
кНсм |
(формула 129) |
288,15*102 |
288,15*102 |
288,5*102 |
|
|
17 |
Формула (168) СНиП: |
0,456 |
0,7 |
0,7 |
||
|
18 |
- |
Табл.36 СНиП |
1,0 |
1,0 |
0,8 |
|
|
19 |
- |
Формула (167) СНиП: = |
0,55 |
0,327 |
0,467 |
Величина раскрытия трещин:
мм
мм
5.3.4 Определение прогиба
Прогиб элемента находим по формуле: см, S=0,106 – коэффициент, зависящий от расчетной схемы балки и вида нагрузки
Полная кривизна (1/r) для участка с трещинами в растянутой зоне определяется по формуле (170) СНиП 2.03.01-84
По формуле (160) СНиП 2.03.01-84*
Приведем вычисления:
;
, где - напряжение от силы обжатия Р02 и соответственного веса в крайних растянутых и сжатых волокнах соответственно.
Н/см2=-0,9МПа<Rb,ser=-2,1МПа.
Полная кривизна балки от нагрузки на участке с трещинами в растянутой зоне, включая выгиб см-1.
Суммарный прогиб балки см<[5,85см]
Список используемой литературы
Приложение1.
Сборные элементы промышленных зданий
Балки и фермы покрытия табл.1.1
|
№ п/п |
Наим-ие эл-ов показатели |
Балки покрытий |
Фермы покрытий |
|||||||||||||
|
плоские |
двускатные |
Плоские |
Скатные |
|||||||||||||
|
1 |
Маркировка |
БПП12 |
БПП18-1 |
БПП18-3 |
1Б4-12 |
1Б4-18 |
ФПП-6 |
ФПП-12 |
ФПП-6 |
ФПП-12 |
ФПП |
ФС-18 |
ФС-18 |
ФС-24 |
ФС-30 |
ФС-30 |
|
2 |
Нагрузка, кН/м2 |
8,5 |
8,5 |
8,5 |
8,5 |
8,5 |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
7,5 |
5,5 |
5,5 |
5,5 |
3,5 |
5,5 |
|
3 |
Шаг колонн, м |
6 |
6 |
12 |
6 |
6 |
12 |
6 |
12 |
6 |
6 |
12 |
12 |
6 |
6 |
|
|
4 |
Пролет, м |
12 |
18 |
18 |
12 |
18 |
18 |
18 |
24 |
24 |
24 |
18 |
18 |
24 |
30 |
30 |
|
5 |
Напрягаемая арматура |
п,с |
п,с |
п,с |
п,с |
п,с |
п,с |
п,с |
п,с |
п,с |
п,с |
п,с |
п,с |
п,с |
п,с |
п,с |
|
6 |
Сечение верхнего пояса(), мм |
340х |
360х |
360х |
210х200 |
400х170 |
240х |
280х |
240х |
280х |
240х300 |
250х |
300х |
350х |
300х |
350х350 |
|
7 |
Сечение нижнего пояса (), мм |
240х |
280х |
280х |
180х195 |
270х210 |
240х |
280х |
240х |
280х |
240х340 |
250х |
300х |
350х |
300х |
350х420 |
|
8 |
Сечение элементов решетки (в), мм |
80 |
80 |
80 |
80 |
80 |
160х |
160х 200 |
200х |
180х |
200х280 |
150х 150 |
150х |
200х |
200х |
200х200 |
|
9 |
Максимальная высота (h), мм |
1200 |
1500 |
1500 |
1290 |
1540 |
2700 |
2700 |
2700 |
2700 |
2700 |
В осях |
||||
|
2450 |
2450 |
2950 |
3450 |
3450 |
||||||||||||
|
10 |
Класс бетона (В) |
40 |
40 |
50 |
40 |
50 |
50 |
50 |
||||||||
|
11 |
Расход бетона, м3 |
2,13 |
4,25 |
4,8 |
1,65 |
3,64 |
3,2 |
4 |
5 |
6,4 |
5,4 |
3,1 |
3,8 |
7,4 |
5,9 |
10,2 |
|
12 |
Расход стали, кг |
317 |
556 |
788 |
470 |
442 |
479 |
642 |
867 |
1252 |
1094 |
692 |
1003 |
1570 |
1065 |
1778 |
|
13 |
Вес (расчетный), кН |
52 |
104 |
118 |
43 |
95 |
72 |
98 |
121 |
157 |
131 |
76 |
92 |
182 |
146 |
252 |
Подкрановые балки
Таблица 1.2
|
Кран Q, т |
марка |
Шаг колонн, м |
Высота колонны, м |
h, мм |
в1, мм |
в2, мм |
, мм |
, мм |
Расход |
Вес, кН |
|
|
Бетона, м3 |
Стали, кг |
||||||||||
|
10-20 |
БКНБ6 |
6 |
<8,4 |
800 |
550 |
160 |
120 |
190 |
1,17 |
170 |
28 |
|
10-30 |
БКНБ6 |
6 |
>8,4 |
1000 |
800 |
200 |
225 |
225 |
1,66 |
323 |
41 |
|
10 20 30 |
БКНБ12 |
12 |
- |
1400 |
650х |
340х |
200 |
140 |
4,27 |
621 730 916 |
105 |
Плиты покрытия
Таблица 1.3
|
Маркировка |
Номинальные размеры, м |
Вес, кН |
Расход |
Вес с заливкой швов, кН |
Площадь, м2 |
Вес 1м2 в покрытии, кН |
|
|
Бетона, м3 |
Стали, кг |
||||||
|
3х6 |
22,54 |
0,93 |
75 |
24,30 |
18 |
1,333 |
|
|
1,5х6 |
13,72 |
0,55 |
33 |
15,48 |
9 |
1,725 |
|
|
3х12 |
66,64 |
2,75 |
214-268 |
71,34 |
36 |
1,98 |
|
|
1,5х12 |
48,02 |
1,96 |
185-260 |
53,51 |
18 |
2,940 |
Стеновые панели
Таблица 1.4
|
Марка панели |
Размеры, мм |
Расход |
Вес, кН |
|||
|
Длина |
Высота |
Толщина |
Бетона, м3 |
Стали, кг |
||
|
ПСЛ -20 |
5980 |
1185 |
200 |
1,14 |
28 |
16,66 |
|
ПСЛ -24 |
5980 |
1185 |
240 |
1,42 |
29 |
19,6 |
|
ПСЛ -30 |
5980 |
1185 |
300 |
1,85 |
34 |
23,52 |
|
ПСЛ -40 |
5980 |
1185 |
400 |
2,55 |
33 |
30,38 |
|
ПСЛ -20 |
5980 |
1785 |
200 |
1,7 |
35 |
25,48 |
|
ПСЛ -24 |
5980 |
1785 |
240 |
2,13 |
36 |
29,4 |
Маркировка и основные показатели крайних колонн прямоугольного сечения для зданий с мостовыми кранами
Таблица 1.5
|
Марка колонны |
Шаг, м |
Q, т |
Отметка, м |
Размеры, мм |
Расход материала |
Вес |
||||||||
|
Верха колонны |
Головки рельса |
Н |
Нк |
Нн |
Нв |
в |
hв |
hн |
Бетона, м3 |
Стали, кг |
кН |
|||
|
КП 1-1 |
6 |
10 |
8,4 |
6,15 |
8400 |
9400 |
6200 |
3200 |
400 |
380 |
600 |
2,1 |
241 |
51,94 |
|
КП 1-5 |
6 |
10 20 |
9,6 |
6,95 |
9600 |
10600 |
6800 |
3800 |
400 |
380 |
800 |
2,83 |
271 |
69,58 |
|
КП 1-10 |
6 |
10 20 |
10,8 |
8,15 |
10800 |
11800 |
8000 |
3800 |
400 |
380 |
800 |
3,22 |
291 |
84,28 |
|
КП 1-3 |
6 |
10 |
8,4 |
6,15 |
8400 |
9400 |
5700 |
3700 |
400 |
380 |
600 |
2,74 |
323 |
68,6 |
|
КП 1-21 |
12 |
10 20 |
10,8 |
6,95 |
9600 |
10600 |
6400 |
4200 |
500 |
600 |
800 |
4,14 |
449 |
102 |
|
КП 1-27 |
12 |
10 20 |
8,4 |
8,15 |
10800 |
11800 |
7600 |
4200 |
500 |
600 |
800 |
4,67 |
470 |
114 |
|
КП 1-18 |
12 |
10 |
9,6 |
6,15 |
8400 |
9400 |
5600 |
3800 |
500 |
600 |
800 |
3,26 |
459 |
99 |
Нагрузки и габариты мостовых кранов
Приложение2
|
Грузоподъемность крюка |
пролеты |
Высота над головкой рельса |
Ширина моста крана |
База крана (между осями колес) |
Давление колеса на крановый рельс |
Вес |
||||
|
Пром. здания |
Моста крана |
Крана (общий) |
Тележки |
|||||||
|
Qкр |
L |
Lкр |
А |
В |
К |
Gкр |
GТ |
|||
|
т |
м |
м |
мм |
мм |
мм |
т |
т |
т |
т |
|
|
С одним крюком |
10 |
12 |
10,5 |
1900 |
6300 |
4400 |
11,5 |
2,2 |
17,5 |
4,0 |
|
15 |
13,5 |
12 |
2,8 |
19,5 |
||||||
|
18 |
16,5 |
12,5 |
3,0 |
21,0 |
||||||
|
24 |
22,0 |
14,5 |
4,0 |
27,0 |
||||||
|
15 |
12 |
10,5 |
2300 |
6300 |
4400 |
14,5 |
3,0 |
20,0 |
5,3 |
|
|
15 |
13,5 |
15,5 |
3,0 |
22,0 |
||||||
|
18 |
16,5 |
16,5 |
3,5 |
25,0 |
||||||
|
24 |
22,5 |
18,5 |
4,5 |
31,0 |
||||||
|
С двумя крюками |
15/3 |
12 |
10,5 |
2300 |
6300 |
4400 |
15,5 |
3,2 |
22,5 |
7,0 |
|
15 |
13,5 |
16,5 |
3,2 |
24,5 |
||||||
|
18 |
16,5 |
17,5 |
3,2 |
26,5 |
||||||
|
24 |
22,5 |
19,0 |
5,5 |
34,0 |
||||||
|
20/5 |
12 |
10,5 |
2400 |
6300 |
4400 |
17,5 |
4,2 |
23,5 |
8,3 |
|
|
15 |
13,5 |
18,5 |
4,2 |
25,5 |
||||||
|
18 |
16,5 |
19,5 |
4,8 |
28,5 |
||||||
|
24 |
22,5 |
23,0 |
6,0 |
36,0 |
||||||
|
30/5 |
12 |
10,5 |
2750 |
6300 |
5100 |
25,5 |
7,0 |
35,0 |
12,0 |
|
|
15 |
13,5 |
27,0 |
7,5 |
39,0 |
||||||
|
18 |
16,5 |
28,0 |
8,2 |
42,5 |
||||||
|
24 |
22,5 |
31,5 |
9,5 |
50,0 |
Пояснения к расчетам курсового проекта
Напряжения возникают в предварительно напрягаемой арматуре . В бетоне и конструктивной арматуре напряжений нет.
В этом случае за счет сил сцепления напрягаемой арматуры с бетоном идет передача напряжений с предварительно напрягаемой арматуры на бетон (силой , где . Происходят вторые потери предварительного напряжения в напрягаемой арматуре из-за усадки и ползучести бетона (бетон уменьшается в объеме в т.ч. и укорачивается по длине).
Вследствие ползучести и усадки бетона от усилия обжатия в конструктивной ненапрягаемой арматуре сжатой зоны и растянутой зоны возникают напряжения сжатия
Покажем усилия в сечении в состоянии 2
Сила Р02 – равнодействующая усилий в напрягаемой и конструктивной арматуре.
Из
Из см.
Так как внешней нагрузки нет, то равнодействующая напряжений в бетоне равна по модулю равнодействующей усилий в арматуре Р02, лежит на одной прямой и противоположно направлена (уравновешивает друг друга). Эти напряжения (в бетоне и арматуре) от предварительного напряжения арматурs присутствует всегда.
Несущая способность бетона приведенного сечения по изгибающему моменту до момента образования трещин , состоит из двух составляющих:
Определение ; , (зависит от формы сечения)
W – момент сопротивления сечения при работе в упругой стадии.
- площади эпюры напряжений (равнодействующие напряжений сжатой и растянутой зоны)
Определение , P02’=P02
Условия образования трещин:
- приращение напряжений в напрягаемой арматуре от внешней нагрузки (М) (п.12 таблицы).
В наших расчетах: , где .
Все обозначения параметров, поясняющих схему работы сечения, соответствуют обозначениям параметров в составляемой нами таблице для расчета ширины раскрытия трещин и прогиба.
PAGE \* MERGEFORMAT 51