144603 (Расчет и конструирование элементов одноэтажного промышленного здания в сборном железобетоне), страница 2
Описание файла
Документ из архива "Расчет и конструирование элементов одноэтажного промышленного здания в сборном железобетоне", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "строительство" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "строительство" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "144603"
Текст 2 страницы из документа "144603"
кН/м2.
м
кН/м2.
Расчет раскосной железобетонной арочной фермы
Расчетные данные.
Бетон класса В35:
МПа;
МПа;
;
МПа; 
МПа;
МПа.
Предварительно напряженная арматура класса А-V:
МПа; 
МПа; 
МПа.
Ненапрягаемая арматура класса А-II, А-I
Передаточная прочность бетона 
МПа.
Разность температур натянутой арматуры и устройств воспринимающих усилие натяжения 
.
Схема фермы и определение геометрических характеристик..
Арочную ферму проектируем с раскосной решеткой. Верхний пояс описан по дуге окружности радиусом:
м.
Центральный угол 
равен: 
; 
.
Длина дуги верхнего пояса фермы: 
м.
Разбиваем верхний пояс на 4 равные панели по 6.045 м.
Нагрузка от плит покрытия через ребра в виде сосредоточенных сил передается на узлы фермы и в середину второй и третьей панели верхнего пояса.
При ширине плиты покрытия 
м угол, который опирается на дугу длинной 
м, равен 
.
Горизонтальная проекция первой плиты покрытия составляет
м;
второй 
м; аналогично 
м, 
м.
Получаем схему передачи нагрузки от ребер плит на верхний пояс фермы.
Рисунок 5. Геометрическая схема и схема передачи нагрузки на ферму.
Определение нагрузок на ферму
Постоянная нагрузка 
кН/м.
В однопролетном здании учитываем 3 варианта загружения снеговой нагрузкой, 
:
1). Полная равномерно распределенная по всему пролету 
кН/м.
2). Полная равномерно распределенная на половине пролета 
.
3). Распределенная снеговая нагрузка, ординаты которой связаны с перепадом высот
и 
кН/м.
Коэффициент перехода от нормативной к расчетной нагрузке
.
Рисунок 6. Геометрическая схема и схема передачи нагрузки на ферму
Производим подсчет нормативных и расчетных нагрузок на узлы верхнего пояса фермы для всех вариантов загружения:
Расчётное опорное давление фермы:
-
загружение постоянной нагрузкой:
кН;
кН;
кН;
кН; 
кН;
-
первый вариант загружения снеговой нагрузкой:
кН;
кН;
кН;
кН; 
кН;
-
второй вариант загружения снеговой нагрузкой:
кН;
кН;
кН;
кН; 
кН;
-
третий вариант загружения снеговой нагрузкой:
Рисунок 7. Схема третьего варианта загружения снеговой нагрузкой
кН;
кН;
кН;
кН; 
кН;
кН;
кН;
кН;
кН;
Определение усилий в элементах фермы произведен на ЭВМ с помощью программы ЛИРА-WINDOWS Версия 9.0, разработанной в НИИАСС (Киев), 1995-1998 г.
Вычисленные усилия сведены в таблицу 3 :
Таблица 3. Усилия в стержнях фермы.
| Элементы фермы | Обозначение стержня | Расчетное сечение | Продольная сила N от нормативных нагрузок , кН | |||
| Постоянная нагрузка | Снеговая нагрузка, вариант | |||||
| 1 | 2 | 3 | ||||
| Верхний пояс | 1 | 1 | -941.980 | -275.938 | -191.998 | -445.692 |
| 2 | -938.982 | -275.843 | -191.715 | -444.596 | ||
| 3 | -900.990 | -263.968 | -180.629 | -416.233 | ||
| 2 | 1 | -903.652 | -264.069 | -151.234 | -359.945 | |
| 2 | -908.913 | -264.139 | -146.384 | -359.142 | ||
| 3 | -890.860 | -260.305 | -149.950 | -352.302 | ||
| Нижний пояс | 3 | 857.237 | 251.181 | 173.695 | 401.035 | |
| 4 | 859.288 | 252.932 | 174.657 | 401.242 | ||
| 5 | 895.478 | 263.050 | 131.525 | 325.995 | ||
| Раскосы | 6 | -2.037 | -2.815 | -1.413 | -4.596 | |
| 7 | 37.431 | 8.444 | 41.639 | 62.389 | ||
| -33.195 | -58.647 | |||||
| 8 | -10.297 | -4.877 | 24.818 | 41.443 | ||
| -29.095 | -42.117 | |||||
Рисунок 8. Эпюры M кНм
Расчет нижнего пояса на прочность
Сечения, нормальные к продольной оси элемента.
Наибольшее растягивающее усилие в нижнем поясе 
кН, 
кН, 
кНм.
Принимаем сечение нижнего пояса 
см.
мм, величина 
мм
мм – продольная сила проходит между ц.т. сечений арматуры., где 
мм – расстояние от оси сечения напрягаемой арматуры до ближайшей грани.
Расстояние от направления действия силы до наиболее удаленной до нее арматуры 
мм.
см2, где
, 
- мах значение коэффициента условий работы высокопрочной арматуры при напряжениях выше условного предела текучести.
(пункт 2.5.2[ 1 ]).
Для К7
см2. Определяем количество прядей канатов 
шт. Принимаем ø15 К7 (
см2). Напрягаемая арматура окаймлена хомутами.
Продольная арматура каркасов класса А-V (4 ø8 с 
см2). Суммарный процент армирования составляет
%.
Сечение нижнего пояса представлено на рисунке :
Рисунок 9. сечение нижнего пояса
Расчет нижнего пояса по образованию трещин
Элемент относится к 3-й категории. Величину контролируемого предварительного напряжения арматуры принимаем из условия 
МПа, 
- при механическом способе натяжения,
МПа.
Определяем потери предварительного напряжения в арматуре при коэффициенте точности натяжения 
.
Первые потери (происходящие до обжатия бетона):
(п. 2.4.2 [ 1 ]).
1. Потери от релаксации напряжений арматуры
МПа.
2. Потери от температурного перепада 
МПа.
3. Потери от деформации анкеров
МПа, где 
мм – обжатие опрессованных шайб или смятие высаженных головок, 
см – смещение стержней в инвентарных зажимах, 
см – длина натягиваемого стержня.
4. Потери от быстро натекающей ползучести бетона.
Коэффициент 
; 
(арматура А-III). Приведенная площадь бетона
см2.
Усилие обжатия с учетом потерь
кН.
Сжимающее напряжение в бетоне 
МПа.
Отношение 
, где
, тогда 
МПа,
где
, коэффициент 0,85 для бетона подвергнутого тепловой обработке.
Итак, 
МПа.
Вторые потери 
; от усадки бетона класса В40, подвергнутого тепловой обработке 
МПа (табл.2.5 [ ]); от ползучести бетона при 
кН,
МПа.
,
МПа.
Итак, 
МПа.
Полные потери: 
МПа.
Расчетный разброс напряжений при механическом способе натяжения принимают равным: 
. Здесь 
шт. (14 ø15 К-7). Т.к. 
принимаем 
.
Сила обжатия при 
кН.
Усилие, воспринимаемое сечением при образовании трещин:
кН, где 
- Коэффициент, учитывающий снижение трещиностойкости вследствие жесткости узлов фермы.
Следовательно, трещиностойкость приопорной панели нижнего пояса не обеспечена.
Проверка ширины раскрытия трещин, нормальных к продольной оси
Принимаем в первом приближении всю снеговую нагрузку длительной.
Приращение напряжение в растянутой арматуре:
МПа.
кН.
Приращение напряжение в растянутой арматуре от постоянной нагрузки:
, следовательно, трещины от постоянной нагрузки не возникают.
,принимаем
, 
- растянутый элемент,
- для канатов,
- кратковременное действие нагрузки, 
- коэффициент, учитывающий влияние жестких узлов.
мм
мм (таблица 2* [ 1 ]).
Расчет верхнего пояса
Сечения, нормальные к продольной оси элемента. Расчет верхнего пояса на внецентренное сжатие производим для двух опасного сечения на действие расчетных усилий от схемы загружения постоянной нагрузкой и снеговой:
кН; 
кНм. 
кН;
кНм.
С учетом разгрузки от предварительного напряжения ;
кНм, 
кНм.
Ориентировочная требуемая площадь сечения верхнего сжатого пояса фермы:
см2.
Принимаем сечение верхнего пояса из условия опирания плит покрытия пролетом 12 м 
см 
см2.
Расчетную длину для учета продольного изгиба в плоскости фермы согласно таблице 33 [1 СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции.] при:
см
см.
Наибольшая гибкость сечения 
. Необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.
При прямоугольном сечении с симметричным армированием 
(без предварительного напряжения) с учётом, что
мм4,
мм4;
Зададимся 
при 
- первое приближение;
- коэффициент длительности действия на прогиб элемента в предельном состоянии, где 
- тяжелый бетон (п. 4.2. [ 2 ]), 
- моменты относительно оси, проходящей через ц.т. растянутой арматуры;
