Автор: Пользователь скрыл имя, 20 Марта 2012 в 13:22, курсовая работа
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.
Q1=12,38 kH; Q1-0=Q1-2=12,38-3,082۰3,6=
Q2-1=12,38-3,082۰10,38=-19,61 kH
Усилия в колонне от крановой нагрузки:
Чурук стр.69
Рассматриваем следующие виды загружения:
1.Mmax на крайней колонне и Mmin на средней колонне.
2.Mmax на средней колонне и Mmin на крайней колонне
3.Тормозная сила на крайней колонне
4.Тормозная сила на средней колонне
1. на крайней колонне сила Dmax=254,04 kH приложена с эксцентриситетом l=0,6 м. момент в узле Mmax=254,06۰0,6=152,42 kH۰м
Реакции верхней опоры левой колонны
R1=- = - =-18,27 kH
Одновременно на средней колонне действует сила Dmin=69,28 kH с эксцентриситетом l=0,75 м, при этом Mmin=69,28۰0,75=51,96 kH۰м. Реакция верхней опоры средней колонны:
R2= - [ ]=6,23 kH.
Суммарная реакция в основной системе R1p=-18,27+6,23=-12,04 kH
С учетом пространственной работы
∆1= - = - = 160 где cdin=3,5 при шаге 12 м и длине температурного блока 72 м.
Упругая реакция левой колонны
Re= -18,27+5,39۰10-3Eb۰160۰ = - 17,41 kH
Изгибающие моменты в расчетных сечениях левой колонны:
М1-0=-17,41۰3,6=-62,68 кН۰м
М1-2=-62,68+152,42=89,74 кН۰м
М2-1=-17,41۰10,38+152,42=-28,3 кН۰м
Продольные силы Q01=0; N1-2=N2-1=254,04 kH
Поперечные силы Q0-1=Q1-2=Q2-1=-17,41 kH
Упругая реакция средней колонны
Re=6,23+5,39۰10-3Eb۰160 =7,09 kH
Изгибающие моменты:
М1-0=7,09۰3,6=25,53 кН۰м
М1-2=25,53-51,96=-26,43 кН۰м
М2-1=7,09۰10,38-51,96=21,63 кН۰м
Продольные силы: N1-0=0; N1-2=N2-1=69,28 kH
Поперечные силы: Q1-0=0; Q1-2=Q2-1=7,09 kH
Чурук стр.71
На крайней колонне сила Dmin=69,28 kH приложена с эксцентриситетом l=0,6 м. Момент в узле Mmin=69,28۰0,6=41,57 kH
Реакция верхней опоры левой колонны
R1= - =-4,98 kH
Одновременно на средней колонне действует сила Dmax=254,04 kH с эксцентриситетом l=0,75 м, при этом Mmax=254,04۰0,75=190,53 кН۰м.
Реакция верхней опоры средней колонны
R2= - =22,85 kH
Суммарная реакция в основной системе R1p=-4,96+22,85=17,87 kH.
С учетом пространственной работы ∆1= - = - =-
Упругая реакция левой колонны
Re=-4,98+5,39۰10-3Eb(-236) ==6,25 kH
Изгибающие моменты в расчетных сечениях левой колонны:
М1-0= -6,25۰3,6=-22,5 кН۰м
М1-2=-22,5+41,57=19,07 кН۰м
М2-1=-6,25۰10,38+41,57=-23,31 кН۰м
Продольные силы N0-1=0; N1-2=N2-1=69,28 kH
Поперечные силы Q0-1=Q1-2=Q2-1=-6,25 kH
Упругая реакция средней колонны:
Re=22,85+5,39۰10-3Eb(-236=21,
Изгибающие моменты:
М0-1=21,58۰3,6=77,68 кН۰м
М1-2=77,68-190,53=-112,85 кН۰м
М2-1=21,58۰10,38-190,53=33,47 кН۰м
Продольные силы: N1-0=0; N1-2=N2-1=254,04 kH
Поперечные силы: Q1-0=Q1-2=Q2-1=21,58 kH
Чурук стр.72
Горизонтальная тормозная сила H=8,09 kH
Реакция верха колонны определяем:
R1= = = 4,98 kH
Горизонтальное перемещение рамы при учете пространственной работы каркаса ∆1=- = - = = 66
Упругая реакция верха колонны, к которой приложена тормозная сила Re= R1+∆1R=4,9866۰5,39۰10-3Eb=4,62 kH
Изгибающие моменты в расчетных сечениях левой колонны
Мо=0;М1-0=М1-2=ReH1-T(H1-2,52)
М2-1=ReH-T(H-2,52)=4,62۰10,388
Поперечные силы:Q1-0=Q1-2=Q2-1
Продольные силы: N1-0=N1-2=N2-1=0
Усилие в сечениях колонны к которой не приложена тормозная сила:
R2=∆1R∆=66۰5,39۰10-3Eb=0,36 kH
M1-0=M1-2=R2H10,36۰3,6=1,28 kH۰м
М2-1=R2H=0,36۰10,38=3,74 kHм
Поперечная сила Q1-0=Q1-2=Q2-1=R2=0,36
Продольная сила: N1-0=N1-2=N2-1=0
Усилия в колонне от сейсмической нагрузки
Чурук стр.73
Сейсмические нагрузки
S11=3,24 kH
S12=16,44 kH
Реакция верха колонны:
R1= = = 1,996 kH
Горизонтальное перемещение рамы при учете пространственной работы каркаса.
∆=- = - = -244
где R1p – суммарная реакция
в основной системе R1p=1,996+S12=1,996+16,44=18,
упругая реакция верха колонны:
Re=1,996-244۰5,39۰10-3Eb=0,68 kH
Изгибающие моменты в расчетных сечениях колонны
Мо=0
М1-0=М1-2=ReH1=0,68۰3,6=2,45 kHм
М2-1=ReH+S11H2=0,68۰10,38+3,24
Продольные силы: N1-0=N1-2=N2-1=0
Поперечные силы: Q1-0=Q1-2=Q2-1=0,68 kH.
Комбинации нагрузок и расчетные
усилия в сечении колонн
Нагрузки
|
Сечения крайней колонны | |||||||||||||
1-0 |
1-2 |
2-1 |
||||||||||||
M |
N |
M |
N |
M |
N |
Q | ||||||||
Постоянная |
1 11 |
1 0,9 |
67,44 60,69 |
424,83 382,35 |
-40 -3,6 |
790,59 711,53 |
-6,38 -5,74 |
861,44 775,3 |
4,69 4,46 | |||||
Снеговая |
2 3 4 |
1 0,9 0,5 |
20,70 18,63 10,35 |
215,46 193,91 107,73 |
-0,85 -0,77 -0,43 |
215,46 193,91 107,73 |
-12,58 -11,32 -6,29 |
215,46 193,91 107,73 |
-1,73 -1,56 -0,87 | |||||
Крановая Mmax на левой колонне |
5 6
|
1 0,9 |
-62,68 -56,41 |
0 0 |
89,74 80,77 |
254,04 228,64 |
-28,3 -25,47 |
254,04 228,64 |
-17,41 -15,67 | |||||
Крановая Mmax на средней колонне |
7 8 |
1 0,9 |
-22,50 -20,25 |
0 0 |
19,07 17,63 |
69,28 62,35 |
-23,31 -20,98 |
69,28 62,35 |
-6,25 -5,63 | |||||
Крановая Н на левой колонне |
9 10 |
1 0,9 |
7,88 |
0 0 |
|
0 0 |
15,63 14,07 |
0 0 |
3,47 3,12 | |||||
Крановая Н на средней колонне |
11 12 |
1 0,9 |
||||||||||||
Ветровая слева |
1 0,9 |
|||||||||||||
Ветровая справа |
1 0,9 |
|||||||||||||
Сейсмическая |
1 |
|||||||||||||
Основное сочетание нагрузок с учетом крановых и ветровой |
Mmax |
1,3,16 |
1,6,10,16 |
1,13 | ||||||||||
108,2 |
618,74 |
69,99 |
1019,23 |
58,78 |
861,44 |
36,83 | ||||||||
Особое сочетание нагрузок |
Mmax |
11,4,17 |
11,4,17 |
11,4,17 | ||||||||||
73,49 |
490,08 |
-33,98 |
819,26 |
17,0 |
883,03 |
4,27 | ||||||||
Основное сочетание нагрузок с учетом крановых и ветровой |
Mmin |
1,6,10,14 |
1,3,14 |
1,3,6,10,16 | ||||||||||
-29,89 |
424,8 |
-74,6 |
984,5 |
91,02 |
1283,99 |
-33,04 | ||||||||
Особое сочетание нагрузок |
Mmin |
11,4,17 |
11,4,17 |
1,4,17 | ||||||||||
68,59 |
490,08 |
-38,88 |
819,26 |
-41,06 |
883,03 |
2,91 | ||||||||
Основное сочетание нагрузок без учета крановых и ветровых |
1,2 |
1,2 |
1,2 | |||||||||||
88,14 |
640,89 |
-4,085 |
1006,05 |
-18,96 |
1076,9 |
3,23 |
Расчет внецентренно-сжатой колонны
Для внецентренно-сжатой колоны прямоугольного сечения принят тяжелый бетон М200, для которого RB=9мПа; Rbt=0,75 мПа; Eb=21500 мПа.
Назначена арматура класса АIII с расчетными характеристиками:
Rs=Rsc=365 мПа; Es=2۰105 мПа
Сечение колонны bxh=50x60 см, при
a=а1=4 см полезная высота сечения
h0=56 см. В сечении действуют три
комбинации расчетных усилий.
усилия от продолжительного действия
нагрузки Ме=0; Ne=424,83 kH.
Усилия |
Первая |
Вторая |
Третья |
М, кНм N, кН |
108,2 618,74 |
-29,89 424,83 |
88,14 640,29 |
Расчетная длина надкрановой части колонны l0=2Н2=2۰3,6=7,2 м. при учете крановой нагрузки; l0=2,5۰3,6=9 м. без учета крановой нагрузки. Гибкость надкрановой части колонны Л=l0/i=720/17,32=41,57>14, где i= = = 17,32 см => необходимо учесть влияние прогиба элемента на величину эксцентриситета продольной силы.
Эксцентриситет lo=M/N=10820/
Определяем случайный эксцентриситет: 1/30h=60/30=2 см.
1/600 l0 = 720/600=1,2 см.
Принимаем большее значение loсм= 2 см.
Расчетный эксцентриситет lo=M/N+loсм= 17,49+2=19,49 см.
Условная критическая сила:
Ncr= [( +0,1)+γJs]= [(+0,1)+9,37571,2]=79,68۰105=
J=bh3/12=50۰603/12=900000 см4
fe=1+β(M1e/M1=1+1(110,46/269,
β=1 для тяжелого бетона
М1е=Ме+Ne(ho-a1)/2=424,83(0,
M1=108,2+618,74(0,56-0,04)/2=
δ=lo/h=0,19/0,6=0,32
δmin=0,5-0,01(lo/h)-0,01Rbγb2=
принимаем δ=0,32
γ=Es/Eb=200000/21500=9,3,
при μ=0,004 (первое приближение) Js=μbho(0,5h-a)2=0,004۰50۰56۰(
fsp=1
коэффициент η=1/(1-N/Ncr)=1/(1-618,74/
расстояние от направления действия продольной силы до центра тяжести сечения растянутой арматуры.
L=loη+0,5h-a=19,49۰1,08+0,5۰60
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона
Σу=w/[1+ (1-)]=
W=0,85-0,008۰γ6Rb=0,85-0,008۰1
Gs1=Rs=356 мПа
As=As1= = <0
Площадь арматуры As=0,002bho=0,002۰50۰56=5,6 см2, принимаем 3Ø16 с As=6,03 см2
Расчет сечения колонны
1-0 в плоскости перпендикулярной
к плоскости изгиба не производим,
так как lo1/i1=540/14,43=37,
i1= = =14,43 см.
Усилия |
Первая |
Вторая |
Третья |
М, кНм N, кН |
58,78 861,44 |
-41,06 883,03 |
-18,96 1076,90 |
Усилия от продолжительного действия нагрузок Ме=0; Ne=861,44 kH
Расчетная длина подкрановой
части колонны lo=1,5۰H1=1,5۰6,
Гибкость Л=lo/i=1017/23,03=44,
Случайный эксцентриситет:
h/30=80/30=2,66=3 см
lo/600=1017/600=1,69 см.
принимаем lo=3 см. расчетный эксцентриситет lo=M/N=loсл=5878/861,44+3=9,82 см по первой комбинации расчетных усилий lo=-41,06/883,03+3=-1,65 см.
условная критическая сила
Ncr= [J/le ( +0,1)+0,1)+γJs]= x[ ( +0,1)+9,3۰19699,2]=6251 kH
J= = = 213۰104 см4
Fe=1+β(M1e/M1)=1+1(310,12/368,
M1e=Me+Ne(ho-a1)/2=0+861,44(0,
M1=58,78+861,44/(0,76-0,04)/2=
δ = lo/h=0,098/0,8=0,122
δmin=0,5-0,01(lo-h)-0,01Rbγb=
Принимаем δ=0б274 см.
δ=Es/Eb=200000/21500=9,3 при μ=0,004
Js=μbho(0,5h-a)2=0,004۰50۰76(