Курсовая работа: Поперечник одноэтажного железобетонного промышленного здания
Название: Поперечник одноэтажного железобетонного промышленного здания Раздел: Рефераты по строительству Тип: курсовая работа | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Министерство Образования и Науки Украины Харьковская Национальная Академия Городского Хозяйства Пояснительная записка по предмету: “Железобетонные конструкции” к курсовому проекту на тему: “Поперечник одноэтажного железобетонного промышленного здания” 2011
Расчетная схема 1. Компоновка поперечной рамы Выбор типа колонн и их привязка: hниза = (9600 - 800 - 120-20) + 150 = 8810 мм hверх = 12000 -9600 +1400 + 800 = 3340 мм hкол = hниза + hверх = 8810 + 3340 = 12150 мм Конструкция колонны: 1.1 Расчёт нагрузок От покрытия: - постоянная: σ1 = γf1 · + γf2 · (gстяжки + gпар + gкровли ) · = 1,1 · + 1,3 · (0,02 · 20 + 0,04 · 3 + 0,04) · = 225,4 кН - полезная (снег): S1 = γf · S0 · B · = 1,04 · 1,04 · 6 · = 70 кН - Эксцентриситеты сил σ1 и S1 : е1 = 380/2 – 175 = 15 мм = 0,015 м Изгибающие моменты: М1 = σ1 · e1 = 225,4 · 0,015 ≈ 3,4 кН·м Мснег1 = S1 · е1 = 70 · 0,015 = 1,7 кН·м - Эксцентриситеты сил σ1 и S1 для подкрановой части: e1 = 300 - 205 = 95 мм = 0,095 м Изгибающие моменты: М2 = σ1 · е2 = -225,4 · 0,095 = - 21,4 кН·м Мснег2 = S1 · e2 = -70 · 0,095 = -6,7 кН·м - Собственный вес колонны: - Надкрановая часть: σ2 = 1 · 1 · (0,38 · 0,4 · 3,34) · 25 = 14 кН - Подкрановая часть: σ3 = 1,1·(0,6·0,4·8,81)·25 = 58 кН Эксцентриситет силы σ2 относительно подкрановой части: е3 = 600/2 – 380/2 = 110 мм = 0,11 м М3 = - σ2 · е3 = - 14 · 0,11 = - 1,5 кН·м - Вес подкрановой балки и рельса: е4 = 750 – 300 = 450 мм = 0,45 м σ4 = 1,1·(42 + 1,05·0,527·6 = 49,5 кН Изгибающие моменты: M4 = σ4 · е4 = 49,5 · 0,45 = 22,3 кН·м - Крановые нагрузки: Dmax = γf · Fn · Σyi = 1,1·175·( 1 + 0,638+0,267)=1,1*175*1,905 = 367 кН Dmin = Dmax · , где Fn min = 33 кН Dmin =367 · = 69 кН - Изгибающие моменты от давления крана: Мmax = Dmax · e4 = 367 · 0,45= 165 кН·м Мmin =- Dmin · e5 = -69 · 0,75 = -52 кН·м - Горизонтальная сила торможения тележки крана: Tmax = ± γf · · Σyi = ± 1,1 · · 1,905 = ± 10,5 кН - Ветровая нагрузка: Давление ветра: W = γf · W0 · к · С · В - на высоте 5 м: W1 = 1,035 · 0,48 · 0,4 · 0,8 · 0,9· 6 = 0,86кН/м (W1 ’ = 0,86 · = 0,65 кН/м) - на высоте 12,0 м: W2 = 1,035 · 0,48 · 0,8· 0,9 · 0,64 · 6 = 1,37 кН/м (W2 ’ = 1,37 · = 1,03 кН/м) - на высоте 14,4 м: W3 = 1,035 · 0,48 · 0,71 · 0,9· 0,8 · 6 = 1,52 кН/м (W3 ’ = 1,5 · = 1,14 кН/м) W = = = 3,5 кН W’ = = = 2,6 кН - Изгибающий момент в заделке от распределённой ветровой нагрузки на крайней колонне по оси А: M = 0,86 · 12 · ( + 0,15) + [ · (12 – 5)] · [ · (12 – 5) + 5,15] = 81 кН·м - Эквивалентная равномерно-распределённая нагрузка будет равна: M = → qW = = = 1,1 кН/м - На правой колонне (по оси В): qW ’ = 1,1 · = 0,83 кН/м Нагрузки действующие на колонну по оси А: 2. Расчёт поперечной рамы 2.1 Геометрические характеристики колонны I1 = = = 1,8 · 105 см4 ; I3 = I2 =7,2 · 105 см4 I2 = = 7,2 · 105 см4 ; I4 = = 17,1 · 105 см4 - Коэффициенты: α = а / L = 3,34 / 12,15 = 0,275 к = α3 · ; к1 = 0 Для крайней колонны: ккр = 0,2753 · = 0,06; к1 = 0 Для средней колонны: ккр = 0,2753 · = 0,03; к1 = 0 2.2 Реакции колонн и рамы в целом на смещение Δ=1 Бетон – В20 (Eb = 2700 кН/см2 ); RΔ = RАΔ = RгΔ = = 3,4 кН RБΔ = RВΔ = = 8,3 кН r11 = RАΔ + RБΔ + RВΔ + RГΔ = 23,4+2*8,3 = 23,4 кН 2.3 Определение усилий в колонне от постоянных нагрузок От постоянных нагрузок рама не смещается (т.к. нагрузки симметричны) R = + = = 0,48-0,06 = 0,41 кН Определение усилий в стойке от собственного веса. М1 = 3,4 кН·м; М2 = -21,4 кН·м; М3 = -1,5 кН·м; М4 = 22,3 кН·м а) Изгибающие моменты: М1-1 = 3,4 кН·м М2-2 = 3,4 – 0,4 · 3,34 = 2,03 кН·м М3-3 = 2,03-21,4-1,5+22,3 = -0,6 кН·м М4-4 = 3,4 -21,4-1,5+22,3– 0,41 · 12,15 = -2,2 кН·м б) Продольные силы: N1-1 = G1 = 225,4 кН N2-2 = G1 + G2 = 225,4+ 14 = 239,4 кН N3-3 = G1 + G2 + G4 = 239,4 + 49,5 = 288,9 кН N4-4 = N3-3 + G3 = 288,9 + 58 = 346,9 кН в) Поперечная сила: Q4-4 = R = 0,41 кН Определение усилий в стойке от снеговой нагрузки. R = + = + = = -0,6 кН а) Изгибающие моменты: М1-1 = 1,1 кН·м М2-2 = 1,1 + 0,6 · 3,34 = 3,1 кН·м М3-3 = 3,1-6,7 = -3,4 кН·м М4-4 = 1,1 -6,7 + 0,6 · 12,15 = 1,69 кН·м б) Продольные силы: N1-1 = N2-2 = N3-3 = N4-4 = S1 = 70 кН в) Поперечная сила: Q4-4 = R = -0,6 кН Определение усилий в стойке от давления кранов. Рама смещается под действием внешних сил. Если бы смещения не происходило, то возникли бы следующие реакции: RA = = = 17,8кН RБ = = = - 5,8 кН Так как количество пролетов равняется трем, то смещение верха колонны не учитываем. Рассмотрим нагружение на крайнюю колонну по оси А силой Дмах ,а на среднюю колонну по оси Б силой Дmin .Такое нагружение несимметричное. Усилия в колонне: а) Изгибающие моменты: М1-1 = 0 М2-2 = - 17,8 · 3,34 = - 59,5 кН·м М3-3 = - 59,5 + 165 = 105,5 кН·м М4-4 = - 17,8 · 12,15 + 165 = -51,3 кН·м б) Продольные силы: N1-1 = N2-2 = 0 N3-3 = N4-4 = Dmax = 165 кН в) Поперечная сила: Q4-4 = R = 17,8 кН Загрузим крайнюю колонну по оси А силой Дmin ,а среднюю колонну по оси Б силой Дмах. МА = Dmin · eкр = 69 · 0,45= 31,1 кН·м МБ =- Dmax · eкр = -367 · 0,75 = -275,3 кН·м RA = = = 3.4кН RБ = = = - 30.5 кН а) Изгибающие моменты: М1-1 = 0 М2-2 = - 3.4 · 3,34 = - 11.4 кН·м М3-3 = - 11.4 + 31.1 = 19.7 кН·м М4-4 = - 3.4 · 12,15 + 31.1 = -10.2 кН·м б) Продольные силы: N1-1 = N2-2 = 0 N3-3 = N4-4 = Dmax = 69 кН в) Поперечная сила: Q4-4 = R = 3.4 кН Определение усилий в стойке от торможения тележек кранов Если бы рама не смещалась от действия внешних сил, то реакция стойки была бы следующей: R = = = 7,2 кН Усилия в стойке: а) Изгибающие моменты: М1-1 = 0 М2-2 = 7.2 · 3,34 – 10.5 · 1,0 = 13.6 кН·м М3-3 = М2-2 = 13.6 кН·м М4-4 = 7.2·12,15-10.5·(12.15-2.4)= -14.9кН·м б) Продольные силы: N1-1 = N2-2 = N3-3 = N4-4 = 0 в) Поперечная сила: Q4-4 = ± (7.2– 10.5) = ± 3.3 кН Определение усилий в стойке от ветра. Ветровое нагружение- нагружение от действия ветра по направлению слева направо Значения нагрузок wa кт =1.1кН/м,wпасс =0.83кН/м,W=3.5кН. Реактивное усилие в верхнем узле от действия активного ветра на колонну по оси А: Реактивное усилие от действия пассивного ветра по оси Г: Rip =ВА +ВГ +W=4.8+3.6+3.5=11.9кН Δ1 =- ВупрА = ВупрГ = -строим эпюры М,N и Q от нагружения ветром слева направо М1-1 =0 М2-2 = М3-3 = М4-4 = При нагружении колонны по оси В реакцией ВпрВ =0.63кН и равномерно распределенной нагрузкой wпасс =0.83кН/м. М1-1 =0 М2-2 = М3-3 = М4-4 = Ось А: Q1-1 =-1.83кН Q2-2 =Q3-3 =1.1∙3.34-1.83=1.84кН Q4-4 =1.1∙12.15-1.83=11.55кН Ось Г: Q1-1 =-0.63кН Q2-2 =Q3-3 =0.83∙3.34-0.63=2.14кН Q4-4 =0.83∙12.15-0.63=9.46кН нагружение ветром справа налево Значения усилий будут такие: Ось А: М1-1 =0 М2-2 = М3-3 =-2.5 кН∙м М4-4 =-53.6кН∙м Q1-1 =0.63кНQ2-2 =Q3-3 =-2.14кН Q4-4 =-9.46кН N1-1 =N2-2 =N3-3 =N4-4 =0 Ось Г: М1-1 =0 М2-2 = М3-3 =-0.02кН∙м М4-4 =-59.0кН∙м Q1-1 =1.83кН Q2-2 =Q3-3 =-1.84кН Q4-4 =-11.55кН 3. Расчёт внецентренносжатой колонны Бетон В25, Арматура класса А400с, армирование – симметричное. 3.1 Надкрановая часть - Комбинация усилий: M = -71.07 кН·м; Me = 2.03+(-59.5-13.6)/2=-34.57 кН·м; N = 239.4 кН - Расчётная длина: L0 = 2 · Ннадкр = 2 · 3,34 = 6.68 м - Эксцентриситет: e0 = M / N = 71.07 / 239.4 = 0,3 м = 30 см - Определяю коэффициент влияния длительного действия нагрузки: φL = 1 + β · , где β принимается равной 1 (для тяжёлого бетона) φL = 1 + 1 · = 1.49 - Определение коэффициента δ: δ1 = е0 / h = 30 / 38 = 0,789 δ2 = 0,5 – 0,01 · - 0,01 · Rb = 0,5 – 0,01 · - 0,01 · 14,5 = 0,178 Принимаю: δ = δmax = 0,789 - ν = ES / Eb = 20000 / 3000 = 6,67 Ncr = · , где μ – коэффициент армирования (предварительно принимается = 0,005) Ncr = · = 1673 кН - Коэффициент влияния прогиба при продольном изгибе: η = = = 1,17 (должен находится в пределах 1 ÷1,4) - Расчётная величина эксцентриситета: η · e0 = 1,17 · 30 = 35 см - Определение случая внецентренного сжатия для симметричного армирования x=N/Rb ·b=239.4/1,45·40=4.1 см; ξy ·h0 =0,594·34=20.2 см, что > х=4.1 см (если х > 20.2 – случай больших эксцентриситетов x < 20.2 – случай малых эксцентриситетов) Т.к. используется симметричное армирование, вследствие чего х < 20.2→ мы имеем дело со случаем малых эксцентриситетов ) - е = η · е0 + - а = 1,17 · 30 + - 4 = 50 см - AS = AS ’ = = = 3.4 см2 Армирование принимаем конструктивно: 6Ø16А400с(AS =12,06см2 ) Хомуты и шпильки: Ø5Вр-IПримем Sw=40 см. 3.2 Подкрановая часть - Комбинация усилий: M = 118,5 кН·м Me = -0,6+(105,5+13,6)/2=58,95 кН·м N = 453,9 кН - Расчётная длина: L0 = 1,5 · Нподкр = 1,5 · 8,81 = 13,215 м - Эксцентриситет: e0 = M / N = 118,5 / 453,9 = 0,26 м = 26 см - Определяю коэффициент влияния длительного действия нагрузки: φL = 1 + β · , где β принимается равной 1 (для тяжёлого бетона) φL = 1 + 1 · = 1,5 - Определение коэффициента δ: δ1 = е0 / h = 26 / 60 = 0,433 δ2 = 0,5 – 0,01 · - 0,01 · Rb = 0,5 – 0,01 · - 0,01 · 14,5 = 0,13 Принимаю: δ = δmax = 0,433 - ν = ES / Eb = 20000 / 3000 = 6,67 Ncr = · , где μ – коэффициент армирования (предварительно принимается = 0,005) Ncr = · = 2212 кН - Коэффициент влияния прогиба при продольном изгибе: η = = = 1,26 (должен находится в пределах 1 ÷1,4) - Расчётная величина эксцентриситета: η · e0 = 1,26 · 26 = 32,7 см - Определение случая внецентренного сжатия для симметричного армирования x=N/Rb ·b=453,9/1,45·40=7,8 см; ξy ·h0 =0,594·56=33,3 см, что > х=7,8 см (если х > 33,3 – случай больших эксцентриситетов x < 33,3 – случай малых эксцентриситетов) Т.к. используется симметричное армирование, вследствие чего х < 33,3 → мы имеем дело со случаем малых эксцентриситетов ) - е = η · е0 + - а = 1,26 · 26 + - 4 = 58,7 см - AS = AS ’ = = = 1,54 Армирование принимается конструктивно исходя из: (AS + AS ’)min = 0,004 · b · h = 0,004 · 40 · 60 = 9,6 см2 6Ø16А400с(AS =12,06см2 ) Хомуты и шпильки: Ø5Вр-IПримем Sw=35 см. 4. Расчёт внецентренно нагруженного фундамента М=-101,02кН∙м N=495,4кН Q=10,9кН N6 =38,6кН – вес фундаментной балки и стенового ограждения. Переводим все нагрузки в нормативные: На уровне подошвы фундамента: 4.1 Определение размеров подошвы фундаментаR0 – расчетное сопротивление грунта (из задания R0 =0,15МПа=150кН/м2 ) Определяем ширину фундамента: Принимаю: b=2,1м; а=2,7м. Определяем момент сопротивления: Проверка давления под подошвой фундамента R=150кН/м2 – расчетное сопротивление грунта Аф =5,67м2 ; Wф =2,55м3 ; Nser =465,9кН; Мser =-91,76кН∙м; d=1,95 Рсредн = = = 121,2 кПа < R0 = 150 кПа 4.2 Расчет фундамента на продавливание Проекция площади среза на продавливание: Апрод =0,15*2,1+=1,057м2 =10570см2 Прочность на скалывание: Rbt Апрод =0.0910570=952 kH Продавливающая сила: F= Pmax 0,152.1=157,20.152.1=49,5кН<952кН Прочности на продавливание достаточно! 4.3 Принятие формы и размеров фундамента 4.4 Расчёт арматуры подошвы фундамента в направлении А а) Давление на грунт в расчётных сечениях: P1 = + Pmin =+ 85,2 = 129,2 кПа P2 = + Pmin = + 85,2 = 137,2 кПа P3 = + Pmin = + 85,2 = 147,9 кПа б) Изгибающие моменты в расчётных сечениях: M1-1 = b · L1 2 · = 2,1 · 1,052 · = 171,17 кН·м M2-2 = b · L2 2 · = 2,1 · 0,752 · = 88,9 кН·м M3-3 = b · L3 2 · = 2,1 · 0,452 · = 32,77 кН·м в) AS 1-1 = = = 3,93 см2 AS 2-2 = = = 6,66 см2 AS 3-3 = = = 3,94 см2 Минимальный процент армирования для изгибаемых элементов равен 0,05%. Коэффициент армирования Сечение 1-1: Сечение 2-2: Сечение 3-3: Сечение 1-1 является наиболее опасным. Принимаю армирование: 14 Ø 14 А300с (AS = 21,55 см2 ), шаг 150 мм 4.5 Расчёт арматуры подошвы фундамента в направлении Б а) Изгибающие моменты в расчётных сечениях: М4-4 = 0,125 · РСР · а · (b – bкол )2 = 0,125 · 121,2 · 2,7 · (2,1 – 0,6)2 = 92,03 кН·м М5-5 = 0,125 · РСР · а · (b – b1 )2 = 0,125 · 121,2 · 2,7 · (2,1 – 1)2 = 49,5 кН·м М6-6 = 0,125 · РСР · а · (b – b2 )2 = 0,125 · 121,2 · 2,7 · (2,1 – 1,6)2 = 10,2 кН·м в) AS 4-4 = = = 2,11 см2 AS 5-5 = = = 3,71 см2 AS 6-6 = = = 1,76 см2 Принимаю: 18 Ø 10 А300с (AS = 14,13 см2 ), шаг 150 мм 4.6 Расчёт продольной вертикальной арматуры M7-7 = M + Q · hст + = 101,02 – 10,9 · 0,65+38,6*0,6 = 117,1 кН·м N7-7 = N + γf · Vст · ρж.б. = 495,4+38,6 + 1,1 · (1,2 · 1,0 · 0,65) · 25 = 555,45 кН е0 = M7-7 / N7-7 = 117,1 / 555,45 = 0,21 м = 21 см е = е0 + - а = 21 + - 5 = 76 см - Определяем положение нейтральной оси: Rb · bf ’ · hf ’ = 1,15 · 100 · 25 = 2875 кН > N = 555,45 кН → нейтральная ось проходит в полке; х = N / Rb · b = 555,45 / 1,15 · 100 = 4,83 см → имеет место первый случай внецентренного сжатия. AS = AS ’ = = = < 0 Армирование принимается конструктивно из условия: AS min = 0,0005 · bf ’ · h = 0,0005 · 120 · 100 = 6 см2 Принимаю: 5 Ø 16 А300с (AS = 10.05 см2 ) 4.7 Расчёт поперечной арматуры стакана фундамента ASW = , где ΣZSW – сумма расстояний от дна стакана до каждой ниже лежащей сетки; M + Q · hст + *е= 101,02 – 10,9 · 0.65+38,6*0,6 = 117.1 кН·м ΣZSW = 15 + 35 + 55 + 75 = 180 см ASW = = 2.9 см2 Принимаю: 4 Ø 10 А300с (AS = 3.14 см2 ) Прочности на продавливание достаточно! 5. Расчет предварительно напряженной подкрановой балки Мостовой кран грузоподъёмностью 150/30 кН, L=16.5.Группа режима работы 5 к.База крана 4400 мм,ширина 6300 мм. Расчётная схема подкрановой балки. при ширине сечения колонн 400 мм и ширине опорной закладной детали балки 200 мм определяем расчётный пролёт: ns =0,85 – коэффициент сочетания усилий, зависит от количества кранов; kf – коэффициент, определяющий положение сечения (для середины пролета kf =1) k1 – определяется по таблице (прилож. 5 Барашиков) кН/п.м. кН/п.м. k1 =0,35 k0 =1,68 – из таблицы. Расчёт прочности по нормальным сечениям исходные данные: Бетон В 40 Арматура ø 15 К-7 Рабочая высота h0 =1000-120=880 мм, Исходя из условий трещиностойкости и деформативности, полученную площадь арматуры увеличивают на 30%. 1 ø15 К-7 – Аsp =1,416см2 ; 4 ø15 К-7 – Аsp =5,66см2 ; Asp ’ =0,2∙ Аsp =0,2∙5,66=1,13 см2 ; Принимаем: 2 ø15 К-7 – Аsp ’ =2,83см2 ; Геометрические характеристики сечения: - Площадь бетона:
- Площадь всей арматуры :
- Статический момент инерции относительно нижней грани:
- Координаты центра тяжести сечения :
- Осевой момент инерции приведенного сечения:
- Моменты сопротивления приведенного сечения: - Относительно нижней грани
- Относительно верхней грани
- Расстояние до ядровых точек: , Определение потерь предварительного напряжения Потери могут быть первые и вторые. Первые потери учитывают кратковременное их проявление, а вторые учитывают длительное проявление. К первым потерям относятся: · Потери от релаксации арматуры (σ1 ); · Потери от температурного перепада (σ2 ); · Потери от обжатия шайбы (σ3 ); · Потери от трения арматуры в каналах (σ4 ); · Потери от деформации форм (σ5 ). σ6 – потери от быстро натекающей ползучести. Для вычисления потерь от быстро натекающей ползучести необходимо определить усилие предварительного обжатия, а затем вычислить значение напряжений в бетоне в уровне верхней и нижней грани. Р01 – первые потери; Р02 – с учетом всех первых потерь; Р03 – с учетом всех потерь; при при σbp – напряжение на уровне арматуры; Rbp – «отпускная» прочность бетона (прочность, при которой отпускается арматура) Rbp =(0,7…0,9)R. Класс бетона В40 Rbp =0,9∙40=36МПа. Суммарные напряжения в арматуре после учета первых пяти потерь. Усилие предварительного обжатия P01 : Эксцентриситет этой силы относительно центра тяжести:
Напряжение обжатия в бетоне на уровне арматуры :
Напряжение обжатия в бетоне на уровне арматуры :
- Потери от быстронатекающей ползучести Предварительно определим коэффициент : , примем - передаточная прочность бетона - кубиковая прочность бетона Так как , - коэффициент учитывающий тепловую обработку бетона Первые потери с учетом быстронатекающей ползучести: - Внизу - Вверху Напряжение в арматуре с учетом первых потерь: Напряжение в ненапрягаемой арматуре: Ненапрягаемая арматура первоначально испытывает напряжение только от ползучести: Усилие обжатия бетона с учетом первых потерь: Считаем, что эксцентриситет этой силы не изменился и остался равным Напряжение обжатия в бетоне на уровне арматуры : Напряжение обжатия в бетоне на уровне арматуры : Вторые потери предварительного напряжения: - От усадки бетона (при натяжении на упоры и бетоне класса В40) - От ползучести бетона При - коэффициент учитывающий тепловую обработку бетона Окончательно вторые потери: - Внизу - Вверху Полные потери: Напряжение в ненапрягаемой арматуре: Усилие обжатия бетона с учетом всех потерь: Усилие обжатия бетона с учетом коэффициента , учитывающий неточность натяжения арматуры: Расчет прочности балки от тормозных сил: Примем что на изгиб от силы торможения работает только верхняя полка подкрановой балки. Максимальный момент при торможении: Тser = T=1.1*5.5=6.05кН Определим относительную высоту сжатой зоны бетона: Определим максимальный момент, который может воспринять полка от действия горизонтальных сил: (Прочность обеспечена) Расчет прочности наклонного сечения подкрановой балки поперечный рама колонна нагрузка Опорная реакция:
Определим поперечную силу для двух сечений: В сечении 1-1 Расчет элементов на действие поперечной силы по наклонной трещине производится по следующей формуле: Определим поперечное усилие воспринимаемое бетоном в сечении I-I: (значит, прочности бетона недостаточно для восприятия поперечного усилия и поперечная арматура требуется по расчету) Определим коэффициент , учитывающий влияние сжатых полок в тавровых сечениях: Определим коэффициент , учитывающий влияние продольных сил (сил предварительного напряжения): Сумма Примем хомуты , с шагом стержней Определим погонную несущую способность хомутов: Для хомутов установленных по расчету должно выполнятся условие: Определим проекцию наклонной трещины: Примем Определим поперечное усилие воспринимаемое хомутами в сечении I-I: В сечении 2-2 Определим поперечное усилие воспринимаемое бетоном в сечении II-II: (значит, прочности бетона достаточно для восприятия поперечного усилия и поперечная арматура принимается конструктивно) Т.е. конструктивно устанавливаем хомуты с принятым шагом Расчет подкрановой балки на трещиностойкость ,где - - момент внешних сил - - момент воспринимаемый сечение при образовании трещины -- расчетное сопротивление бетона растяжению погруппе -- момент сопротивления приведенного сечения для крайнего растянутого волокна -- момент от усилия (усилие предварительного обжатия с учетом всех потерь предварительного напряжения) относительно нейтральной оси и проходящей через ядровую точку наиболее удаленную от растянутой зоны. Т.е. трещины не образуются Расчет подкрановой балки по деформациям Расчет подкрановой балки на прогиб производится при и Деформации (прогибы) элементов железобетонных конструкций следует вычислять по формулам строительной механики, определяя входящие в них значения кривизны. Определим изгибающий момент от постоянной нагрузки: Определим изгибающий момент от крановой нагрузки: Определим кривизну от кратковременной нагрузки: - коэффициент, учитывающий влияние кратковременной ползучести бетона и принимаемый для тяжелого бетона. Определим кривизну от длительной нагрузки: - коэффициент, учитывающий влияние длительной ползучести бетона при влажности воздуха окружающей среды . Определим кривизну от предварительного напряжения: Определим прогиб для случая кратковременного раскрытия трещин от полной расчетной нагрузки, увеличив значения кривизн на: При соотношении , учитывается влияние поперечных сил Относительный прогиб составит: Расчет подкрановой балки на выносливость Расчет ведем от одного крана при Момент от собственного веса балки и рельса: Момент от одного крана в середине пролета: Суммарный момент: Усилит обжатия бетона при , Напряжение обжатия в бетоне в крайнем нижнем волокне: Напряжение обжатия в бетоне в крайнем верхнем волокне: Напряжение в бетоне от внешней нагрузки с учетом предварительного напряжения: - при наличии крана внизу: - при наличии крана вверху: - при отсутствии крана внизу: - при отсутствии крана вверху: Определим коэффициент ассиметрии циклов напряжений: Согласно СНиП табл.16 коэффициент условий работы при многократно повторяющейся нагрузки: , для тяжелого бетона при естественной влажности. Определим максимально допустимое напряжение в бетоне: Выносливость по бетону достаточна. Напряжения в растянутой арматуре после окончания обжатия бетона: - коэффициент приведения напряжений в бетоне к напряжениям в арматуре с учетом неупругих деформаций бетона. Определим напряжение в арматуре от внешней нагрузки учетом предварительного напряжения: - при наличии крана: -при отсутствии крана: Определим коэффициент ассиметрии цикла: Согласно СНиП табл.25 коэффициент условий работы арматуры при многократно повторяющейся нагрузки: , для арматуры К-7. Определим максимально допустимое напряжение в арматуре: Выносливость по арматуре обеспечена 6. Расчёт балки покрытия Балка изготавливается из бетона М500 с тепловой обработкой. Армирование выполняется из канатов . Поперечная арматура А300. Сварные сетки из стали Вр-1. Конструктивная арматура А 400с. - Расчетный пролет балки Где - расстояние от оси здания до торца балки, -расстояние от торца балки до середины опоры. Сбор нагрузки на плиту покрытия:
Всего: gn =29,9 g=31,26 Максимальный момент в середине пролета от полной расчетной нагрузки: Максимальный момент в середине пролета от полной нормативной нагрузки: Наибольшая поперечная сила от полной расчетной нагрузки: Определяем изгибающий момент в расчетном сечении балки на расстоянии 0.37l от опоры Предварительный расчет сечения арматуры. Из условия обеспечения прочности, сечение напрягаемой арматуры должно быть: В сечении на расстоянии 0.37l пролета: где где -расстояние от торца балки до сечения хр=0.37l Ориентировочное сечение напрягаемой арматуры из условия обеспечения трещеностойкости: - предварительно контролируемое напряжение назначается 0,7х1600=1120мПа=112кН\см2 Применяем канаты класса 15 К-7. Количество канатов: Армирование балки: Верхнюю полку армируют сварными каркасами К-3 и К-4, состоящими из 2-х продольных стержней и поперечных с шагом 200мм. Стенку армируют каркасами К-1 и К-2, в два ряда, перепуск сеток в местах стыков равен 300мм. Для обеспечения трещеностойкости и прочности опорного узла поставлены сетки К-5 из проволоки . Сетки К-5 приняты длиной 50 см. Закладные детали М-1 и М-2 выполняют из листовой стали класса с38/23, марки В ст3 со штырями из арматуры класса А240. Литература1. Нешумова К.А. «Электронные вычислительные машины системы». Учебник для техникумов спец. ЭВТ - 2е издание дополненное и переработанное. М.: высшая школа, 1989-366 стр. 2. «Программирование микропроцессорных систем». Учебник П78 пособие для вузов. В.Ф. Шальгин, А.Е Костин, В.М. Илюшенко, П.А Гимодеев. Под редакцией В.Ф. Шальгина – М.: Высшая школа, 1990-303 стр. 3. В.П. Горбунов, Д.И. Панфилов, Д.Л. Преснухин «Справочное пособие по микропроцессорам и микроЭВМ». М: Высшая школа 1988-271 стр. 4. Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем. Справочник: 2 том/Н.М. Аверьянов, А.И. Березенко и д.р. Под редакцией В.А. Шахнова 1988-Т.2-368 стр. 64-70. 5. «Микропроцессорные средства и системы» Журнал: 1988 г., стр. 76-78. |