Конструктивная и расчетная схема рамы здания
Конструктивная схема здания состоит из железобетонной сегментной фермы пролетом 20,1 м с преднапряженными нижним растянутым поясом и колоннами. Крайние колонны проектируются сплошными, прямоугольного сечения, средние назначаются сквозными двухветвевыми. Привязка крайних колонн к разбивочным осям при шаге колонн 12 м равна 250 мм. Подкрановая балка преднапряженная железобетонная, высотой 1,4 м… Читать ещё >
Конструктивная и расчетная схема рамы здания (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Конструктивная схема здания состоит из железобетонной сегментной фермы пролетом 20,1 м с преднапряженными нижним растянутым поясом и колоннами. Крайние колонны проектируются сплошными, прямоугольного сечения, средние назначаются сквозными двухветвевыми. Привязка крайних колонн к разбивочным осям при шаге колонн 12 м равна 250 мм. Подкрановая балка преднапряженная железобетонная, высотой 1,4 м.
Высота верхней части колонны от низа фермы до консоли Нв устанавливается в зависимости от габаритов мостового крана и высоты подкрановой балки:
(1.1).
Высота нижней части крайней и средней колонн (от подкрановой консоли до обреза фундамента) равна:
(1.2).
Высоту нижней части принимаем кратной 600 мм.
Расчетная длина крайней и средней колонн равна:
(1.3).
Соединение фермы покрытия с колоннами выполняется на сварке закладных деталей и в расчетной схеме считается шарнирным; соединение колонн с фундаментами считается жестким.
На рис. 1 представлена расчетная схема одноэтажного промышленного здания.
Рис. 1. Расчётная схема промздания
Определение нагрузок на раму
а) постоянная нагрузка Подсчет нагрузок на 1 м2 покрытия сводим в таблицу:
Таблица 1. Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м2 покрытия.
Вид нагрузки. | Нормативная нагрузка, кН/м2 | Коэффициент надежности по нагрузке гf | Расчетная нагрузка, кН/м2 |
Ж/бетонные плиты покрытия. | 1,92. | 1,1. | 2,15. |
Обмазочная пароизоляция битумом. | 0,05. | 1,2. | 0,06. |
Утеплитель (керамзит) 0,1×400. | 0,40. | 1,2. | 0,48. |
Асфальтовая стяжка h=2 см. | 0,35. | 1,2. | 0,42. |
Рулонный ковер из 3-х слоев. | 0,15. | 1,2. | 0,18. |
Итого. | 2,90. | 3,30. |
Расчетное опорное давление фермы:
от веса покрытия при шаге рам 12 м:
от веса фермы при шаге рам 12 м:
от веса фермы фонаря при шаге рам 12 м:
от веса остекления и бортов фонаря при шаге рам 12 м:
Итого:
53,4 т=534 кН.
Расчетная продольная сила от покрытия:
в крайней колонне.
Nп= 53,4 т =534 кН,
в средней колонне.
Nп=2?53,4=106,8т= 1068 кН.
Расчетная нагрузка на крайнюю колонну от веса стеновых панелей и заполнения оконных проемов:
б) снеговая нагрузка Вес снегового покрова по СНиП 2.01.07−85* «Нагрузки и воздействия"[1] для заданного 3 -го района (г. Рязань) определяется по формуле:
(1.4).
Sg — вес снегового покрова на 1 м2 покрытия горизонтальной поверхности земли принимается по таблице 10.1 СНиП 2.01.07−85* [1]Sg = 1,8 кПа м — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузки на покрытие (из СП 20.13 330.2011приложение Г [2]).
Рис. 2. Определение коэффициента м по двум типам нагружения
се— коэффициент учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов.
(1.6).
Где bшаг колонн, V-скорость ветра (принимается 2 м/с), к=1,15 — табличный коэффициент, учитывающий высоту здания.
Подставим полученные значения в формулу (1.4):
Расчетная продольная сила от снега:
на крайнюю колонну:
на среднюю колонну:
в) нагрузка от мостовых кранов Вес поднимаемого груза по заданию.
Q=20т=200кН.
Пролет крана.
20,1−1,5= 18,6 м.
По ГОСТу 3332−54 [3] находим общий вес крана: Gк= 360 кН, вес тележки Gт=85 кН и нормативное максимальное давление одного колеса Pнmax =220 кН.
Расчетное максимальное давление одного колеса при гf= 1,2:
(1.7).
Расчетное минимальное давление одного колеса:
(1.8).
Расчетная поперечная тормозная сила на одно колесо:
(1.9).
Определяем расчетную нагрузку на колонну от двух сближенных кранов. Расстояние между колесами моста кранового пути К=4,4 м, ширина моста В=6,3 м, минимальное расстояние между колесами двух сближенных кранов.
6,3−4,4=1,9 м.
Рис. 3. Определение нагрузки на колонну от 2-х кранов
Определяем сумму координат линии влияния подкрановой балки под колесами кранов:
?у=0,63+1+0,84+0,48=2,95.
Максимальное давление на колонну от двух сближенных кранов с учётом веса подкрановой балки 107 кН и веса кранового рельса 0,90 кН/м будет равно:
(1.10).
Минимальное давление на колонну:
(1.11).
Тормозное давление на колонну:
(1.12).
г) ветровая нагрузка Нормированное значение средней составляющей нагрузки ветра по СНиП 2.01.07−85*[1] для заданного V-го района (г. Рязань) определяется по формуле:
(1.13).
Где W0 =0,6кПа скоростной напор ветра для заданного района,.
к=1 (высота до 10 м); 1,15(выше 10 м) — табличный коэффициент, учитывающий высоту здания с — аэродинамический коэффициент для наружных стен и наружных поверхностей остекления фонарей:
с наветренной стороны с=+0,8,.
с заветренной стороны с=-0,6,
то же, для внутренних поверхностей остекления фонарей:
с наветренной стороны с=-0,5,
с заветренной стороны с=-0,6.
Для высоты здания до 10 м, согласно формуле (1.13):
Для высоты здания свыше 10 м, согласно формуле (1.13):
Расчетная ветровая нагрузка на 1 м2 поверхности при гf=1,2:
Рис. 4. Определение ветровой нагрузки на здание
Расчетная ветровая нагрузка на колонны поперечной рамы при шаге колонн 12 м принимается равномерно-распределенной до отметки 10 м:
(1.14).
(1.15).
Ветровая нагрузка, действующая на здание выше верха колонн, принимается в виде сосредоточенной силы, приложенной на уровне верха колонн:
(1.16).