Разработка архитектурно-конструктивного проекта станции нейтрализации промышленных стоков

3’ – 3’ обеспечена.

Армирование колонн

П.2.3 Расчет безраскосной железобетонной фермы пролетом 24 м.

П.2.3.1 Исходные данные для проектирования

Место строительства – г. Арзамас.

Шаг колонн поперек здания – 24 м.

Шаг колонн вдоль здания – 6 м.

Ферма изготовлена предварительно напряженной из тяжело

го бетона класса В40, при твердении подвергалась тепловой обработке при атмосферном давлении.

Напрягаемая арматура в нижнем поясе фермы класс А-IV, поперечная и монтажная арматура классов А-I и Вр – I.

Подвесное подъемно-транспортное оборудование отсутствует.

П.2.3.2 Нагрузки

А. Постоянная нагрузка.

Нагрузка от собственного веса конструкции покрытия подсчитывается в табл. «Нагрузки от 1 м2 покрытия».

Собственный вес фермы 4фБС-11IV пролетом 24 м 142 кН. Расчетная погонная нагрузка с αf =1,1:

qф =1,1 ∙ 142/24 = 6,5 кН/м

Б. Временная снеговая нагрузка.

Расчетная снеговая нагрузка для г. Арзамас: Sч = 1,8 кН/м2

Нормативная нагрузка: So = Sч ∙ 0,7 = 1,8 ∙0,7 = 1,26 кН/м2

αf = 1,4 – коэффициент надежности по нагрузке;

µ = 1,0 – коэффициент перехода отвеса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие;

тогда: Рсн = αf ∙ So ∙ µ = 1,4 ∙ 1,26 ∙ 1,0 = 1,764 кН/м2.

П.2.3.3 Расчетная схема фермы

Конечные элементы при опорных участках приняты условно высотой h=880 мм, равной высоте опорной части фермы. Ширина всех элементов в=280мм. Нижний пояс высотой h = 340 мм, верхний пояс h = 300 мм. Стойки h = 300 мм с «вутами», которые заменяются на жесткие вставки е = 300 мм.

Рис. П.2.9. Расчетная схема фермы

1…26 – номера узлов 1…37 – конечные элементы

П.2.3.4 Схемы загружений фермы

Первая схема.

Ферма загружается постоянной нагрузкой, которая передается от покрытия через ребра плит в узлы верхнего пояса. В тех же узлах условно прикладывается и нагрузка от собственного веса фермы.

Сосредоточенные узловые силы:

Рi = αn(q ∙es + qф) ∙ в,

где i – номера дров;

αn = 0,95 – коэффициент надежности по назначению;

es и в – соответственно шаг ферм и ширина панели (м).

Р13 = Р15 = Р17 = Р19 = Р21 = Р23 = Р25 =

= 0,95 (5,05 ∙ 6 + 6,5) ∙3,0 = 104,88 кН (10,49 тс).

Рис. П.2.10. Загружение фермы постоянной нагрузкой (1 схема).

Вторая схема. Равномерная снеговая нагрузка на левой половине фермы.

Р13 = Р15 = Р17 = αn ∙ αf ∙ So ∙ µ ∙ es ∙ в = 0,95 ∙ 1,4 ∙ 1,26 ∙1,0 ∙ 6,0 ∙ 3,0 = 30,16 кН (3,02 т.с.).

Р19 = 0,5; Р17 = 0,5 ∙ 30,16 = 15,08 кН (1,51 т.с.)

Третья схема.

Равномерная снеговая нагрузка на правой половине фермы.

Р19 = 15,08 кН; Р21 = Р23 = Р25 = 30,16 кН

Рис. П.2.11. Вторая (А) и третья (Б) схемы загружений.

Четвертая схема. Треугольная снеговая нагрузка слева.

Р13 = 0,95 ∙ 1,4 ∙ 1,26 ∙ 1,5 ∙ 6,0 ∙ 3,0 = 45,25 кН = 4,53 т.с.;

Р15 = 0,95 ∙ 1,4 ∙ 1,26 ∙ 1∙ 6,0 ∙ 3,0 = 30,16 кН = 3,02 т.с.;

Р17 = 0,95 ∙ 1,4 ∙ 1,26 ∙ 0,5∙ 6,0 ∙ 3,0 = 15,0,8 кН = 1,51 т.с.;

Р19 = 0,95 ∙ 1,4 ∙ 1,26 ∙( 0,5∙ 0,26) ∙ 6,0 ∙ 3,0/2 = 3,77/2 кН = 0,377/2 т.с. =

= 0,19 т.с.

Пятая схема. Треугольная снеговая нагрузка справа.

Р19 = 1,9 кН = 0,19 т.с.; Р21 = 15,08 кН = 1,51 т.с.;

Р23 = 30,16 кН = 3,02 т.с.; Р25 = 45,25 кН = 4,53 т.с.

Рис. П.2.12. Четвертая (А) и пятая (Б) схемы загружений.

П. 2.3.5 Расчет нижнего пояса

Согласно расчёту на ЭВМ, приведённого в таблице усилий и напряжений элементов, наиболее неблагоприятные усилия действуют в элементе 2, сечении 1. Эти усилия возникают от действия первого (постоянная нагрузка), третьего (снег справа) и четвёртого (треуг. снег слева) вариантов загружений одновременно.

Перевод усилий: 1ТС = 9,8кН; 1ТС∙М = 9,8кН∙м.

Max N = 844, 27 + 62, 62 + 142, 3 = 1049, 19 kH;

Max M = 45, 08 + 1, 57 + 3, 33 = 49, 98 kH∙м.

Усилие от нормативных нагрузок:

а). От постоянной и полной снеговой

N = 844, 27 / 1, 15 + (62, 62 + 142, 3) / 1, 4 = 880, 52 kH;

M = 45, 08 / 1, 15 + (1, 57 + 3, 33) / 1, 4 = 42, 7 kH∙м;

б). От постоянной и длительной части снеговой

Nnl = 844, 27 / 1, 15 + (62, 62 + 142, 3) ∙ 0, 3 /1, 4 = 778, 06 kH;

Mnl = 45, 08 / 1, 15 + (1, 57 + 3, 33) ∙ 0, 3 / 1, 4 = 40, 25 kH∙м,

где 1,15 и 1,4 – коэффициенты надёжности по нагрузке, соответственно для постоянной и снеговой;

0,3 – коэффициент длительности снеговой нагрузки для ІІІ снегового района.

Расчёт прочности.

Исходные данные: размеры сечения b = 280 мм; h = 340 мм; a = a' = 50 мм; бетон тяжёлый класса В40 (Rbn = 29 мПа, Rbn,l = 2, 1 мПа, Eb = 32, 5 * 103 мПа), подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении. Продольная напрягаемая арматура класса А-ІV (Rs = 510 мПа, Rsn = 590 мПа, Es = 19 * 104 мПа). Натяжение арматуры осуществляется механическим способом на упоры стенда.

Эксцентриситет продольного усилия относительно центра тяжести сечения:

 Скачать реферат