Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа

Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа

Нижегородский муниципальный

архитектурно-строительный институт

Институт открытого дистанционного образования

Курсовая работа

РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ Последней КОЛОННЫ ОДНОЭТАЖНОЙ РАМЫ ПРОМЫШЛЕННОГО Строения В СБОРНОМ ЖЕЛЕЗОБЕТОНЕ

г. Нижний Новгород – 2010г

1. РАСЧЕТ КОЛОНН ПО НЕСУЩЕЙ Возможности 1.1 Общие указания по расчету

Расчет железобетонных колонн поперечника одноэтажной рамы промышленного строения по несущей возможности состоит из последующих шагов:

- определения сечения продольной арматуры;

- проверки прочности на Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа усилия при съеме с опалубки, транспортировании и монтаже;

- проверки прочности на внецентренное сжатие из плоскости рамы поперечника;

- расчета подкрановых консолей.

1.2 Расчет последней колонны 1.2.1 Расчёт продольной арматуры

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

maxM®N Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа, min M®N, maxN®±M

При всем этом можно принимать симметричное и несимметричное армирование колонн. Несимметричное армирование используют в последних колоннах рам поперечника промышленных построек, также при большой разнице абсолютных значений положительных и отрицательных моментов в расчетных сечениях. При маленькой разнице этих моментов и в средних колоннах — всегда используют Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа симметричное армирование. Рабочую арматуру колонн при внецентренном сжатии принимают классов A400 либо

А300 поперечником более 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 тяжкий класса В15, Rb = 8,5 мПа; Eb = 24,0*103 мПа. Продольная арматура класса А400, RS Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа =RSC =355 мПа; поперечная - класса А240, ES =2×105 мПа.

2. Усилия. Более нерентабельные композиции усилий:

а) из первых главных сочетаний без учёта крановой нагрузки:

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

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

М2 = +89,32 кН×м и -31,76 кН×м при N Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа2 = 741,67 кН.

Для данных композиций усилий принимаем симметричное армирование колонны и для расчета имеем последующие композиции усилий:

а) 1-ая композиция усилий без учёта крановой нагрузки.

М1 = ±45,83 кН×м; N1 = 340,02 кН;

б) 2-ая композиция усилий с учетом крановой нагрузки:

М2 = ±89,32 кН×м; N2 = 741,67 кН.

Для обеих композиций долгая часть усилий:

Mдл = Mпост = +1,25 кН Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа×м; Nдл = Nпост = 340,02 кН.

3. Расчетная длина и упругость колонны

Расчетная длина подкрановой части колонны в плоскости поперечной рамы:

а) для первой композиции усилий без учёта крановой нагрузки:

lон = 1,2 ´ HК =1,2´11,0 = 13,2 м;

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

б) для 2-ой композиции усилий при Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа учете крановой нагрузки:

lон = 1,5 ´ Hн = 1,5 ´ 6,9 = 10,35 м.

Упругость колонны:

а) ; б) ,

как следует, нужно учесть воздействие 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. Потому, согласно п.4.2.6 [3] принимаем величину эксцентриситета Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа приложения продольных сил без учёта случайного эксцентриситета:

е01 = ест 01 = 135 мм, е02 = ест 02 = 120 мм.

5. Определение величин условных критичных сил

Величину условной критичной силы определяем по формуле (6.24):

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

а) 1-ая композиция усилий:


Эксцентриситет приложения долговременной части нагрузки:

Моменты наружных сил Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа относительно растянутой арматуры сечения: - от деяния всей нагрузки:

- от деяния долговременной части нагрузки

Коэффициент, учитывающий воздействие долгого деяния 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 критичная сила:

б) 2-ая композиция усилий:

Моменты наружных сил Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа относительно растянутой арматуры сечения:

- от деяния всей нагрузки:

- от деяния долговременной части нагрузки

Коэффициент, учитывающий воздействие долгого деяния нагрузки на прогиб элемента:

Суммарный коэффициент армирования принимаем равным 0,004, при гибкости

(табл. 5.2 [4]).

Жёсткость колонны:

Условная критичная сила:


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

Воздействие прогиба колонны на величину эксцентриситета приложения продольного Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа усилия учитываем методом умножения величины на коэффициент, определяемый по формуле 6.23:

(2)

а) 1-ая композиция усилий:

Эксцентриситет приложения продольной силы относительно растянутой арматуры :

б) 2-ая композиция усилий:

7. Определение площади сечения арматуры

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:

,

где:

а) 1-ая композиция усилий:

Определяем характеристики d, am и an :

Т.к. , площадь Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа сечения симметричной арматуры определяем по формуле:

Принимаем

.

б) 2-ая композиция усилий:

Т.к. , то:

Принимаем

По конструктивным требованиям в колоннах при b(h) ³ 250мм поперечник продольных стержней должен быть более 16мм (п.5.17 [4].

Тогда

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

Назначаем с каждой стороны сечения

A Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа400 с

Сечение II-II (надкрановая часть колонны).

1. Размеры сечения

Размеры сечения:

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

2. Усилия

Нерентабельные композиции расчетных усилий избираем из вторых главных сочетаний–с учетом крановой нагрузки:


Для данных композиций усилий принимаем для надкрановой части колонны несимметричное армирование и для Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа расчёта имеем последующие композиции усилий.

а) М1 = +89,51 кН*м; N1 = 257,23 кН;

б) M2 = +86,51 кН*м; N2 = 368,04 кН.

В том числе долгая часть нагрузки:

3. Расчетная длина и упругость колонны

При учёте в расчёте крановой нагрузки:

Без учёта крановой нагрузки:

Упругость:

Как следует нужно учесть воздействие прогиба на величину эксцентриситета продольных сил Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа.

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 = ест 01 = 348 мм, е02 = ест 02 = 235 мм.

5. Определение величин условных критичных сил

а) 1-ая композиция усилий:


Эксцентриситет приложения долговременной части нагрузки:

Моменты Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа наружных сил относительно растянутой арматуры сечения:

- от деяния всей нагрузки:

- от деяния долговременной части нагрузки

Коэффициент, учитывающий воздействие долгого деяния нагрузки на прогиб элемента:

Суммарный коэффициент армирования =0,004, исходя из


при гибкости (табл. 5.2).

Жёсткость колонны:

Условная критичная сила:

б) 2-ая композиция усилий:

Эксцентриситет приложения долговременной части нагрузки:

Моменты Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа наружных сил относительно растянутой арматуры сечения:

- от деяния всей нагрузки:


- от деяния долговременной части нагрузки

Коэффициент, учитывающий воздействие долгого деяния нагрузки на прогиб элемента:

Жёсткость колонны:

Условная критичная сила:

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

а) 1-ая композиция усилий:


Эксцентриситет приложения продольной силы относительно растянутой арматуры :

б) 2-ая композиция усилий Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа:

7. Определение площади сечения арматуры

Если

то формулах для расчёта арматуры заместо подставляют 0,4, а заместо - 0,55.

а) 1-ая композиция усилий:

Площадь сечения сжатой арматуры:

Принимаем

Потому что принятая площадь сечения сжатой арматуры

существенно превосходит её значения, вычисленное по формуле:

то площадь сечения растянутой арматуры определяем по формуле (3.107 [4]):

б) 2-ая композиция усилий:

Арматуру подбираем Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа по большей из трёх площадей, приобретенных при расчёте по обеим композициям усилий для каждой из арматур.

Сжатую арматуру подбираем по

Растянутую арматуру - по

Принимаем сжатую арматуру на наружной стороне сечения А400 с

растянутую арматуру на внутренней стороне сечения А400 с

1.2.2 Проверка прочности колонны при съёме с опалубки, транспортировании и монтаже

Кроме расчета на эксплутационные Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа усилия, колонны проверяются на крепкость как изгибаемые элементы от деяния усилий, возникающих при съеме их с опалубки после производства, также транспортировании и монтаже. Нагрузкой тут является свой вес колонны с учетом коэффициентов динамичности: при транспортировании - 1,6, подъеме и монтаже - 1,4, с учетом коэффициента надежности по нагрузке gf =1,1 (п.1.9).

Отрыв и съем Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа с опалубки, складывание и транспортирование колонн выполняются обычно после заслуги бетоном 70% проектной прочности, т.е. Rb 0 =0,7Rb . Строповка при съеме колонн, также укладка их при складировании и транспортировании выполняются в положении «плашмя» траверсой за две точки. При всем этом петли для съема с опалубки размещаются обычно на расстояниях: два Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа метра от низа колонны и 0,4 метра выше верха консоли. В этих же местах размещаются и опоры колонн при их складировании и транспортировании. Для схожих расчетных схем колонн – съема с опалубки и транспортирования – более нерентабельной при проверке прочности является последняя, потому что коэффициент динамичности (кдин ) тут равен 1,6 заместо 1,4 для Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа съема с опалубки. Установка колонн может производиться сразу после их производства и транспортирования. Потому тут в расчет принимается крепкость бетона, составляющая 70% от проектной прочности. Строповка при монтаже колонн осуществляется в положении «на ребро» за одну точку инвентарными приспособлениями вставляемое в отверстие, расположенное на расстоянии 600 мм от верха консоли Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа.

1. При съёме с опалубки и транспортировании :

1) Нагрузка от веса колонны с учётом коэффициента динамичности


2) Изгибающие моменты в расчётных сечениях 1-1, 2-2, 3-3:

3). Проверка прочности колонны в расчётных сечениях:

а) сечение 1-1:

Несущую способность определяем как для балки с двойной симметричной арматурой без учёта работы сжатого бетона.

Как следует, крепкость колонны по сечению Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа 1-1 обеспечена.

б) сечение 2-2:

Набросок 1. Расчётная схема и эпюра моментов для последней колонны при съеме с опалубки и транспортировании

Как следует, крепкость колонны по сечению 2-2 обеспечена.

б) сечение 3-3:

;

.

Как следует, крепкость колонны по сечению 3-3 обеспечена.

2. При монтаже:

1) Нагрузка от веса колонны с учётом коэффициента динамичности :

2) Изгибающие моменты в расчётных сечениях 1-1, 2-2, 3-3:

определяем на Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа расстоянии Х от левой опоры:


3) Проверка прочности колонны в расчётных сечениях:

а) сечение 1-1:

Несущую способность определяем как для балки с двойной симметричной арматурой без учёта работы бетона. При всем этом полагаем, в припас прочности,

(по наименьшей величине площади сечения арматуры с одной стороны)

Как следует, крепкость колонны по Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа сечению 1-1 не обеспечена, потому увеличиваем количество арматуры с наружной стороны надкрановой части колонны и принимаем

Тогда:

Крепкость колонны по сечению 1-1 обеспечена.

б) сечение 2-2:

Проверку несущей возможности колонны в сечении 2-2 не производим, т.к. высота сечения тут , что в 2,76 раза больше, чем в сечении 1-1, а величина момента больше всего в 1,32 раза. Потому Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа крепкость колонны по сечению 2-2 заранее обеспечена.

в) сечение 3-3:

Как следует, крепкость колонны по сечению 3-3 обеспечена.


Набросок 2. Расчётная схема и эпюра моментов для последней колонны при монтаже

На основании выполненных расчётов колонны в стадии эксплуатации и проверки её несущей возможности на усилия, возникающие при съёме опалубки, транспортировании и монтаже совсем принимаем армирование Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа последней колонны :

- подкрановая часть: - с каждой стороны сечения;

- надкрановая часть: - с внутренней стороны сечения,

- с наружной стороны сечения.

Набросок 3. Армирование поперечных сечений последней колонны


БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ Перечень

1. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия [Текст]: утв. Госстроем Рф 29.05.2003: взамен СНиП II-6-74: дата введения 01.01.87. – М.: ГУП ЦПП, 2003. – 44 с.

2. СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Главные положения Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа [Текст]: утв. Муниципальным комитетом Русской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу от 30.06.2003: взамен СНиП 2.03.01-84: дата введ. 01.03.2004. –М.: ГУП НИИЖБ, 2004. – 26

3. СП-52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без подготовительного напряжения арматуры [Текст]: утв. Муниципальным комитетом Русской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу от 30.06.2003: взамен СНиП 2.03.01-84: дата введ. 01.03.2004. – М.: ГУП НИИЖБ Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа, 2004. – 55 с.

4. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлого бетона без подготовительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003) / ЦНИИПромзданий, НИИЖБ. – М.: ОАО ЦНИИПромзданий, 2005.

5. Управление по расчёту статически неопределимых железобетонных конструкций [Текст]: Научно-исследовательский институт бетона и железобетона Госстроя СССР – М.: Стройиздат, 1975. – 192 с.

6. ГОСТ 23837-79. Строения промышленных компаний 1-этажные. Габаритные схемы.

7. Справочник проектировщика. Типовые Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа железобетонные конструкции построек и сооружений для промышленного строительства. – М.: Стройиздат, 1981.

8. Шерешевский, И.А. Конструирование промышленных построек и сооружений / И.А. Шерешевский. – Л.: Стройиздат, 1979.

9. Трепененков, Р.Н. Альбом чертежей конструкций и деталей промышленных построек / Р.Н. Трепененков. – М.: Стройиздат, 1980.

10. Байков, В.Н. Железобетонные конструкции. Общий курс [Текст]: учеб Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа. для вузов / В.Н. Байков, Э.Е. Сигалов. Изд. 5-е, перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991. – 767 с.: ил.

11. Серия 1.424.1-5. Колонны железобетонные прямоугольного сечения для одноэтажных производственных построек высотой 8,4-14,4 м. – М.: ЦИТП, 1985.

12. Серия 1.426.1-4. Балки подкрановые железобетонные под мостовые опорные краны общего предназначения грузоподъемностью до 32 т. Вып. 1. – М.: ЦИТП, 1984.

13. Серия 1.412-1/77. Цельные Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа железобетонные фундаменты под типовые колонны прямоугольного сечения одноэтажных промышленных построек. – М.: ЦИТП, 1978.

14. Вилков, К.И. Одноэтажная рама промздания в сборном железобетоне: учеб. пособие / К.И. Вилков, Н.И. Смолин. – Горьковатый: ГИСИ, 1990.

15. Справочник проектировщика промышленных жилых и публичных построек и сооружений. Расчетно-теоретический. Кн. 1. – М.: Стройиздат, 1972.

16. Улицкий, И.И. Железобетонные конструкции Расчет прочности крайней колонны одноэтажной рамы промышленного здания - курсовая работа (расчет и конструирование) И.И. Улицкий и др. – Киев: «Будивельник», 1973.

Управление по производству и применению



raschet-sebestoimosti-programmnogo-produkta.html
raschet-sechenij-i-uzlov-krepleniya-krila-na-prochnost.html
raschet-segmentnoj-fermi-referat.html