Методические указания по написанию и защите курсовых работ Направление подготовки 08. 03. 01 Строительство
 Скачать 4.22 Mb.
|
Статический расчет поперечной рамыЦель статического расчета рамы – определить максимальные усилия в колонне (изгибающие моменты, продольные и поперечные силы), после чего подобрать ее сечение и арматуру. Расчетную схему рамы принимают с шарнирным соединением ригеля с колонной и жестким соединением колонны с фундаментом (см. рис.4). Статический расчет рамы целесообразно выполнять на ЭВМ с использованием стандартной программы «Лира». Для ручного счета рамы, когда ригели находятся на одном уровне по высоте, наиболее удобен метод перемещений (деформаций) с одним неизвестным - горизонтальным перемещением плоской загружаемой рамы. Вводя по направлению неизвестного горизонтального перемещения стержень-связь, получим основную систему. Расчет рамы на постоянную и снеговую нагрузки сводится (ввиду отсутствия горизонтального смещения) к расчету шарнирно опертых вверху не смещаемых стоек. Расчет на крановые и ветровую нагрузки выполняется с учетом горизонтального смещения рамы. Моменты в стойке, защемленной внизу и шарнирно опертой вверху, определяют так, как в консольной балке, загруженной рассматриваемой нагрузкой и соответствующей ей реакцией на верхнем конце в уровне сопряжения стойки с ригелем. Значения реакций в каждой колонне основной системы от различных внешних нагрузок и от единичного перемещения можно определить по формулам, приведенным в прил. 2. Расчет сводится к определению горизонтальных упругих реакций , где находится из канонического уравнения . Здесь - суммарная реакция верха колонн поперечной рамы от единичного перемещения; - сумма реакций верха колонн от нагрузки (положительные реакции направлены в сторону неизвестного перемещения). Коэффициент , характеризующий пространственную работу каркаса, для различных загружений, кроме крановой нагрузки, равен единице. Для крановой нагрузки при шаге рам 12 м , при шаге рам 6 м . Получив значения и значения нагрузок, действующих на колонну, находят и в сечениях колонны отдельно для каждого загружения. Расчетными являются четыре сечения по длине колонн: I-I – на уровне верха колонн; II-II – непосредственно над крановой консолью; III-III непосредственно под крановой консолью; IV-IV – на уровне верха фундамента (рис. 5). Р ис.4. Расчетная схема поперечной рамы и схема нагрузок Рис.5. Схема расположения расчетных сечений При расчете однопролетной рамы рекомендуется придерживаться следующего правила знаков. Положительными условно считают реакции, направленные слева направо, и изгибающие моменты, действующие по ходу часовой стрелки. Составление таблицы расчетных усилийПо результатам статического расчета поперечной рамы составляют таблицу расчетных усилий ( ) от отдельных нагрузок в характерных сечениях колонны и определяют неблагоприятные сочетания усилий при одновременном действии нескольких нагрузок. При составлении возможных комбинаций усилий следует различать два основных сочетания нагрузок (или соответствующих им усилий), включающих: а) постоянные и не менее двух временных нагрузок, принимаемых с понижающим коэффициентом сочетаний для длительных нагрузок и для кратковременных; б) постоянные и одну временную нагрузку (длительную или кратковременную), принимаемую без снижения, т.е. с коэффициентом сочетаний За одну кратковременную нагрузку принимается: снеговая; крановая (вертикальная вместе с горизонтальной); ветровая. Нельзя вводить в сочетания усилия от сил поперечного торможения без учета усилий от вертикального давления кранов. Временные длительные нагрузки в курсовом проекте можно не учитывать, всю крановую и снеговую нагрузки считать кратковременными. Для каждого сечения колонны определяют три комбинации расчетных усилий: наибольший положительный момент и соответствующее наибольший отрицательный момент и соответствующее ; наибольшее продольное усилие и соответствующее ему Для расчета фундамента составляются комбинации: 1) , , ; 2) , , ; 3) , , . Расчет внецентренно-сжатых колоннРасчету подлежат надкрановая и подкрановая части стойки. Расчет производится на воздействие момента и нормальной силы по сечениям II-II и IV-IV (рис. 5). В каждом сечении возможны все три комбинации усилий. При заданных размерах поперечного сечения колонны задачей расчета является определение наименьшей площади сечения арматуры, которая отвечала бы условию прочности любой из трех комбинаций усилий. Расчет сечения следует начинать с того сочетания нагрузок, где действует наибольший по абсолютной величине изгибающий момент. Расчет на сочетание усилий с максимальной продольной силой в данном проекте условно разрешается не делать. При расчете колонн необходимо учитывать случайный начальный эксцентриситет продольной сжимающей силы и влияние прогиба на их несущую способность. Значения расчетной длины надкрановой части стойки принимаются равными и подкрановой – . Для ведения расчета выделяются длительно и кратковременно действующие части усилий. Торец надкрановой части колонны проверяется на местное сжатие (смятие). В случае необходимости постановки косвенной арматуры последняя устанавливается по конструктивным соображениям, без выполнения расчета. Максимальная площадь сечения всей продольной арматуры колонн должна составлять не более 3% от площади сечения колонн. Рабочую (продольную) арматуру внецентренно-сжатых колонн необходимо располагать по граням, перпендикулярным плоскости изгиба колонн. Пример армирования внецентренно-сжатой колонны см. в прил. 5. |