Строительство новых зданий

Автор: Пользователь скрыл имя, 20 Марта 2012 в 13:22, курсовая работа

Описание работы

Современные типовые здания и сооружения отличаются от своих предшественников тем, что они унифицированы – подготовлены для возведения методами строительной индустрии. Унификация проводится путем применения наиболее экономичных и универсальных с возможностями заводов – изготовителей, простотой перевозки, монтажа. В настоящее время особое значение для нашей страны имеет правильный учет, перспектив развития промышленного строительства, поэтому при создании архитектурно-строительных решений новых производственных зданий, промпредприятий, необходимо исходить из общих тенденций развития технологии, строительной и проектной техники и условий труда в их совокупности в нашей стране и за рубежом на основе достижения мирового НТП.

Работа содержит 1 файл

Документ Microsoft Office Word.docx

— 218.47 Кб (Скачать)

в надкрановой части h=60 см; b=50 см.

  1. Определение нагрузок на раму

 

 

 

Чурук стр.58

 

 

Постоянная нагрузка.

Расчетное опорное давление фермы:

От покрытия 3,56۰12۰18/2=384,48 кН

От фермы (60/2)۰1,1=33 кН, где 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке γf, 60 кН – собственный вес фермы.

Расчетная нагрузка от веса покрытия с учетом коэффициента надежности по назначению здания γн=0,95

на крайнюю колонну F1=(384,48+33)۰0,95=396,6 kH

на среднюю колонну F2=2F1=793,22kH.

Расчетная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления, передаваемая на колонну выше отметки 6,6 м.

F=(q1Σh+q2h)aγf۰γn=(2,5۰8,1)۰12۰1,1۰0,95=253,94 kH.

То же передаваемая на колонну, т.е. непосредственно на фундаментную балку: F=(2,5۰1,8+0,4۰4,8)۰12۰1,1۰0,95=80,51 kH, где q1=25 kH/м2 – вес 1м2 стеновых панелей;

Σh – суммарная высота полос стеновых панелей выше отметки 6,6 м.

q2=0,4 kH/м2 вес 1м2 остекления;

h – высота остекления.

Расчетная нагрузка от веса подкрановых балок F=Gnγfγn=107۰1,1۰0,95=111,82 kH, где Gn=107 кН вес подкрановых балок.

Расчетная нагрузка от веса колонн.

Крайние колонны:

надкрановая часть: F=0,5۰0,6۰3,6۰25۰1,1۰0,95=28,22 kH

подкрановая часть: F=0,5۰0,8۰6,78۰25۰1,1۰0,95=70,85 kH.

Средние колонны:

надкрановая часть F=28,22 kH

подкрановая часть F=70,85 kH, так как сечение колонн и высота одинаковы с крайними колоннами.

Временные нагрузки

Снеговая нагрузка.

Вес снегового покрова  на 1 м2 площади горизонтальной проекции покрытия для г.Шагонара. Sn=1500 н/м2.

Расчетная снеговая нагрузка при с=1; γf=1,4; на крайние колонны F=SnCa(e/2)۰γf۰γn2=1,5۰1۰18/2۰1,4۰0,95=215,46 kH; на средние колонны F=2۰2125,46=430,92 kH.

Крановые нагрузки.

Вес поднимаемого груза Q=100 kH, пролет крана 18-2۰0,75=16,5 м. Согласно стандарту на мостовые краны, база крана Н=630 см, расстояние между колесами к=440 см, вес тележки Cn=40 кН, Fn,max=110 kH; Fn,min=30 kH. Расчетное максимальное давление на колесо крана при γf=1,1; Fmax=Fn,max γfγn=110۰1,1۰0,95=114,95 kH.  Fmin=30۰1,1۰0,95=31,35 kH.

Расчетная поперечная тормозная  сила на одно колесо:

Hmax= 0,5γfγn= ۰0,5۰1,1۰0,95=3,66 kH.

Вертикальная крановая нагрузка на колонны от двух сближенных кранов с коэффициентом сочетаний γi=0,85

Dmax=FmaxγiΣy=114,95۰0,85۰2,6=254,04 kH

Dmin=31,35۰0,85۰2,6=69,28 kH, где Σу=2,6 сумма ординат линии влияния давления двух подкрановых балок на колонну; то же от четырех кранов на среднюю колонну с коэффициентом сочетаний γi=0,7  2Dmax=2۰254,04۰0,7۰2,6=924,71 kH.

Горизонтальная крановая нагрузка на колонну от двух кранов при поперечном торможении Н=НmaxγiΣy=3,66۰0,85۰2,6=8,09 kH.

 

Чурук  стр.61

 

Ветровая нагрузка.

Скоростной напор ветра  для части здания высотой до 10 м. от поверхности земли wn1=450 H/м2; то же высотой до 20 м. при коэффициенте, учитывающем изменение скоростного напора по высоте R=1,25, wn2=Rwm=1,25۰450=562,5 H\м2.

В соответствии с линейной интерполяций на высоте 14,7 м. имеем: wn3=wn1+[(wn2-wn1)/10] (He-10)=450+[(562,5-450)/10] (14,7-10)=502,88 H/м2.

Переменный по высоте скоростной напор заменяем равномерно распределенным, эквивалентным по моменту в заделке консольной балки длиной 10,8 м.

Wn= = {2[ (10,8-10) ( +10) + 450 ]}/10,82=450,64 H/м2.

При условии Н/2l=14,7/2۰18=0,41<0,5 значение аэродинамического коэффициента для наружных стен принято: с наветренной стороны с=0,8, с подветренной с=-0,5.

Расчетная равномерно распределенная ветровая нагрузка на колонны до отметки 10,8 м при коэффициенте надежности по назначению γf=1,2: с наветренной стороны v=wnfγn۰0,8=450,64۰12۰1,2۰0,95۰0,8=4931,8 H/м с подветренной стороны.

V=450,64۰12۰1,2۰0,95۰0,5=3082,38 Н/м

Расчетная сосредоточенность  ветровая нагрузка выше отметки 10,8 м.

w= (He-Ho) aγfγn (0,8+0,5)= x(14,7-10,8)۰12۰1,2۰0,95(0,8+0,5)=33,36 kH.

Сейсмическая нагрузка.

Расчетную сейсмическую нагрузку определяем для одного поперечника. Всю массу поперечника считаем  сосредоточенной в двух уровнях  – покрытия и подкрановых консолей.

В нижнюю массу Q1 включаем собственный вес кранов, подкрановые балки, нижние части колонн и часть веса стеновых панелей. В верхнюю массу Q2 включаем массу временной нагрузки, конструкции покрытия подкрановые ветви колонн и часть веса стеновых панелей.

Q1=(100+210)۰0,3+111,82+70,85+80,51=356,18 kH.

Q2=396,61+253,94+28,22+215,46=894,23 kH.

Соответствующие массы:

m1=3,56 mc2/м;   m2=8,94mc2

жесткость поперченного сечения  колонн, подкрановых ветвей колонн  EY1=3,15۰106(0,6۰0,83/12)=8,064۰1042

подкрановых ветвей колонн.

ЕY2=3,15۰106(0,5۰0,83/12)=2,84۰1042

Единичные перемещения рамы:

δ11= = 3,22۰10-4м/m

δ122111[1+1,5(h1/h2)]=3,22۰10-4[1+1,5(3,6/6,78)]=5,78۰10-4м/m

δ22= (    +    +h2 +h1h22)= x (  ۰  +   + 6,782۰3,6 + 6,78۰3,62) = 12,45۰10-4м/m

частоты собственных колебаний  рамы:

A=m1δ11+m2δ22=(3,56۰3,22+8,94۰12,45)۰10-4=122,76۰10-4=1,23۰10-2 c2;

2۰В=2m1m211δ22122)=2۰3,56۰3,22۰12,45)-5,782)۰10-8=425,25۰10-8 =0,0425۰10-4c4

P1,22 = = = c-2

P12 = 82,35c-2 P1=9,07

P22=5705c-2  P2=75,53

cоответствующие периоды колебаний:

Т1=2π/P1=2۰3,14/9,07=0,69 c

T2=2۰3,14/75,53=0,083 c

Формы собственных колебаний  вычисляем, принимая ординату на уровне груза Q1, равной единице:

Первая форма колебаний

Х1=1,0

Х2= = =2,03

Вторая форма колебаний:

Х1=1,0

х2= = =-0,19

коэффициенты второй формы  колебаний

η21=1 =1۰0,479=0,48

η22=-0,19۰0,48=-0,09

Коэффициенты первой формы  колебаний

η11=1۰ =0,54

η12=2,03۰0,54=1,09

проверяем: Ση1=0,48+0,54=1

Ση2=1,09-0,09=1

Для первой и второй форм колебаний:

Т1=0,69 β=1,35

Т2=0,083 β=4,48

Сейсмические нагрузки:

Для первой формы колебаний:

S11=0,25۰1۰35,6۰0,5۰1,35۰0,54=3,24 kH

S12=0,25۰1۰89,4۰0,5۰1,35۰1,09=16,44 kH

  1. Определение усилий в колоннах рамы.

Расчет рамы выполняется  методом перемещений. Неизменным является ∆1 – горизонтальное перемещение верха колонны.

Каноническое уравнение  метода перемещений имеет вид  с din r111+R1p=0, где R1p – реакция верха колонн от внешнего воздействия;

сdin – коэффициент, учитывающий пространственный характер работы каркаса здания, при действии постоянной, снеговой, ветровой нагрузок cdin=1, при действии крановой cdin>1.

Подвергаем основную систему  единичному перемещению ∆1=1, вычисляем реакции верхнего конца крайней и средней колонны.

Для сплошной крайней колонны:

£=а\е=3,6\10,38=0,347, где

а=Н2=3,6 с  l=H=10,38 м; k=£3(J1/J2-1)=(0,3473۰(213۰104)(90۰104-1)=0,06, где

J1=(50۰803/12)=213۰104 см4

J2=(50۰603/12)=90۰104 см4; k1=0

R= = = 5,39۰10-3Eb

Для сплошной средней колонны:

£=0,347  к=0,06;  R=5,39۰10-3Eb

Суммарная реакция

r11=ΣR=4۰5,39۰10-3Eb=21,56۰10-3Eb

Усилия в колоннах рамы от постоянной нагрузки.

Продольная сила F1=396,61 kH на крайней колонне действует с эксцентриситетом lo.

В верхней части lo=0,25+0,175-0,5h=0,25+0,175+0,5۰0,6=0,125 м.

 

Чурук стр.65

Момент М1=F1 lo=3,96,61۰0,125=49,58 kH۰м,

Где 0,25 – привязка крайних  колонн к

Разбивочным осям; 0,175 – расстояние

От продольной разбивочной  оси до

Передачи продольной силы на

Колонну.

В подкрановой части колонны

Кроме силы F1, приложенной с

Эксцентриситетом lo=(h1-h)/2=

=(0,8-0,6)/2=0,1 м,

Действуют расчетная нагрузка от стеновых панелей толщиной 24 см, F = 253,94 кН  с lo=0,24/2+0,8/2=0,52 м.

Расчетная нагрузка от подкрановой  части колонны F=28,22 kH c lo=0,1 м.

Суммарное значение момента:

М2= -396,61۰0,1-253,94۰0,52+111,82۰0,6-28,22۰0б1= -107,44 кН۰м.

Вычисляем реакцию верхнего конца крайней левой колонны:

k1= - = =4,96 kH

реакция правой колонны R4= - 4,96 kH, средних колонн R=0 (т.к.загружение центральное). Суммарная реакция связей в основной системе R1p=ΣRi=4,96+0+0-4,96=0 при этом из канонического уравнения r111+R1p=0 следует, что ∆1=0

упругая реакция левой  колонны Re=R1+∆1R=4,96

 

чурук стр.66

 

 

 

 

Изгибающие моменты в  сечениях колонны

М0-11=49,58 кН۰м

М1-01+ReH2=49,58+4,96۰3,6=67,44 kH۰м

М1-2=67,44-107,44= -40 кН۰м

М2-1=49,58-107,44+4,96۰10,38= -6,38 кН۰м

Продольные силы в крайней  колонне:

N1-0=396,61+28,22=424,83 kH

N1-2=424,83+253,94+111,82=790,59 kH

N2-1=790,59+70,85=861,44 kH

Поперечная сила Q2-1=4,96 kH

Продольные силы в средней  колонне

N1-0=793,22+28,22=821,44 kH

N1-2=821,44+2۰111,82=1045,08 kH

N2-1=1045,08+70,85=1115,93 kH.

Усилия в колоннах от снеговой нагрузки

 

 

Чурук стр.67

 

 

 

Продольная сила F=215,46 кН на крайней колонне действует с эксцентриситетом lo=0,125 в верхней части.

Изгибающий момент М1=215,46۰0,125=26,93 кН۰м.

М2= -215,46۰0,1= -21,55 кН۰м.

Упругая реакция верха  колонны от снеговой нагрузки.

R= - = = - 1,73 kH

Изгибающие моменты в  сечениях колонны: М0-11=26,93 кН۰м

М1-01+Re۰H2=26,93-1,73۰3,6=20,70 kH۰м

М1-2=20,70-21,55= -0,85 кН۰м

М2-1=26,93-21,55-1,73۰10,38= -12,58 кН۰м

Продольная сила во всех сечениях колонны N=215,46 kH.

Поперечная сила Q2-1=-1,73 kH

Продольные силы в средней  колонне

N=430,92 kH

Усилия в колоннах от ветровой нагрузки.

 

Чурук стр.68

 

 

 

Рассматриваем давление ветра  слева направо и справа налево. Для колонны с наветренной  стороны равномерно распределенное давление ветра v1=4,932 кН\м.

Упругая реакция верха  колонны

Rv1= - = = -18,49 kH.

Для колонны с заветренной  стороны эквивалентное равномерно распределенное давление ветра v2=3,082кН\м.

Упругая реакция верха  колонн

Rv2= = = -11,55 kH

Суммарная реакция закрепленного  верха колонн от нагрузок с учетом силы W=33,36 kH.

R1p=Rv1+Rv2+W= -18,49-11,55+33,36=3,32 kH

Горизонтальное перемещение  верха рамы х=-R1p/r11= -3,32/(21,56۰10-3EbJb) = -153,7/EbJb

Упругая реакция колонны  с заветренной стороны Rl2=Rv2+xR= -11,55-153,7۰5,39۰10-3=19,32 kH

В сечении колонны с  наветренной стороны М1=0; М1-01-2=Re1H1+0,5V1H12= -19,32۰3,6+0,5۰4,932۰3,62=-37,59 kH۰м

М2-1=Re1H+0,5V1H2= -19,32۰10,38+0,5۰4,932۰10,382=65,16 kH۰м

То же в сечении колонны  с заветренной стороны М1-01-2=Re2H1+0,5۰v2H12= - 12,38۰3,6+0,5۰3,082۰3,62= -24,59 kH۰м

М2-1= -12,38۰10,38+0,5۰3,082۰10,382= -37,53 кН۰м

Поперечные силы в сечении  колонн с наветренной стороны  Q1=-19,32 kH.

Q1-0=Q1-2=-19,32+4,932۰3,6=-1,56 kH

Q2-1=19,32-4,932۰10,38=31,87 kH

Для колонн с заветренной  стороны

Информация о работе Строительство новых зданий