Статический расчет поперечной рамы - Разработка проекта строительства лесопильного цеха в г. Вытегра
Рисунок 2.3 - Схема поперечной рамы
Нагрузками, действующими на поперечную раму являются:
- - постоянная нагрузка от массы кровли, собственной массы несущих конструкций покрытия со связями, колонн; - снеговая нагрузка; - давление ветра на продольные стены и на конструкцию покрытия здания.
Определение постоянной нагрузки.
Постоянная нагрузка на ригель рамы складывается из нагрузки от массы кровли, массы строительных ферм и массы связей.
Соберем постоянную нагрузку, действующую на ригель рамы, в табличной форме.
Таблица 2.3 - Определение постоянной нагрузки на ригель рамы
Состав нагрузки |
Норматив нагрузка gn, кН/м2 |
Коэфф. надежности по нагрузке гf |
Коэфф. надежности по зданию гn |
Расчетная нагрузка g, кН/м2 |
1) Профилированный лист НС44-1000-0,7 |
0,083 |
1,05 |
0,95 |
0,087 |
2) Утеплитель (URSA t = 150 мм, с = 50кг/м3) |
0,075 |
1,3 |
0,95 |
0,098 |
3) Прогоны c шагом a=1,5м, р=18,4 кг/м, g=18,4/1,5 |
0,13 |
1,05 |
0,95 |
0,14 |
4) Профилированный лист С21-1000-0,7 |
0,074 |
1,05 |
0,95 |
0,078 |
5) Стропильные фермы |
0,14 |
1,05 |
0,95 |
0,15 |
6) Связи по покрытию |
0,03 |
1,05 |
0,95 |
0,03 |
Всего |
0,523 |
0,574 |
А) Кровля, собственный вес фермы:
G *b1*l=(0,574х7х18)/2=36,2 кН
Б) Собственный вес колонны:
Nкол==8 кН.
Таблица 2.4 - Собственный вес стенового ограждения
Состав нагрузки |
Нормативн. Нагрузка gn, кН/м2 |
Коэфф. надежности по нагрузке гf |
Коэфф. надежности по зданию гn |
Расчетная нагрузка g, кН/м2 |
1) Профилированный лист С21-1000-0,7 |
0,074 |
1,05 |
0,95 |
0,078 |
2) Утеплитель (ИЗОВЕР t = 100 мм, с = 50кг/м3) |
0,05 |
1,3 |
0,95 |
0,065 |
3) Профилированный лист С21-1000-0,7 |
0,074 |
1,05 |
0,95 |
0,078 |
Всего |
0,198 |
0,221 |
Nстен=gЧb1Чh =0,221Ч7Ч8,6=13,3 кН.
Так как стеновое ограждение является навесным, то возникает момент равный:
Мстен=еЧ Nстен е - эксцентриситет 0,25м.
Мстен=0,25Ч 13,3 = 3,3 кН.
.
.
.
.
Полное расчетное значение снеговой нагрузки для V района (г. Вытегра) согласно изм. № 2 СНиП 2.01.07- 85* составляет 320 кгс/м2.
При, уклон верхних поясов ферм 9,50.
Определим снеговую расчетную нагрузку:
Qsn= S x Bстр. к.x b = 3,2х7х9=202 кН;
Где Встр. к.- шаг ферм, b - половина пролета фермы (согласно п. 5.3 СНиП 2.01.07- 85*, случай, когда более неблагоприятные условия работы рамы возникают при частичном загружении половины пролета фермы).
Определение ветровой нагрузки.
Ветровая нагрузка на раму складывается из:
- - нагрузки, действующей непосредственно на колонны (от уровня земли до низа карниза); - нагрузки, действующие выше низа ригеля.
Интенсивность распределенной ветровой нагрузки определяется по формулам:
- с наветренной стороны (активное давление):
- с заветренной стороны (отсос):
Где с=0,8 и с'=0,6 - аэродинамические коэффициенты для вертикальных поверхностей (прил. 4 СНиП 2.01.07- 85*);
W0 = 23 кгс/м2 - нормативное значение ветрового давления w0 для I ветрового района (г. Вытегра) согласно табл. 5 СНиП 2.01.07- 85*;
В - шаг поперечных рам, составляющий 7 м;
К - коэффициент, учитывающий изменение скоростного напора в зависимости от высоты и типа местности (табл. 6 СНиП 2.01.07- 85*;), для типа местности А:
При высоте свыше 5 метров величина коэффициента "к" возрастает, а следовательно, возрастает скоростной напор ветра, w и w/ вычисляют для отметки верха ригеля (Нв. с.) и отметки низа ригеля (Нн. р.).
В практике инженерных расчетов такую меняющуюся с высотой нагрузку, действующую на колонну, обычно заменяют эквивалентной равномерно распределенной. За эквивалентную нагрузку на колонны рамы можно принять равномерно распределенную нагрузку wэкв., вызывающую в нижнем сечении колонны такой же изгибающий момент, что и действующая неравномерно распределенная.
Выше отметки низа ригеля распределенная нагрузка заменяется сосредоточенной силой W, приложенной в уровне нижнего пояса ригеля:
Расчетная схема рамы.
На основании конструктивной схемы рамы составим расчетную схему. Соединение колонн с фундаментом - жесткое, колонн с ригелем рамы (фермой) - шарнирное.
Рисунок 2.4 - Расчетная схема рамы
Статический расчет поперечной рамы.
Статический расчет поперечной рамы выполнен в программе SCAD. Поперечная рама задается в декартовой системе координат по узлам рамы. В расчетной схеме произведена разбивка каждой колонны на три отдельных элемента. Цифрами обозначены узлы элементов, цифрами в кружках - сами элементы, а цифрами в прямоугольниках - типы жесткостей. Расчетная схема рамы имеет 8 узлов. Между двумя узлами размещается элемент. В раме - 7 элементов, 2 опорных закрепления и 2 типа жесткости (I тип - для колонн, II тип - для ригеля). Элементы рамы соединены жестко, за исключением узлов 4 и 5 (опирание стропильной фермы на колонны шарнирное).
Рисунок 2.5 - К статическому расчету поперечной рамы
Поперечная рама имеет 4 загружения:
- 1. от действия постоянной нагрузки; 2. от действия снеговой нагрузки; 3. от действия ветровой нагрузки слева направо; 4. от действия ветровой нагрузки справа налево.
Для описания типов жесткости определим площадь поперечного сечения А, момент инерции J и модуль упругости материала.
Таблица 2.5 - Жесткости элементов
Тип |
Е, МПа |
А, м2 |
J, м4 |
I |
2,1*105 |
0,068 |
0,000104 |
II |
2,1*105 |
0,02309 |
0,02632 |
Для описания типа жесткости колонны по ГОСТ 26020-83 для двутавра № 30Ш1 принимаем площадь поперечного сечения А=0,068 м2, J=0,000104 м4.
Для описания типа жесткости ригеля:
;
.
По результатам статического расчета поперечной рамы строим для каждого вида загружения эпюры изгибающих моментов М, продольных N и поперечных Q сил:
1. От действия постоянной нагрузки:
Рисунок 2.6 - Эпюра М
Рисунок 2.7 - Эпюра N
Рисунок 2.8 - Эпюра Q
2. От действия снеговой нагрузки:
Рисунок 2.9 - Эпюра M
Рисунок 2.10 - Эпюра N
Рисунок 2.11 - Эпюра Q
3. От действия ветровой нагрузки слева направо:
Рисунок 2.12 - Эпюра M
Рисунок 2.13 - Эпюра N
Рисунок 2.14 - Эпюра Q
Эпюры М, Q от действия ветровой нагрузки справа налево - зеркальное отображение соответствующих эпюр от действия ветровой нагрузки слева направо, эпюры N данных нагрузок одинаковы.
Определение расчетных усилий в колонне.
Таблица 2.6 - Усилия и их сочетания в сечениях колонны
Нагрузки |
Ш |
Усилия в сечениях (кН*м) (кН) | ||||||||
Индекс |
Наименование |
4 |
3 |
2 |
1 | |||||
М |
N |
M |
N |
M |
N |
M |
N | |||
1 |
Постоянная |
1 |
0 |
-35,49 |
0 |
-35,49 |
0 |
-46,09 |
0 |
-56,68 |
2 |
Снеговая |
1 |
0 |
-197,7 |
0 |
-197,7 |
0 |
-197,7 |
0 |
-197,7 |
2/ |
0,9 |
0 |
-177,9 |
0 |
-177,9 |
0 |
-177,9 |
0 |
-177,9 | |
3 |
Ветровая слева |
1 |
0 |
0 |
9,41 |
0 |
28,83 |
0 |
52,27 |
0 |
3/ |
0,9 |
0 |
0 |
8,47 |
0 |
25,95 |
0 |
47,04 |
0 | |
4 |
Ветровая справа |
1 |
0 |
0 |
-10,58 |
0 |
-27,29 |
0 |
-50,18 |
0 |
4/ |
0,9 |
0 |
0 |
-9,52 |
0 |
-24,56 |
0 |
-45,12 |
0 |
Таблица 2.7 - Определение невыгодных сочетаний в сечениях колонны
Сечения и элементы |
Усилия |
Наружная ветвь |
Внутренняя ветвь | |||||
N, кН |
M, кН*м |
N/2 |
M/h |
Nпр |
N/2 |
M/h |
Nпр | |
4 |
-233,2 |
0 |
-116,6 |
0 |
-116,63 |
-116,6 |
0 |
-116,63 |
3 |
-35,49 |
9,41 |
-17,74 |
4,04 |
-21,785 |
-17,74 |
4,04 |
-13,705 |
-35,49 |
-10,58 |
-17,74 |
-4,54 |
-13,205 |
-17,74 |
-4,54 |
-13,205 | |
-233,2 |
0 |
-116,6 |
0 |
-116,63 |
-116,6 |
0 |
-116,63 | |
2 |
-46,09 |
28,83 |
-23,04 |
12,37 |
-35,41 |
-23,04 |
12,37 |
-10,67 |
-46,09 |
-27,29 |
-23,04 |
-11,71 |
-11,33 |
-23,04 |
-11,71 |
-34,75 | |
-243,86 |
0 |
-121,9 |
0 |
-121,93 |
-121,9 |
0 |
-121,93 | |
1 |
-56,68 |
52,27 |
-28,34 |
22,43 |
-50,77 |
-28,34 |
22,43 |
-5,91 |
-56,68 |
-50,18 |
-28,34 |
-21,53 |
-6,81 |
-28,34 |
-21,53 |
-49,87 | |
-254,45 |
0 |
-127,2 |
0 |
-127,22 |
-127,2 |
0 |
-127,22 | |
Анкерные болты |
-56,68 |
52,27 |
-28,34 |
22,43 |
-50,77 |
-28,34 |
22,43 |
-5,91 |
-56,68 |
52,27 |
-28,34 |
22,43 |
-50,77 |
-28,34 |
22,43 |
-5,91 | |
-56,68 |
-50,18 |
-28,34 |
-21,53 |
-6,81 |
-28,34 |
-21,53 |
-49,87 |
Похожие статьи
-
Определение нагрузок на раму На ригель действует постоянная нагрузка (вес кровли, утеплителя, собственный вес фермы) и временная (снеговая, пыль). Их...
-
Исходные данные: - Размеры в плане L1 Ч L2 , м - 20,8 Ч 63 - Сетка колонн l1 Ч l2 , м - 5,2 Ч 7,0 - Временная нагрузка, Н/м2 - 7000 - Количество этажей,...
-
Определение нагрузок на раму Нагрузки на ригель. На ригель действует постоянная нагрузка (вес кровли, утеплителя, собственный вес фермы) и временная...
-
Здание лесопильного цеха с АБК состоит из двух блоков: одноэтажного лесопильного цеха и двухэтажного административно-бытового комплекса, разделенных...
-
Выбор сечения подкрановой балки по типовым проектам Подкрановые балки рассчитываются на два наиболее неблагоприятных по воздействию крана. При...
-
Расчет подмостей для монтажа тела опоры Рисунок 8.1 - Схема подмостей Определяем собственный вес подмостей. [ 12 - L = 4,02 2 + 1,2 2 + 1,06 5 + 0,32 2 +...
-
Бетон арматура фундамент сборный Расчетный пролет ригеля между осями колонн, а в крайних пролетах: Где привязка оси стены от внутренней грани, м глубина...
-
Конструктивная схема рамы Ферма с параллельными поясами пролетом 24 м и высотой 2250мм Без светоаэрационного фонаря. Расчетная схема рамы Конструктивную...
-
Расчет подмостей под буровой агрегат КАТО - 50 ТНС - YS Рисунок 6.1 - Схема установки агрегата КАТО на подмостях Сбор нагрузок: Р = Р1 + Р3, (1) Где Р1 =...
-
Расчетный пролет ригеля между осями колонн, а в крайних Пролетах: Где глубина заделки ригеля в стену, м. Материалы ригеля и их расчетные характеристики...
-
Теплотехнический расчет наружной стены лесопильного цеха. Конструкция наружной стены лесопильного цеха представлена на рисунке 2.1. Рисунок 2.1 -...
-
Введение - Разработка проекта строительства лесопильного цеха в г. Вытегра
Интенсивное развитие переработки леса является в настоящее время одним из приоритетных направлений развития лесной промышленности. Вологодская область,...
-
Основание: Строительные нормы и правила СНиП 1.04.03-85* "Нормы продолжительности строительства и задела в строительстве предприятий, зданий и...
-
Конструктивная и расчетная схема рамы здания Исходные данные: двухпролетное одноэтажное промышленное здание с мостовыми кранами грузоподъемностью Q = 20...
-
Определение размеров размеров ? = пролет Длина ригеля Предварительно задаемся сечением колонны: 400X400мм ? = высота ?-ширина ?0,4*?...
-
QС. в. = = 0,32 т/м; n = 1,1 QЛ. = 0,2 4,02 = 0,8 т/м; n = 1,3 МMax = == 0,25 тм В сечении 2 [ 12 с W = 50,6 2 = 101,2 см3 = 247 кг/см2 < = 1592...
-
Определение усилий в стержнях Усилия в стержнях ригеля определяем от постоянной и снеговой нагрузок: , , А также от опорных моментов, возникающих в раме...
-
Компоновку поперечной рамы производим в соответствии с требованиями типизации конструктивных схем одноэтажных промышленных зданий. Находим высоту...
-
Расчетная схема и нагрузки Поперечная многоэтажная рама имеет регулярную расчетную схему с равными пролетами ригелей и равными длинами стоек (высотами...
-
Рис. 1 1 - Цементно-песчаная штукатурка; 2 - Кладка из камня керамического; 3 - пенополистирол; 4 - Кладка из газосиликатных блоков. 5 -...
-
Площадь склада зависит от вида, способа хранения материалов и его количества. Площадь склада слагается из полезной площади, занятой непосредственно под...
-
Административно-бытовой корпус запроектирован каркасно-панельным зданием. Здание по степени капитальности относят ко второму классу, согласно нормам...
-
Конструктивная и расчетная схема рамы здания Конструктивная схема здания состоит из железобетонной сегментной фермы пролетом 23,4 м с преднапряженными...
-
Расчет плит покрытия Сбор нагрузок на покрытие Вид нагрузки Норматив - ная нагрузка, кН/м2 Коэфф. надежн. по нагр., f Расчетная нагрузка, кН/м2...
-
Рисунок 6.6 - Схема к расчету шпунтового ограждения Характеристика грунтов: Суглинок - = 2; = 23; Q3 = 45 - = 33О 30'. Песок мелкий - = 1,6; = 28; Q2 =...
-
Статический расчет рамы - Нагрузки и воздействия на железобетонные конструкции
Перед расчетом рамы предварительно назначим размеры сечения колонн и определим их жесткости. Для крайней колонны принимаем сечение в надкрановой части :...
-
Расчет нижней части сквозной колоны - Разработка схемы стального каркаса рамы
Сквозную колонну рассчитывают как ферму с параллельными поясами, предположив, что моменты и нормальные силы воспринимаются ветвями, поперечная сила -...
-
Статический расчет Продольные ребра рассматриваются как свободно опертые балки. Нагрузка на них передается непосредственно от плиты по закону...
-
Статический расчет Поперечные ребра - диафрагмы рассматриваются как однопролетные свободно опертые балки. Нагрузка на них передается от плиты по закону...
-
Одноэтажная однопролетная рама при шарнирном сопряжении стоек с ригелями представляет собой единожды статически неопределимую систему. Расчет поперечной...
-
Данные для проектирования Грунты основания - пески пылеватые средней плотности, маловлажные. Условное расчетное сопротивление грунта: R 0 =0,31 МПа;...
-
Расчет сопряжения верхней части колонны с нижней - Разработка схемы стального каркаса рамы
Расчет сводится к тому, чтобы установить основные размеры подкрановой траверсы и толщины сварных швов. Расчетной схемой траверсы является балка на двух...
-
Конструктивное решение - Разработка проекта строительства цеха по ремонту дорожных машин
Конструктивный тип здания - каркасный. Шаг колонн принят 6м. Промышленное здание состоит из поперечных рам, которые образованны колоннами и несущими...
-
Нагрузки приходящиеся на 1 м2 плана здания. Собственный вес фермы определяется при kСв = 5 (по прилож к СНиП 2-25-80,прилож 2) по формуле: KСв = 5 -...
-
Анализируя результаты расчета всех опасных сечений колонны, целесообразно в надкрановой части принять симметричную продольную арматуру по 2Ш18А 400...
-
Выбор конструктивной схемы Рис. 2. Конструктивная схема Сбор нагрузок Таблица 1 Сбор нагрузок на покрытие Составляющие нагрузки Нормативная нагрузка,...
-
В систему связей каркаса входят горизонтальные связи в плоскости верхних и нижних поясов ригеля, вертикальные - между фермами и по колоннам. Связи в...
-
Определение усилий в колоннах, Расчет колонны - Производственное здание
Поперечная рама однопролетного здания, состоящая из двух колонн, жестко защемленных в фундаментах и шарнирно соединенных с ригелем, является однажды...
-
Расчет клеедощатой колонны, Нагрузки на колонну - Одноэтажное деревянное здание
Нагрузки на колонну Нагрузка от покрытия и снега на колонну передается в виде опорных реакций. От покрытия: N = Rа=(g+gсв)-B-l/2 = (0,628+0,207)-6-33/2 =...
-
Для установления расчетного пролета плиты задаемся размерами сечения ригеля: - высота: Принимаем - ширина: Принимаем При опирании на ригель по верху...
Статический расчет поперечной рамы - Разработка проекта строительства лесопильного цеха в г. Вытегра