Підкроквяна ферма
Розрахунковий проліт і навантаження на підкроквяну ферму. Визначення зусиль в елементах ферми та січення елементів ферми по першій групі граничних станів. Обчислення нижнього пояса ферми по другій групі граничних станів. Втрата напруження в арматурі.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 29.11.2013 |
| Размер файла | 1,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України
Національний університет "Львівська політехніка"
Інститут будівництва та інженерії довкілля
Кафедра будівельних конструкцій і мостів
Розрахунково-графічна робота
з курсу "Проектування залізобетонних та мурованих конструкцій"
на тему:"Підкроквяна ферма"
Виконала:
ст.гр.ПЦБс-12
Ковальчук О. А.
Перевірив:
Стасюк М.І.
Львів-2012
1. Дані для проектування
Важкий бетон класу , коефіцієнт умов роботи (
Попередньо напружена арматура класу - A800 (
Ненапружена арматура верхнього поясу , розкосів і вузлів виконується з гарячекатаної стержневої арматури класу А400(АІІІ) (
По тріщиностійкості ферми ставляться наступні вимоги 3-ої категорії . Допустима ширина тріщин ( з врахуванням класу арматури нижнього поясу ) .
Конструкцію бетонують в металеві опалубці з натягом арматури на опори механічним способом . Передбачена теплова обробка бетону.
2. Розрахунковий проліт і навантаження на підкроквяну ферму
Підкроквяна ферма завантажена реакціями двох кроквяних безрозкісних ферм прольотом 30 м і частина навантажень від покриття , безпосередньо опираю чого на верхній пояс підкроквяної ферми.
Розрахунковий проліт ферми :
де - відстань від розбивочної осі до точки прикладання реакції підкроквяної ферми , рівно 150 мм.
Навантаження на 1 м підкроквяної ферми від її власної ваги при
при
В цих формулах - об'єм бетона ферми , ; - щільність бетону , ; - довжини підкроквяної ферми , м ; 9.81 - прискорення сили тяжіння .
Збір снігового навантаження
Повне нормативне значення снігового навантаження на горизонтальну проекцію покриття S визначається за формулою
;
Згідно з ДБН В.1.2-2:2006 - характеристичне навантаження для м. Вінниця .
- коефіцієнт надійності за граничним значенням снігового навантаження згідно з 8.11 ( ДБН В.1.2-2:2006) ;
- характеристичне значення снігового навантаження ( в Па ) , що визначається згідно з 8.5 ( ДБН В.1.2-2:2006) ;
- коефіцієнт , що визначається за вказівками 8.6 ( ДБН В.1.2-2:2006) ;
Згідно додатку Ж схема 1(ДБН В.1.2-2:2006), - коефіцієнт виду покрівлі
Згідно пункту 8.9 (ДБН В.1.2-2:2006), - коефіцієнт режиму експлуатації
Згідно пункту 8.10 (ДБН В.1.2-2:2006), - коефіцієнт географічної висоти .
Тому,повне нормативне снігове навантаження на покриття складає
;
Збір навантажень на покриття
Таблиця 1
|
Вид навантаження |
Характеристичне навантаження, |
Коефіцієнт надійності |
Граничне розрахункове навантаження, |
|
|
Постійне |
||||
|
Шар гравію |
0.15 |
1.2 |
0.18 |
|
|
Три шари рулонного ковра |
0.1 |
1.2 |
0.12 |
|
|
Асфальтова стяжка 20 мм (с=1.8 ) 1.8·0.02·9.81·0.95 |
0.335 |
1.2 |
0.402 |
|
|
Підсумки |
||||
|
Панель покриття з бетоном замонолічування 0.16·9.81·0.95 |
1.49 |
1.1 |
1.64 |
|
|
Всього |
||||
|
Тимчасове |
||||
|
Снігове навантаження |
1.2 |
Зосереджена сила , передається безпосередньо на верхній пояс підкроквяної ферми від плит покриття :
при
при
де , - навантаження на 1 м2 від покриття і власної ваги ферми з врахуванням коефіцієнта надійності
- навантаження на покрівлю від снігу .
Таблиця 2
|
Вид навантаження |
Рівномірно розподілене навантаження |
Вузлове навантаження , кН |
|||
|
Постійне |
|||||
|
Тимчасове |
|||||
|
Всього |
3.435 |
3.972 |
Зосереджена сила від двох реакцій кроквяної ферми , прикладених до середини вузла нижнього пояса підкроквяної ферми :
від дії всіх загрузок при
при
де , сумарне навантаження на ферму від ваги покриття і власної ваги ферми при
де , - крок колон , м ; - власна вага ферми , т ; - проліт ферми , м .
де , - коефіцієнт безпеки по навантаженню .
Сила лише від постійного навантаження при
Умовно вважаємо , що власна вага підкроквяної ферми і навантаження від частини покрівлі , передаються безпосередньо на верхній пояс ферми , прикладені в вузлах верхнього пояса . Значення цих сил відповідно при і
Опорні реакції підкроквяної ферми від дії всіх навантажень :
при
при
Опорні реакції підкроквяної ферми від дії постійного і короткочасного навантаження :
при
де , S - розрахункове навантаження від снігу на кроквяну ферму .
Рис. 1 Розрахункова схема ферми
3. Визначення зусиль в елементах ферми
В прийнятій розрахунковій схемі ферми (рис. 1) жорсткі вузли умовно замінені шарнірами . Зосереджена сила , фактично прикладена в середині прольоту середньої панелі верхнього поясу, розділена пополам і приложена умовно в вузлах верхнього поясу. Визначення зусиль в елементах ферми виконаємо методом вирізання вузлів .
Рис. 2 Для визначення зусиль в стержнях ферми
Кути між стержнями ферми :
Вузол А (рис. 2 . а ) . Зусилля від діючих навантажень в стержні 2-7 :
при
при
Зусилля від постійного і тимчасово навантаження при в стержнях 2-7 і 7-1 :
Зусилля від всіх навантажень при
Вузол С (рис.2. б ). З запишемо рівняння .
Звідки зусилля від всіх навантажень при
(розтяг) ;
при
Розрахункове значення зусилля лише від постійного і тимчасового навантаження при :
Зусилля від дії всіх навантажень при
від постійного навантаження при
Знаходимо згинальні моменти на кінцях стержнів , примикаючих до вузла С , враховуючи , що стержень 3-6 завантажений силою , прикладеною до середини прольоту .
Значення жорсткості стержнів , збіжних у вузлі С , приведені в табл.3
де , - момент в закладенню і-го стержня , примикаю чого до вузла ; - коефіцієнт який залежить від співвідношення погонної жорсткості стержнів . - опорний момент в стержні 3-6 з жорстко защемленими кінцями
Таблиця 3
|
Стержні |
Січення стержнів bxh , мм |
Момент інерції січення І |
Довжина стержня , l , мм |
Відношення жорсткості |
Погонна жорсткість |
|
|
2-7 |
550x210 |
42446,50x104 |
2700 |
2,763 |
1,023 |
|
|
3-6 |
550x285,5 |
106659,55x104 |
2900 |
6,944 |
2,325 |
|
|
6-7 |
450x160 |
15360x104 |
1350 |
1 |
0,741 |
При і вище , а при і нижче , де - погонна жорсткість середнього із всіх збіжних вузлі стержнів ; - середня погонна жорсткість стержнів , виключаючи погонну жорсткість середнього стержня .
Підставляючи значення погонних жорсткостей 2-7 і 3-6 , порахуємо з середньою погонною жорсткістю :
По інтерполяції знаходимо :
Опорний момент в стержні 3-6 від дії всіх навантажень при умовній жорсткості закладення його в вузлі С :
Для стержня 2-7 :
З умови рівності суми моментів нулю в вузлі С знаходимо
Тоді момент в середині прольоту панелі верхнього поясу 3-6
4. Розрахунок січення елементів ферми по першій групі граничних станів
Нижній пояс. Стержень 7-1. Січення стержня 550х210(h) мм . Найбільше розтягуючи зусилля при при Ненапружену арматуру ?4ВрІ , вхідну в склад конструктивних каркасів , не враховуємо ().
Коефіцієнт умов роботи визначаємо
Площа розтягнутої попередньо напруженої арматури
Приймаємо 10?8Вр1500.
Верхній пояс . Стержень 2-7 . Січення стержня 550х210(h) мм . Поздовжня сила і момент від всіх навантажень при .
Зусилля лише від постійно діючих навантажень при :
Вільна довжина стержня 2-7 .
або
Коефіцієнт з визначаємо :
1.
2.
3.
4.
Моменти одного знака .
5.
Коефіцієнт , тоді
6.
7. Так як фактична ферма представляє собою статично невизначену конструкцію , то
8.
Приймаємо .
9.
Для елементів без попереднього напруження
Вважаючи , що стержень 2-7 армується симетричною арматурою (по 8?8Вр1500 на кожній грані) ,знайдемо момент інерції всієї арматури січення:
де , - площа арматури , .
Момент інерції січення бетону
10. Критична сила
11.
Тоді
Площа армування верхнього поясу уточнюється , прийнявши
1. Робоча висота січення
2.
3. Для визначення граничного значення відносної висоти стисненої зони бетону обчислимо :
5. Так як , то
4.
5.
6.
7.
8. Так як , то
Приймаємо симетричну арматуру з умов мінімального процента армування :(по 8?8Вр1500 на кожній грані).
9.
Стержень 3-6 Січення стержня змінне по довжині : від 550х271 мм в вузлі до 550х300(h) мм в середині панелі .
Зусилля
Випадковий ексцентриситет :
Коефіцієнт з визначаємо :
1.
2.
3.
4.
Моменти одного знака .
5.
Коефіцієнт , тоді
6.
7.
8.
9. , Тоді
10.
11. Так як верхній пояс армується ненапруженою арматурою , то . Момент інерції арматури в розрахунковому перерізі :
де - площа армування (по 8?8Вр1500 на кожній грані). Момент інерції січення бетону
12. Критична сила
13.
Виконуємо подальший розрахунок :
1. Робоча висота січення
2. Ексцентриситет сили N відносно центра арматури
3. Для визначення граничного значення відносної висоти стисненої зони бетону обчислимо :
4. Так як , то
При цьому
5.
6.
7.
8.
9. Так як , то
Приймаємо симетричну арматуру з умов мінімального процента армування :(по 8?8Вр1500 на кожній грані).
Розкіс 6-7 Січення розкосу 450х160(h) мм . Зусилля в зоні сполучення розкоса з вузлом С рівна
Умова виконується .
Необхідне січення арматури
Січення ненапруженої арматури розкосу 6-7 приймаємо не лише з умов міцності , але і з умов обмеження розкриття тріщин . Приймаємо
При конструюванні ферми слід звернути увагу на довжину анкерування розтягненої арматури розкосів 6-7 і 5-6 , які повинні бути не менше
5. Розрахунок нижнього пояса ферми по другій групі граничних станів
В нижньому поясі підкроквяної ферми допускається короткочасне розкриття тріщин шириною до 0,3 мм і довготривалі шириною до 0.2 мм при дії постійних і короткочасних навантажень .
Необхідна перевірка дотримання нерівності :
підкроквяний ферма напруження арматура
Сумарна втрата напруження в арматурі :
Зусилля обтиснення нижнього поясу ферми попередньо напруженою арматурою з врахуванням коефіцієнта точності натягу
Зусилля тріщино утворення в нижньому поясі при :
Список використаної літератури
1. Барашиков А.Я. "Железобетонные конструкции : Курсовое и дипломное проектирование" - К.:Вища шк. Головное взд-во, 1987-416 с.
2. Барашиков А.Я. "Залізобетонні конструкції" - К.: Вища школа, 1995 , - 591 с.
3. Стасюк М. І. "Залізобетонні конструкції. Основи розрахунку залізобетонних конструкції за граничними станами" : Навчальний посібник. - К.: ІЗМН, 1997 , - 272 с.
4. Справочник по инженерно - строительному черчению / Русскевич Н.Л., Ткач Д.И., Ткач М.Н. -2-е изд., перераб. И доп. - Киев: Будівельник, 1987. - 264с.
5. Мандриков А.П. Примерырасчетажелезобетонных конструкцій: Учеб. пособие для техникумов.-2-е изд., перераб. И доц._М.: Стройиздат, 1986. -506ст.
6. ДБН В.1.2-2-2006. СНББ. Навантаження і впливи. Норми проектування. Мін БУД України, Київ 2006, - 75с.
7. ДСТУ Б.В.2.6.-156:2010 "Бетонні та залізобетонні конструкції з важкого бетону" - К.: Міністерство Регіонального розвитку та будівництва України, -2010 , -172 с.
8. ДБН В.2.6-98:2009 "Бетонні та залізобетонні конструкції",-К.: Міністерство Регіонального розвитку та будівництва України, Київ 2011, - 74 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Визначення постійного навантаження від металевої ферми та елементів прогонової будови. Розрахунок зусиль в елементах металевої ферми від постійного та тимчасового навантаження. Обчислення прикріплення стержнів до вузла головної ферми за допомогою болтів.
курсовая работа [83,4 K], добавлен 09.01.2014Вибір геометричної схеми ферми. Вибір розрахункової схеми і збір навантажень. Визначення поздовжніх сил (статичний розрахунок). Підбір поперечних перерізів стиснутих і розтягнутих стержнів. Конструювання вузлів ферми з парних кутиків і замкнутих профілів.
методичка [2,6 M], добавлен 20.01.2011Типи жорсткості елементів ферми і балки. Епюра поздовжніх сил у стержнях ферми. Деформована схема рами, статичний розрахунок плоскої рами. Побудова векторів вузлових навантажень. Вузлові переміщення як кінематичні характеристики дискретної моделі.
контрольная работа [544,0 K], добавлен 04.05.2015Розрахунок будівельних конструкцій на впливи за граничними станами, при яких вони перестають задовольняти вимоги, поставлені під час зведення й експлуатації. Нові методи розрахунку бетонних і залізобетонних конструкцій за другою групою граничних станів.
статья [81,3 K], добавлен 11.04.2014Визначення навантаження і місць їх прикладання. Перевірка балки на статичну і динамічну жорсткість. Розрахунок звареного з'єднання пояса зі стінкою. Вибір марки сталі допустимих навантажень. Вибір перерізу головної ферми та розрахунок зварних швів.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 21.11.2014Розрахунок балки на міцність за нормальними та дотичними напруженнями. Визначення вантажопідйомності балки. Розрахунок фасонки на виколювання, верхнього поясу В3-В4, елемента Н3-В3, розкосу Н3-В4. Технологія виконання робіт по підсиленню елементів ферми.
курсовая работа [755,9 K], добавлен 15.10.2014Розрахунок залізобетонної будови. Визначення внутрішніх зусиль. Розрахунок балки на міцність за згинальним моментом. Характеристики перетину в середині прольоту. Утрати сил попереднього напруження. Розрахунок балки на міцність за поперечною силою.
курсовая работа [155,7 K], добавлен 03.12.2011Норми проектування та розрахунку мостів. Конструкції та технічні характеристики різних варіантів дерев'яного мостового переходу. Визначення параметрів подвійного дощатого настилу, поперечин і зосереджених прогонів. Розрахунок ферми Гау-Журавського.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 30.01.2014Об’ємно-планувальне та конструктивне рішення будівлі. Розрахунок рами: визначення навантажень, результати статичного рами на ЕОМ. Вибір комбінацій зусиль для лівої колони рами. Розрахунок та конструювання колони. Розрахунок та конструювання ферми.
курсовая работа [193,2 K], добавлен 21.11.2008Відомості про інженерно-геологічні, гідрогеологічні умови району будівництва. Розрахунок пальових фундаментів. Організація і технологія будівельного процесу. Порівняльний аналіз залізобетонної ферми з металевою. Вибір основного монтажного механізму.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 26.06.2009