МетРама (1209692)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

2. Расчетно – конструктивное проектирование

2.1. Расчет конструкций мансарды здания железнодорожного вокзала станции Хабаровск II

2.1.1. Конструктивная схема покрытия мансарды

В данном разделе проекта необходимо рассчитать конструкции мансарды. В качестве несущей конструкции выбрана металлическая рама из прокатного профиля, поскольку металл имеет наилучшее соотношение несущая способность – собственный вес. Помимо этого металлические конструкции легко и быстро монтируются.

Принятая конструктивная схема несущей конструкции представляет собой рамно – связевую систему. Шаг рам выбирается конструктивно, в зависимости от расположения оконных проемов, и на расчетном участке реконструируемого здания шаг составляет 2,8 м.

Устойчивость рамы, из плоскости, обеспечивается горизонтальными связями (прогонами) с шагом 1 м. Кровля выполнена из металлочерепицы, уложенной по обрешетке.

На рисунке 2.1 показано проектируемое здание.

Рисунок 2.1 – Проектируемое здание

2.1.2. Расчетная схема и нагрузки

Расчетная нагрузка, действующая на покрытие, воспринимается стальной рамой, которая передает ее в виде сосредоточенной нагрузки на наружные несущие стены.

Нижние узлы несущей рамы, назначены опорными. В них запрещены перемещения по всем направлениям и углам поворота. Такая связь моделирует жесткое сопряжение стальной рамы и закладной детали железобетонного пояса. На рисунке 2.2 показана схема несущей стропильной рамы.

Рисунок 2.2 – Схема несущей стропильной рамы

Сбор нагрузок. Схема приложения нагрузок на стальную раму показано на рис. 2.3.

Рисунок 2.3 – Схема приложения нагрузок на раму

2.1.2.1. Снеговая нагрузка

Величину нормативной снеговой нагрузки на 1 м² определим по формуле:

_,

Согласно [13, п. 5.7] коэффициент надежности по нагрузке для снеговой нагрузки следует принимать равным 1,4; = 0,95 - коэффициент надежности.

Тогда расчетное значение снеговой нагрузки с учетом коэффициентов и равно

Нагрузка от снега на раму:

2.1.2.2. Ветровая нагрузка

Реконструируемое объект находится в г. Хабаровск, что соответствует III ветровому району. Нормативное значение ветрового давления для данного района строительства, в соответствии с [13, прил.1, табл.4], равен = 0,38 кН/м². Интенсивность ветрового давления увеличивается при удалении от поверхности земли, что учитывается введением поправочного коэффициента k для типа «В» местности. Ветровая нагрузка прикладывается к раме в виде рав­номерно распределенной по. Эпюра изменения ветрового давления по высоте приведена на рисунке 2.4.

Нормативное значение ветровой нагрузки на высоте z над поверхностью земли следует определять по формуле:

Аэродинамический коэффициент ак­тивного давления с наветренной стороны С_е = 0,8; коэффициент пассивно­го давления с подветренной стороны С_е3 определяется по [13, прил. 4]: при отношении высоты рамы до перелома к пролёту Н / L = 2 / 11,38 = 0.18 и отношении длины здания к его ширине В_ад/ L = 26,86 / 11,38 = 2,36:

С_е3= -0,5.

Коэффициент k учитывающий изменение ветрового давления по высоте, в зависимости от типа местности [3, табл. 5] (B-городская территория), определяется интерполяцией по нормативным значениям [3, табл.6] и приведён в таблице 2.2:

Таблица 2.2 – Нормативные и рассчитанные коэффициенты k, для типа местности - В

Найдём нормативное значение ветрового давления на каждой высоте без учёта аэродинамического коэффициента (рис. 2.4):

=0,38 0,551 0,95 1,4 = 0,278 кН/м²;

=0,38 0,614 0,95 1,4 = 0,310 кН/м²;

=0,38 0,644 0,95 1,4 = 0,325 кН/м²;

Рис. 2.4 – Определение эпюры ветрового давления.

Найдём средние значения давления полученных трапециевидных эпюр:

=(0.278+0.310)/2 =0,294 кН/м²;

=(0.310+0.325)/2 =0,318 кН/м²;

Получаем давления с наветренной и подветренной стороны:

= С_е B= 0.294 0,8 2,8 = 0,659 кН/м;

= С_е3 В= 0.294 0,5 2,8= 0,412 кН/м.

2.1.3. Расчёт обрешетки под металлочерепицу

Обрешетка под металлочерепицу выполняется из досок сечением 100х50 мм с шагом 350 мм. Расчёт её заключается в определении шага прогонов (l) по условию предельных прогибов. Расчётная схема показана на рисунке 2.5.

Рис. 2.5 - Расчётная схема обрешётки

Расчётная нагрузка на обрешётку q_о состоит из веса черепицы, собственного веса обрешетки, снеговой нагрузки:

;

где _мч – вес металлочерепицы, _мч =4,5 кг/м²; b₁ – ширина грузовой полосы, b₁ = 0,38 м; _д – плотность древесины, _д =600 кг/м³;

_f – коэффициент надежности по нагрузке; b_о и h_о – соответственно ширина и высота сечения обрешетки, b_о =0,1 м, h_о =0,05 м.

q_о =4,50,351,05 + 0,10,056001,2 + 91,30,35= 37,21 кг/м=372,1 Н/м;

Для дальнейшего расчета определяется максимальный пролёт исходя из допустимых прогибов равных [1/150] [13, табл.19]:

,

где - модуль упругости древесины равный 10000 МПа [14, п.3.5]; q_о – равномерно распределённая нагрузка на обрешётку; - момент инерции сечения обрешётки определяемый по формуле:

,

где b – ширина сечения; h – высота сечения.

м⁴.

м.

Из конструктивных соображений принимаем шаг прогонов 1 м.

Проверяем обрешётку по прочности. Максимальный момент в середине пролёта:

М = q_оl²/8 = 372,11² / 8 = 46,51 Нм;

Напряжения в середине пролёта:

,

где m_б – коэффициент учитывающий размеры и формы сечения (m_б =1), согласно [14, табл. 7]; W – момент сопротивления сечения изгибу, определяемый по формуле:

;

м³;

.

Полученное напряжение меньше расчётного сопротивления для сосны третьего сорта.

2.1.4. Расчёт несущих прогонов

Прогоны изготовляются из равнополочных уголков. Номер уголка по сортаменту определяется расчетами по прогибам и прочности. Расчётная схема и нагрузки на прогон показаны на рисунке 2.6.

Рис. 2.6 – Схема загружения прогона

Для расчета прогона определяется расчётная нагрузка q, которая состоит из веса черепицы, обрешетки, снега, брусков крепления и собственного веса уголков. Собирается нагрузка от обрешетки на 1 м прогона q_по: грузовой шириной 1 м и длиной 1 м:

;

где s_п и s_o – соответственно шаг прогонов и обрешетки, s_п = 1 м, s_o = 0,35 м.

q_по = 372,1 = 1063,1 Н/м;

Полная нагрузка на прогоны собирается с грузовой площадки, шириной 1 м и длиной 1 м: (нагрузка от собственного веса прогонов принимается в размере 20% от остальной нагрузки, ):

;

;

где - нагрузка от обрешетки, металлочерепицы, брусков крепления; q_п – равномерно распределённая нагрузка на прогон; b_бк и h_бк – соответственно ширина и высота сечения бруска крепления, b_бк = 0,07 м, h_бк = 0,07 м.

q_п = (1063,1 + 0,070,076001,2)1,2 = 1,0671,2 = 1,24 кН/м.

Собственный вес прогона кг/м.

Определим требуемый момент инерции сечения исходя из допустимых прогибов равных [l/150] [13, табл.19]:

,

где - модуль упругости стали равный 2,0610⁵ МПа [16, табл.63];;

.

Принимаем равнополочный уголок №7 по ГОСТ 8509-93 (масса кг/п.м, размеры в см: b=7, t=0,6; А=8,15; Ix=37,6; z₀=1,94).

Уточняется полная нагрузка на прогоны:

;

q_п = 1,067 + 0,0639 = 1,131 кН/м.

Производится проверка принятого прогона по прочности, для этого определяется максимальный момент в середине пролёта:

М = q_пB²/8 = 1,1312,8² / 8 = 1,11 кНм.

Проверка на прочность изгибаемых элементов осуществляется по формуле:

;

где = 235 МПа – расчётное сопротивление [16, табл.51*]; =1,05 – коэффициент условий работы по [16, табл.6* п.8б]; W_n - момент сопротивления:

.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР