- •6.2. Определение расчетных усилий в крайней колонне
- •6.2.1. Надкрановая часть
- •6.2.2. Подкрановая часть
- •6.3. Определение расчетной длины колонны
- •6.4. Расчет надкрановой части
- •6.4.1. Расчет в плоскости поперечной рамы
- •Сочетание 1
- •6.4.2. Расчет из плоскости поперечной рамы
- •6.5. Конструирование
- •6.6. Расчет подкрановой части
- •6.6.1. Расчет ветвей Расчет в плоскости поперечной рамы
- •Определим коэффициент
- •Определим коэффициент
- •6.6.2. Расчет из плоскости поперечной рамы
- •6.7. Конструирование
- •6.8. Расчет средней распорки
- •6.9. Расчет подкрановой распорки
- •6.9.1. Определение количества нижней продольной арматуры
- •6.9.2. Определение количества поперечной арматуры
- •6.9.3. Определение количества верхней продольной арматуры
- •7. Проектирование фундамента
- •7.1 Исходные данные для расчета
- •7.2 Предварительный выбор основных размеров фундамента
- •7.2.1 Глубина заложения фундамента
- •7.2.2 Размеры стаканной части фундамента
- •7.2.3 Размеры подошвы фундамента
- •7.3 Расчет и конструирование плитной части фундамента
- •7.3.1 Конструирование плитной части фундамента
- •7.3.2 Проверка плитной части фундамента на продавливание
- •А) Расчет на продавливание фундамента колонной дна стакана.
- •Б) Расчет на раскалывание фундамента.
- •В) Проверка ступени по прочности на продавливание
- •7.3.3 Армирование подошвы фундамента
- •7.4. Расчёт и конструирование подколонника
- •7.4.1 Проверка прочности подколонника по нормальным сечениям
- •А) Сечение 1-1.
- •Б) Сечение 2-2.
- •7.4.2. Проверка прочности подколонника по наклонным сечениям
- •7.4.3. Армирование подколонника
- •Библиографический список
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное учреждение
высшего профессионального образования
«Ивановский государственный архитектурно-строительный университет»
Направление: 653500 Строительство
Специальность: 270102 Промышленное и гражданское строительство
Факультет: Инженерно-строительный
Кафедра: Строительные конструкции
Пояснительная записка
к курсовому проекту №2 по дисциплине
«Железобетонные и каменные конструкции»
на тему: ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ С МОСТОВЫМИ КРАНАМИ
Выполнил: студент группы ПГС-51
Выдрёнков
Руководитель: к. т. н., проф. каф. СК
Марабаев Н.Л.
Иваново 2012
6. Расчет колонны
6.1. Исходные данные
Геометрические размеры сечений колонны:
-высота поперечного сечения надкрановой части колонны - hв=0,7 м;
-высота сечения подкрановой части колонны – hн=1,9 м;
-ширина сечения колонны – b= 0,5 м.
Размеры колонны по высоте:
-высота надкрановой части колонны HВ=3.7 м;
-высота подкрановой части колонны – HН=11.45 м.
Колонны изготавливается из тяжелого бетона класса В30, подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении
Rв=17 МПа, Rв,ser=22 МПа Rвt=1,2 МПа, Rвt,ser=1,8 МПа, Ев=3.25 104 МПа.
Продольная арматура принята из стали класса А400
Rs=Rsc=355 МПа, Еs=2 105МПа.
Сочетания усилий в расчетных сечениях колонн от различных нагрузок представлены в табл.4.
6.2. Определение расчетных усилий в крайней колонне
6.2.1. Надкрановая часть
Указанные сочетания в табл.4 заключены в рамку.
Определяем длительные усилия, соответствующие этим сочетаниям.
Сочетание 1состоит из суммы загружений (1+(8+10)+14+2)
Ме= 0 кНм –изгибающий момент от длительной нагрузки,
Nе= 438,4+236,7∙0,7=604,09 кН –продольное усилие от длительной нагрузки.
6.2.2. Подкрановая часть
Сочетание 1(сечение 4) (1+16+(8+10).
Ординаты линий влияния У1… У4 вычисляются в соответствии с рис 6.2.2.
Габариты крана согласно рис. 6.2.2.
Рис. 6.2.2.К определению ординат линий влияния У1… У4
У1=1; У2= 0,26; У3=0,68; У4=0;
По формуле
,
где К1 – коэффициент, принимаемый в зависимости от режима работы крана. Для кранов облегченного и нормального режимов работы К1=0,5;
У1…У4- ординаты линий влияния.
Ме= 0 -66,8·0,32+0 = -21,4 кНм,
Nе= 643,9+0+362,3·0,32=759,84 кН.
Qе= 0+17.4·0,32+0=5,6 кН.
Сочетание 2 (1+(12+10)+2)
Ме= 0+13.2·0,32+0= 4.2 кНм,
Nе= 643.9+596.8·0,32+236.7∙0.7=1000.5 кН,
Qе= 0+3·0,32+0=0.96 кН.
6.3. Определение расчетной длины колонны
Расчетная длина надкрановой части колонны в плоскости поперечной рамы составляет:
–при учете нагрузки от кранов
lо1в=2 Нвк=2 3.7=7.4 м.
–без учета нагрузки от кранов
lо1в=2,5 Нвк =2,5 3.7=9.25 м.
Расчетная длина надкрановой части колонны из плоскости поперечной рамы составляет
lо2в=1,5 Нвк =1,5 3.7=5,55 м.
Расчетная длина подкрановой части в плоскости поперечной рамы:
-при учете нагрузки от кранов
lо1н=1,5 Ннк=1,5 11.45=17.175 м.
-без учета нагрузки от кранов
lо1н=1,2(Нвк+Ннк)=1,2(3.7+11.45)=18.18 м.
Расчетная длина подкрановой части из плоскости поперечной рамы
lо2в=0,8 Ннк =0,8 11.45=9.16 м.
Минимальная площадь продольной арматуры в надкрановой части определяется:
- по конструктивным требованиям
,
где =0,7-0,05=0,65м – рабочая высота сечения надкрановой части колоны,
а =0,05м – расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до наружной грани сечения.
Принимаем 216 А400 .
- из условия работы на внецентренное сжатие
.
Принимаем 222 А400 .
Минимальная площадь продольной арматуры в подкрановой части колонны, определяется:
- по конструктивным требованиям
,
Принимаем 216 А400 .
- из условия работы на внецентренное сжатие
Принимаем 216 А400 .
6.4. Расчет надкрановой части
6.4.1. Расчет в плоскости поперечной рамы
Величина случайного эксцентриситета
еа Нвк/600=370/600=0,6см,
еа h/30=70/30=2.5 см,
еа 1 см.
Принимаем еа=2.5 см.
Расчет выполняется на действие максимальных усилий, имеющих место при 1-м сочетании в сечении 2-2.
Сочетание 1
М=101,11 кНм , N=603,2 кН,
Ме=0 кНм , Nе=604,09 кН,
в1=1,1, l01в=7,4 м.
Расчетная высота колонны принимается l01в=7,4 м, так как в сочетании есть нагрузка от крана.
i=0,289h – радиус инерции сечения колонн относительно геометрического центра, м.
i1в=0,289 h=0,289 0,7=0,202 м.
. .
Определим коэффициент :
,
,
.
Так как изгибающие моменты М=101,1 кНм и Мl=0 кНм одного знака, то коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки равен
,
принимаем dе= е0/h= 0,32.
В первом приближении принимаем .
Определяем жесткость D железобетонного элемента в предельной стадии для элементов прямоугольного сечения с арматурой, расположенной у наиболее сжатой и растянутой грани элемента по формуле
,где
-отношение модуля упругости арматуры к модулю упругости бетона.
Тогда жесткость D равна
Н·мм .
Условная критическая сила, при которой происходит потеря устойчивости, определяется по формуле
.
Для обеспечения устойчивости должно выполняться условие
.
Тогда ,
. Условие выполняется.
.
Проверим условие е0=16,7 см еа=2 см,
16,7 1,02=17 см 70/7=10 см.
Следовательно, продольная арматура приложена за пределами ядра сечения, в результате чего часть сечения по высоте будет сжата, а другая- растянута. Тогда при бетоне класса В30 Аs определяем по формуле
.
е=е0 +h/2-а=16,7 1,02+70/2-5=47,0 см. ( при е0 еа )
Так как Аs' 0 произведем уточнение площади арматуры Аs. Для этого при минимальной площади арматуры Аs' из 222А400 с Аs'=7,60 см2.
Определим высоту сжатой зоны:
Площадь растянутой арматуры
= .
Аs=(Rвbh0-N)/Rs+As=(0,03 1,1 17 100 50 65-603,21000/355(100)+7,60=-4,2 см2.
Так как Аs 0, то расчет считается законченным.
Окончательно принимаем по конструктивным требованиям 222 А400 с Аs=7,6 см2 >Аs,min=3,25 см2.