Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания (144632)

Посмотреть архив целиком

Нижегородский государственный

архитектурно-строительный университет

Институт открытого дистанционного образования









Курсовая работа


РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ КРАЙНЕЙ КОЛОННЫ ОДНОЭТАЖНОЙ РАМЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ В СБОРНОМ ЖЕЛЕЗОБЕТОНЕ














г. Нижний Новгород – 2010г





1. РАСЧЕТ КОЛОНН ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ


1.1 Общие указания по расчету


Расчет железобетонных колонн поперечника одноэтажной рамы промышленного здания по несущей способности состоит из следующих этапов:

  • определения сечения продольной арматуры;

  • проверки прочности на усилия при съеме с опалубки, транспортировании и монтаже;

  • проверки прочности на внецентренное сжатие из плоскости рамы поперечника;

  • расчета подкрановых консолей.


1.2 Расчет крайней колонны


1.2.1 Расчёт продольной арматуры

Площадь продольной арматуры колонн определяется из расчета сечений их на внецентренное сжатие в плоскости рамы поперечника по наиболее невыгодным расчетным сочетаниям усилий:


maxMN, min MN, maxN±M


При этом можно принимать симметричное и несимметричное армирование колонн. Несимметричное армирование применяют в крайних колоннах рам поперечника промышленных зданий, а также при большой разнице абсолютных значений положительных и отрицательных моментов в расчетных сечениях. При небольшой разнице этих моментов и в средних колоннах — всегда применяют симметричное армирование. Рабочую арматуру колонн при внецентренном сжатии принимают классов A400 или

А300 диаметром не менее 16 мм. Сечение I-I (подкрановая часть колонны) Размеры сечения:


Высота h = 500 мм, ширина b = 400 мм, a = a' = 50 мм, рабочая высота h0 = 500 – 50 = 450 мм. Бетон тяжелый класса В15, Rb = 8,5 мПа; Eb = 24,0*103 мПа. Продольная арматура класса А400, RS=RSC=355 мПа; поперечная - класса А240, ES=2105 мПа.


2. Усилия. Наиболее невыгодные комбинации усилий:

а) из первых основных сочетаний без учёта крановой нагрузки:


М1 = +44,76 кНм и -45,83 кНм при N1 = 340,02 кН;


б) из вторых основных сочетаний - с учетом крановой нагрузки:


М2 = +89,32 кНм и -31,76 кНм при N2 = 741,67 кН.


Для данных комбинаций усилий принимаем симметричное армирование колонны и для расчета имеем следующие комбинации усилий:

а) первая комбинация усилий без учёта крановой нагрузки.


М1 = ±45,83 кНм; N1 = 340,02 кН;


б) вторая комбинация усилий с учетом крановой нагрузки:


М2 = ±89,32 кНм; N2 = 741,67 кН.


Для обеих комбинаций длительная часть усилий:


Mдл = Mпост = +1,25 кНм; Nдл = Nпост = 340,02 кН.

3. Расчетная длина и гибкость колонны

Расчетная длина подкрановой части колонны в плоскости поперечной рамы:

а) для первой комбинации усилий без учёта крановой нагрузки:


lон = 1,2  HК=1,211,0 = 13,2 м;

(для однопролетных зданий без учета крана lон = 1,5 HК)

б) для второй комбинации усилий при учете крановой нагрузки:


lон = 1,5  Hн = 1,5  6,9 = 10,35 м.


Гибкость колонны:


а) ; б) ,


следовательно, необходимо учитывать влияние прогиба колонны на величину эксцентриситета приложения продольных сил.

4. Определение эксцентриситетов приложения продольных сил

Величина случайного эксцентриситета:



Принимаем ; Принимаем;

Величина расчётного эксцентриситета:

;


Колонна является элементом статически неопределимой конструкции – поперечной рамы. Поэтому, согласно п.4.2.6 [3] принимаем величину эксцентриситета приложения продольных сил без учёта случайного эксцентриситета:


е01 = ест01 = 135 мм, е02 = ест02 = 120 мм.


5. Определение величин условных критических сил

Величину условной критической силы определяем по формуле (6.24):



где D – жесткость железобетонного элемента, определяемая для элементов прямоугольного сечения по формуле (3.89) [4]:



а) первая комбинация усилий:






Эксцентриситет приложения длительной части нагрузки:



Моменты внешних сил относительно растянутой арматуры сечения: - от действия всей нагрузки:



- от действия длительной части нагрузки



Коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента:



Суммарный коэффициент армирования для арматуры и принимаем равным 0,005, исходя из


при гибкости


(табл. 5.2).


Отношение модулей упругости материалов:



Жёсткость колонны:



Условная критическая сила:



б) вторая комбинация усилий:



Моменты внешних сил относительно растянутой арматуры сечения:

  • от действия всей нагрузки:


  • от действия длительной части нагрузки



Коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента:



Суммарный коэффициент армирования принимаем равным 0,004, при гибкости


(табл. 5.2 [4]).


Жёсткость колонны:



Условная критическая сила:







6. Учет влияния прогиба и определение величин эксцентриситетов «е»


Влияние прогиба колонны на величину эксцентриситета приложения продольного усилия учитываем путем умножения величины на коэффициент, определяемый по формуле 6.23:



(2)


а) первая комбинация усилий:



Эксцентриситет приложения продольной силы относительно растянутой арматуры :



б) вторая комбинация усилий:




7. Определение площади сечения арматуры

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:


,

где:


а) первая комбинация усилий:



Определяем параметры , m и n :



Т.к. , площадь сечения симметричной арматуры определяем по формуле:



Принимаем


.


б) вторая комбинация усилий:


Т.к. , то:

Принимаем


По конструктивным требованиям в колоннах при b(h)  250мм диаметр продольных стержней должен быть не менее 16мм (п.5.17 [4].


Тогда


Арматуру подбираем по большей из трёх площадей, полученных при расчёте:



Назначаем с каждой стороны сечения


A400 с


Сечение II-II (надкрановая часть колонны).

1. Размеры сечения

Размеры сечения:



Бетон тяжелый класса B15, арматура класса A400 (та же, что в
сечении I-I).

2. Усилия

Невыгодные комбинации расчетных усилий выбираем из вторых основных сочетаний–с учетом крановой нагрузки:







Для данных комбинаций усилий принимаем для надкрановой части колонны несимметричное армирование и для расчёта имеем следующие комбинации усилий.


а) М1 = +89,51 кН*м; N1 = 257,23 кН;

б) M2 = +86,51 кН*м; N2 = 368,04 кН.


В том числе длительная часть нагрузки:



3. Расчетная длина и гибкость колонны

При учёте в расчёте крановой нагрузки:



Без учёта крановой нагрузки:



Гибкость:



Следовательно необходимо учитывать влияние прогиба на величину эксцентриситета продольных сил.

4. Определение эксцентриситетов продольных сил

Величина случайного эксцентриситета продольных сил:



Принимаем



Величина расчётного эксцентриситета:


;

;


Т.к. поперечная рама – статически неопределимая конструкция при определении эксцентриситета приложения продольных сил не учитываем величину случайного эксцентриситета (п.4.2.6 [3]):


е01 = ест01 = 348 мм, е02 = ест02 = 235 мм.


5. Определение величин условных критических сил

а) первая комбинация усилий:







Эксцентриситет приложения длительной части нагрузки:



Моменты внешних сил относительно растянутой арматуры сечения:

- от действия всей нагрузки:



- от действия длительной части нагрузки



Коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента:



Суммарный коэффициент армирования =0,004, исходя из






при гибкости (табл. 5.2).


Жёсткость колонны:


Условная критическая сила:



б) вторая комбинация усилий:



Эксцентриситет приложения длительной части нагрузки:



Моменты внешних сил относительно растянутой арматуры сечения:

- от действия всей нагрузки:






- от действия длительной части нагрузки



Коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента:



Жёсткость колонны:



Условная критическая сила:



6. Учет влияния прогиба и определение величин эксцентриситетов «е»


Случайные файлы

Файл
6126-1.rtf
143333.rtf
163242.rtf
177559.rtf
215.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.