Определение усилий в элементах монолитной рамы. Расчет колонны монолитной рамы. Расчет неразрезной балки монолитной рамы

Страницы работы

Фрагмент текста работы

3. РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ

3.1 Определение усилий в элементах монолитной рамы

Рис.  3.1  Схема монолитной рамы

Таблица 3.1  Координаты узлов рамы

N

x

y

z

N

x

y

z

N

x

y

z

1

0

0

0

36

13844

2829

9900

71

-2612

-1074

16500

2

2977

1000

0

37

9908

2483

9900

72

-2612

-1074

19800

3

6017

1792

0

38

6017

1792

9900

73

34325

-1074

19800

4

9908

2483

0

39

2977

1000

9900

74

34325

-1074

16500

5

13844

2829

0

40

0

0

9900

75

34325

-1074

13200

6

17897

2829

0

41

0

0

13200

76

34325

-1074

9900

7

21831

2483

0

42

2977

1000

13200

77

34325

-1074

6600

8

25717

1792

0

43

6017

1792

13200

78

34325

-1074

3300

9

28752

1000

0

44

9908

2483

13200

10

31729

0

0

45

13844

2829

13200

11

31729

0

3300

46

17897

2829

13200

12

28752

1000

3300

47

21831

2483

13200

13

25717

1792

3300

48

25717

1792

13200

14

21831

2483

3300

49

28752

1000

13200

15

17897

2829

3300

50

31729

0

13200

16

13844

2829

3300

51

31729

0

16500

17

9908

2483

3300

52

28752

1000

16500

18

6017

1792

3300

53

25717

1792

16500

19

2977

1000

3300

54

21831

2483

16500

20

0

0

3300

55

17897

2829

16500

21

0

0

6600

56

13844

2829

16500

22

2977

1000

6600

57

9908

2483

16500

23

6017

1792

6600

58

6017

1792

16500

24

9908

2483

6600

59

2977

1000

16500

25

13844

2829

6600

60

0

0

16500

26

17897

2829

6600

61

0

0

19800

27

21831

2483

6600

62

2977

1000

19800

28

25717

1792

6600

63

6017

1792

19800

29

28752

1000

6600

64

25717

1792

19800

30

31729

0

6600

65

28752

1000

19800

31

31729

0

9900

66

31729

0

19800

32

28752

1000

9900

67

-2612

-1074

3300

33

25717

1792

9900

68

-2612

-1074

6600

34

21831

2483

9900

69

-2612

-1074

9900

35

17897

2829

9900

70

-2612

-1074

13200

3.1.1 Сбор нагрузок.

Таблица 3.2      Нагрузки на 1м2 покрытия                                        

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка,

кН/м2

Коэффициент надежности по нагрузке

Расчетная нагрузка,

кН/м2

Постоянная

Металлочерепица «Монтеррей»  r=4,5 кг/м2

Сплошной деревянный настил из досок   d=0,002м, r=5,0 кН/м3

Стропильная нога- сечением 180х100мм шаг 500мм.  r=5,0 кН/м3

0,045

0,01

0,18

1,35

0,061

0,0135

0,243

Итого

0,235

g = 0,318

Временная

снеговая (по зданию)

1,2

1,6

v = 1,267

Всего

1,435

1,585

Город г. Новополоцк находится в IIБ районе по весу снегового покрова.

Поскольку, проектируемое здание предназначено для эксплуатации на территории РБ (по СНиП 2.01.07-85,с учетом изменения №1), полное нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия , следует определять по формуле:

, где Sо =1,2 - нормативное значение веса снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности земли, µ=0,66 ,т.к. α<27, µ - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, α-угол покрытия, град.

Расчетное значение снеговой нагрузки получаем умножением нормативного значения на 1,6:

Линейно-расперделенная нагрузка действующая на чердачный ригель   будет равна половине распределенной нагрузки умноженной на ширину кровли равной l=2800 мм.

Таблица 3.3      Нагрузки на 1м чердачного ригеля                                      

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка,

кН/м

Коэффициент надежности по нагрузке

Расчетная нагрузка,

кН/м

Постоянная

0,235×2,8/2=

=0,329

1,35

0,44

Временная

снеговая (по зданию)

1,2×2,8/2=

=1,68

1,6

v = 2,69

Всего

2,0

3,13

Таблица 3.5           Нагрузки на 1м2 чердачного перекрытия

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка,

кН/м2

Коэффициент надежности по нагрузке

Расчетная нагрузка,

кН/м2

Постоянная

Цементно-песчаная стяжка

d=0,02м, r=18,0 кН/м3

Теплоизоляционная плита

d=0,16м, r=3,0 кН/м3

Пароизоляция  d=0,002м, r=9,1кН/м3

ЖБ плита  d=0,22м, r=25,0 кН/м3

0,36

0,48

0,0182

5

1,35

0,486

0,648

0,025

6,75

Итого

5,86

g = 7,909

Линейно-расперделенная нагрузка действующая на чердачный ригель   будет равна половине распределенной нагрузки умноженной на длину плиты перекрытия равной l=4900 мм.

Таблица 3.6      Нагрузки на 1м чердачного ригеля    от чердачного перекрытия                         

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка,

кН/м

Коэффициент надежности по нагрузке

Расчетная нагрузка,

кН/м

Постоянная

5,86×4,9/2=

=14,35

1,35

19,38

Таблица 3.7    Нагрузки на 1м2  типового перекрытия                                            

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка,

кН/м2

Коэффициент надежности по нагрузке

Расчетная нагрузка,

кН/м2

Постоянная:

мозаичный бетон, δ=0,025м, r=22,0 кН/м3

стяжка  М150 δ=0,02м., r=18кН/м3

керамзитобетон δ=0,055м, r=5,0 кН/м3

от массы плиты δ=0,22м, r=25,0 кН/м3

0,55

0,36

0,275

5,0

1,35

0,743

0,486

0,371

6,75

Итого

6,185

g = 8,35

Таблица 3.8      Нагрузки на 1м ригеля            от перекрытия                                 

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка,

кН/м

Коэффициент надежности по нагрузке

Расчетная нагрузка,

кН/м

Постоянная

6,185×4,9/2=15,15

1,35

20,46

При расчете нагрузок на подошву колонны следует учитывать собственный вес.

Статический расчёт каркаса здания и определение расчётных усилий были произведены в программе Raduga.

3.1.2 Статический расчет рамы.

Рис.  3.2   Расчётная схема монолитной рамы здания (постоянная нагрузка).

Рис.  3.3   расчётная схема монолитной рамы здания (постоянная+временная нагрузка).

Рис.  3.4   нумерация узлов и стержней

Рис.  3.5   Эпюра изгибающих моментов(постоянная нагрузка)

Рис.  3.6   Эпюра продольных сил (постоянная нагрузка)

Рис.  3.7   Эпюра поперечных  сил (постоянная нагрузка)

Рис.  3.8   Эпюра изгибающих моментов (постоянная+временная нагрузка)

Рис.  3.9   Эпюра продольных сил (постоянная+временная нагрузка)

Рис.  3.10   Эпюра поперечных  сил (постоянная + временная нагрузка)

По эпюрам внутренних усилий можно сказать, что наиболее неблагоприятной является комбинация нагрузок постоянная + снеговая, поэтому расчетные внутренние усилия в табличной форме получаем только для этого сочетания нагрузок.    

3.2  Расчет колонны монолитной рамы

Были получены следующие результаты (для колонны подвала):

- нагрузка от собственного веса колонны:

- при комбинации нагрузкок максимальное продольное усилие

Nмах = 457,04+52,8=509,88 кН, и соответствующий изгибающий момент                    M = 0,187 кНм.

- при постоянных (длительных)  нагрузках Nl = 417,12+52,8=469,92 кН, и соответствующий изгибающий момент Ml = 0,182 кНм.

3.2.1  Характеристики прочности бетона и арматуры.

Определим по /17/ и приложению характеристики прочности бетона с учетом заданной влажности окружающей среды для класса эксплуатации ХС3.

Бетон тяжелый, естественного твердения, класса С25/30:

gс = 1,5; fcd= fcd /gс = 25/1,5= 16,67 МПа; fcdt = 3,3/1,5= 2,2 МПа; Es = 20000 МПа.

Арматура периодического профиля класса S400, нормативное сопротивление fyd= 400 МПа., расчётное  сопротивление fyd= 365 МПа. Согласно табл.6.5 /16/.

3.2.2 Подбор сечений симметричной арматуры.

AS1 = AS2

Рабочая высота сечения d = h – c = 40 – 4 = 36см, ширина b = 40см.

Эксцентриситет силы: ео = M/N = 18,7/509,88=0,04см.

Случайный эксцентриситет: ео = h/30 = 40/30 = 1,34см, или еo = lcol/600 = 330/600 = 0,55 см, но не менее 1см.

Так как эксцентриситет силы ео = 0,04 см меньше случайного эксцентриситета ео =1,34 см,  принимаем  для расчёта статически неопределимой системы ео =1,34 см.

Найдем значение моментов в сечении относительно оси, проходящей через центр тяжести растянутой арматуры с учётом случайного эксцентриситета

Похожие материалы

Информация о работе