Расчёт на монтажные и транспортные нагрузки
1Расчёт на транспортные нагрузки
Назначаем расстояние от торцов панели до монтажных петель по формуле
ℓ1 = 1/5 × ℓр (48)
ℓ1 = 1/5 × 4180 = 836мм. Принимаем ℓ1 = 840мм. Длина среднего участка
ℓ2 = 4180 – 2 × 840 = 2500мм = 2,5м.
2Определяем нагрузку от веса панели с учётом коэффициентов динамичности и надёжности по формуле
q = b × h × γж.б. × γд × γƒ
где γж.б. – удельный вес железобетона = 25кН/м3 ;
γд - коэффициент динамичности = 1,6;
γƒ – коэффициент надёжности = 1,1
q = 1,5 × 0,22 × 25 × 1,6 × 1,1 = 14,52кН/м
3По схеме транспортирования панели определяем изгибающие моменты (рисунок 17)
а) б)
Рисунок 17 - Схемы транспортирования и монтажа панели:
а) схема транспортирования панели; б) схема подъёма панели при монтаже
Опорные моменты вычисляются по формуле (28)
Моп. = q×ℓ12/2
Моп. = (14,52 × 0,842)/ 2 = 5,1кНм;
Пролётные моменты вычисляются по формуле (28)
Мпр. = q×ℓ22/8 – Моп
Мпр. = (14,52 × 2,52 )/8 – 5,1 = 11,34 – 5,1 = 6,24кНм
|
|
|
4 Определяем несущую способность плиты в следующей последовательности:
- находим коэффициент по формуле
ξ = (Rs × Аs)/ Rb × b × h0 (5.25)
ξ = (35,5 × 1,539) /1,15 × 149 × 27 = 0,012;
- по таблице А.5 (Приложения А) определяем коэффициент А0 = 0,01;
- находим момент сечения по формуле (29)
Мсеч. = А0 × Rb × b × h02
Мсеч. = 0,01 × 1,15 × 149 × 272 = 1249кНсм;
- сравниваем момент сечения с моментом, возникающим при транспортировании и монтаже.
Мсеч. = 12,49кНм > Мпр. = 6,24кНм. Прочность обеспечена.
5Расчёт на монтажные нагрузки
Моп. = (14,52 × 0,842)/2 = 5.1кНм
Мпр. = (q × ℓ22)/8 – 0,5 × Моп. (49)
Мпр. = (14.52 × 2,52)/8 – 0,5 × 5.1 = 8,79кНм
Мсеч. = 12,49кНм > Мпр. = 8,79кНм. Прочность обеспечена.
Таблица 5 - Групповая спецификация
| Марка изделия | Поз. детали | Наименование | Количе- ство | Масса 1дет., кг | Масса изд., кг | ||
| С - 1 | 6 | Ø 6 В500 ℓ = 4140мм | 22 | 1,17 | 29,0 | ||
| 7 | Ø 6 В500 ℓ = 1440 мм | 8 | 0,41 | ||||
| К - 1 | 8 | Ø 4 В500 ℓ = 1440 мм | 2 | 0,18 | 0,50
| ||
| 9 | Ø 3 В500 ℓ = 120мм | 15 | 0,01 | ||||
|
К – 2 | 10 | Ø 14 А400 ℓ = 4160мм | 1 | 6,40 |
10,21
| ||
| 11 | Ø 6 А400 ℓ = 4160мм | 1 | 1,18 | ||||
| 12 | Ø 6 В500 ℓ = 290мм | 32 | 0,082 | ||||
| К – 3 | 13 | Ø 4 В500 ℓ = 720мм | 2 | 0,1 | 0,92 | ||
| 14 | Ø 4 В500 ℓ = 110мм | 8 | 0,09 | ||||
| П - 1 | 15 | Ø 10 А240 ℓ = 1040мм | 1 | 0,82 | 1,16 | ||
| 16 | Ø 10 А240 ℓ = 300мм | 1 | 0,24 |
Таблица 6 - Ведомость расхода стали
| Марка элемента | Изделия арматурные | Всего | ||||||||
| Арматура класса | ||||||||||
| А 400 | А 240 | В 500 | ||||||||
| ГОСТ 5781 – 82* | ГОСТ 6727 - 80 | |||||||||
| Ø14 | Ø6 | Итого | Ø10 | Итого | Ø6 | Ø4 | Ø3 | Итого | ||
| ПР-42-15 | 12,8 | 2,36 | 15,16 | 4,64 | 4,64 | 34,25 | 5,12 | 0,60 | 39,97 | 59,77 |
Таблица 7 - Спецификация на железобетонное изделие
| Позиц. | Обозначения | Наименование | Кол-во | |
| Сборочные единицы | ||||
| 1 | КП 08.02.01 КЖ 2017 | Сетка С - 1 | 1 | 29,0 |
| 2 | Каркас К - 1 | 4 | 2,0 | |
| 3 | Каркас К - 2 | 2 | 20,42 | |
| 4 | Каркас К - 3 | 4 | 3,68 | |
| 5 | Петля П - 1 | 4 | 4,64 | |
| Материалы | ||||
| Бетон В20 | 0,426м3 | |||
Рисунок 18 – Пример выполнения чертежа «Арматурные изделия для ребристой панели ПР – 42 – 15»
Пример расчёта и проектирование балочной клетки из прокатного
Двутавра
Конструктивные решения
|
|
|
Рассчитать и сконструировать балочную клетку из прокатного двутавра для перекрытия вспомогательного здания (рис.1) по следующим исходным данным:
- длина главных балок (а) – 8,1м;
- длина второстепенных балок (б) – 3,4м.
Балки опираются на кирпичные стены.
Коэффициент условия работы γс =1,0; коэффициент надёжности по ответственности
γп = 0,95.
Рисунок 19 – Балочная клетка
Сбор нагрузок
Нагрузка на балки складывается из постоянной (вес железобетонной плиты и асфальтового пола рисунок 20) и временной. Нормативную временную нагрузку выбирают согласно табл.3 СНиПа 2.01.07 – 85 «Нагрузки и воздействия». Для производственных зданий она равна 4,0кПа = 400кгс/м2. Сбор нагрузок производят с учётом коэффициента надёжности в табличной форме (табл.1) СНиП .
Рисунок 20- Нагрузка на балки
Таблица 8 - Сбор нагрузок на 1м2 перекрытия
| Нагрузки | Расчёт | Нормативная нагрузка | Коэффиц. надёжности, γƒ | Расчётная нагрузка | ||
| 1 Постоянная нагрузка | ||||||
| 1 Асфальтобетонный пол t = 5см; γ = 21кН/м3 | 0,050 * 21 | 1,05 | 1,3 | 1,37 | ||
| 2 Ж/б плита t = 12см; | 3,2 | 1,1 | 3,52 | |||
| Итого: | 4,25кН/м2 | 4,89кН/м2 | ||||
| 2 Временная нагрузка
| ||||||
| Нагрузка на перекрытие табл.3 СНиП 2.01.07-85 | 4,0 | 1,2 | 4,8кН/м | |||
| Всего: | 8,25кН/м2 | 9,69кН/м2 | ||||
Расчётная нагрузка на 1м длины балки собирается с длины 1м ширины пролёта.
Выборка материалов
Группа конструкций – 2 определяется по таблице 50* СНиП 11-23-81*.
Класс стали С245 ГОСТ27772 – 88 с пределом текучести σу = 245МПа, толщина проката
t = 2 – 20мм. Расчётное сопротивление проката Rу = 240МПа = 24кН/см2, (табл. В5,
СП53 – 102 -2004).
Расчёт прокатных балок
1 Расчёт второстепенных балок
1.1 Устанавливаем расчётную схему второстепенной балки рисунок 20.
Рисунок 20 – Расчетная схема второстепенной балки
1.2 Определяем расчётную нагрузку по формуле
q = q * шаг (1)
q = 9,69 * 2,7 = 26,16кН/м
1.3 Определяем максимальный изгибающий момент и поперечную силу по формулам
Мmax = (q * ℓ2) / 8 (2)
Qmax = (q * ℓ) / 2 (3)
Мmax = (26,16 * 3,42)/8 = 37,8 кН/м
Qmax = (26,16 * 3,4)/2 = 44,5 кН
1.4 Определяем требуемый момент сопротивления по формуле
Wтр. = Мmax /(Rу * γс) (4)
Wтр. = 3780 /(24 * 1) = 157,5см3
1.5 По таблице П.2.6.(Приложение 2) Двутавры стальные горячекатанные с параллельными гранями полок типа Б по ГОСТ26020 – 83 принимаем балочный двутавр профиля № 23Б1. Выписываем характеристики двутавра: момент сопротивления Wх = 260,5см3, момент инерции Jх = 2996см4, статический момент Sх = 147,2см2, толщина стенки t = 9мм, высота h = 230мм, ширина b = 110мм, масса 1м длины
G = 25,8кг/м.
1.6 Проверяем прочность на действие касательных напряжений по формуле
τ = (Q*Sх)/Jх *t (5)
τ = (44,5 * 147,2) / 2996 *0,9 = 2,43кН/см2
Rs * γс = 0,58 * Rу *γs (6)
Где Rs – расчётное сопротивление сдвигу = 0,58*Rу
0,58 * 24 * 1,0 = 13,92кН/см2
τ = 2,43кНсм2 < Rs γс = 13,92кН/см2
Прочность обеспечена.
1.7 Проверяем жёсткость и прочность принятого сечения балки:
- нормальные напряжения в сечении балки относительно оси х – х:
σ = (Мmax * γп) /Wх (7)
σ = (3780 * 0,95)/ 260,5 = 13,8кН/см2 = Rу * γс = 24 * 1 = 24кН/см2
Напряжение в сечении балки σ = 13,8кН/см2 < Rу * γс = 24кН/см2.
Вывод: прочность сечения балки по нормальным сечениям обеспечена.
1.8 Определяем прогиб балки по деформациям:
- предельный прогиб по эстетико – психологическим требованиям
ƒи = ℓ / 175 (8)
ƒи = 340/175 = 1,94см
- определяем прогиб балки по эстетико – психологическим требованиям по формуле
ƒ = (5/384) * (qℓ,п * ℓ4еƒ) / (Е*Jх) (9)
где qℓ,п – нормативная длительная нагрузка = 4,25кН/см2
ƒ = (5/384) * (0,0425 * 3404) / (2,06 * 104 * 2996) = 0,12см
ƒ = 0,12см < ƒи = 1,94см
Прогиб балки по эстетико – психологическим требованиям находятся в пределах нормы.
- предельный прогиб в соответствии с конструктивными требованиями
ƒи = ℓ / 150 (10)
ƒи = 340 /150 = 2,3см
- определяем прогиб балки от внешней нормативной нагрузки по формуле
ƒ = (5/384) * (qп*ℓ4 еƒ ) / (Е*Jх) (11)
где Е – модуль упругости стали = 2,06 * 105 МПа = 2,06 * 104 кН/см2
ƒ = (5/384) * (0,0825 * 3404)/ (2,06*104 *2996) = 0,23см
ƒ = 0,23см < ƒи = 2,3см
Прогиб балки по конструктивным требованиям находятся в пределах нормы
Прогибы балки по деформациям находятся в пределах нормы. Для второстепенной балки принимаем балочный двутавр профиля № 23 Б1 (рисунок 21)
Рисунок 21 – Балочный двутавр профиля №23Б1
2 Расчёт главных балок
2.1 Устанавливаем расчётную схему главных балок (рисунок 22).
2.2 Определяем расчётную нагрузку по формуле (1)
q = 9.69 * 3,4 = 32,95 кН/м
2.3 Определяем максимальный изгибающий момент и поперечную силу по формулам (2) и (3)
Рисунок 22 – Расчетная схема главной балки
Мmax = (32,95 * 8.12) / 8 = 270,23кНм = 27023кНсм
Qmax = (32,95 * 8,1) / 2 = 133,45кН
2.4 Определяем требуемый момент сопротивления по формуле (4)
Wтреб. = 27023 /(24 * 1,0) = 1126см3
2.5 По таблице П.2.6 (Приложение 2) Двутавры стальные горячекатанные с параллельными гранями полок типа Ш по ГОСТ 26020 – 83 принимаем широкополочный двутавр профиль № 35 Ш1. Выписываем характеристики: момент сопротивления Wх = 1171см3; момент инерции Jх = 19790см4; Sх = 651см3; радиус инерции i = 14,38см; высота балки h = 338мм; ширина балки b = 250мм; толщина стенки s = 9.5мм; средняя толщина полки t = 12,5мм; масса 1м длины G = 75.1кг/м.
2.6 Проверяем прочность на действие касательных напряжений по формуле (5)
τ = (133,45 * 651) / (19790 * 1,25) = 3,51кН/см2
Сравниваем с расчётным сопротивлением сдвигу по формуле (6)
Rs*γс = 0,58 * 24 * 1 = 13,92кН/см2
τ = 3,51кН/см2 < Rs * γс = 13,92кН/см2; прочность обеспечена.
2.7 Проверяем прочность и жёсткость главных балок по формуле (7)
σ = 27023 /1171 = 23,1кН/см2 < 24 * 1,0кН/см2 = 24,0кН/см2.
Вывод: прочность сечения балки по нормальным сечениям обеспечена.
2.8 Определяем прогиб балки по деформациям:
- прогиб балки от внешней нормативной нагрузки определяем по формуле (11)
ƒ = (5/384) * (0,0825 * 8104) /(2,06 *104 * 19790) = 1,13см
Предельный прогиб балки: ƒи = 810/400 = 2,03см
ƒ = 1,13 см < ƒи = 2,03см;
- прогиб по эстетико – психологическим требованиям определяем по формуле (9)
ƒ = (5/384) * (0,0425 * 8104) / (2.06 * 104 * 19790) = 0,58см
Предельный прогиб балки ƒи = 810 / 175 = 4,6см
ƒ = 0,58 см < ƒи = 4,6см.
Прогиб балки по деформациям находится в пределах нормы. Принимаем для главных балок широкополочный двутавр профиль № 35 Ш1 (рисунок 23).
Рисунок 23 – Широкополочный двутавр профиля №35 Ш1
3 Конструирование балки
3.1 На основании расчётов всех элементов балок выполняется её чертёж и составляется спецификация металла.
Таблица 9 - Спецификация металла на балочную клетку
| Сталь С 245 ГОСТ 27772 - 88 | ||||||||||
| Отправочная марка | Пози ция | Кол-во |
Сечение | Длина мм | Масса, кг | Примеча- ние | ||||
| Т | Н |
| Сборочной марки | Общая | Всего | |||||
| Второстепенная балка | 1 | 6 | І № 23 Б 1 | 3400 | 87,72 | 526,32 | 555,18 | |||
| 2 | 4 | - 110 * 16 | 230 | 3,18 | 12,71 | |||||
| 3 | 4 | - 110 * 16 | 250 | 3,45 | 13,82 | торцы фрезеро- вать | ||||
| 4 | 8 | Ø 12 А300 | 300 | 0,27 | 2,13 | |||||
| 5 | 8 | Гайка М12 |
| 0,0244 | 0,20 | |||||
| Глав- ные балки | 6 | 2 | І №35Ш1 | 8100 | 608,31 | 1216,60 | 1259,10 | |||
| 7 | 4 | -250 * 16 | 338 | 10,61 | 42,45 | фрезе- ровать | ||||
| 0,5% наплавленный металл при сварке. Сварочная проволока Св- 08А, элетроды Э42А | 2,50 | 1814,28 | ||||||||
Рисунок 24 – Балочная клетка
Узел 1 Опирание балок на стену: 1- балка с опорным ребром; 2 – опорная плита; 3 – опорное ребро; 4 – анкер.
Узел 2 Опирание второстепенных балок на главную балку: 1 – второстепенная балка; 6 – главная балка; 7 – ребро жёсткости главной балки.
Рисунок 25 – Нормальный и широкополочный лвутавр
Графическая часть
Содержание графической части
Графическая часть выполняется на листе формата А 2 в виде рабочих чертежей проектируемого элемента.
Чертежи КЖ выполняются в масштабах: 1:20, 1:50, 1:100 и включают в себя: арматурно – опалубочный чертёж проектируемого элемента, разрезы, виды, схемы армирования, таблиц: групповой спецификации, выборки арматуры и общей спецификации на проектируемое изделие. Чертежи выполняются в соответствии с требованиями ГОСТ 21.503 – 80 СПДС.
Чертежи КМ выполняются в масштабах: схемы расположения элементов сборных конструкций 1:100, 1:200, 1:400, чертежи элементов конструкций 1:15, 1:20, 1:50, узлы 1:10, 1:15, 1:20, 1:25. На них изображают узлы отдельных элементов и узлы примыкания элементов друг к другу. Таблица «Выписка из спецификации» заполняется сверху вниз и размещается в нижней правой части формата над основной надписью или на свободном поле чертежа. Текстовые указания к чертежам объединяют в примечания, в которых дают сведения о типе и размерах сварных швов, о классе и диаметрах болтов и т.п.
Чертежи КД выполняются в масштабах:
- схемы расположения в виде планов, фасадов, разрезов 1:100, 1:200; фрагменты и узлы 1:5, 1:10, 1:20, на которых показывают форму и размеры врубок, расположение, размеры и число соединяющих элементов (шпонок, болтов, гвоздей, нагелей и т.п.) и других частей, входящих в соединение. На планах приводят спецификацию и примечания.
Графическая часть проекта может выполняться в автоматизированной системе проектирования AutoCAD или Kompas.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 3715; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!