Расчет конструкции проф настила 75-750-0.9. 2. Расчет плиты монолитного перекрытия по профнастилу в стадии эксплуатации
 Скачать 1.13 Mb.
|
|
2. Расчет плиты монолитного перекрытия по профнастилу в стадии эксплуатации. Расчет производим по действующей нормативной документации, утвержденной ЦНИИПромзданий. Профнастил принят 75-750-0.9. Расчет производим от нагрузок собранных от административных этажей, как от максимальных постоянных. Общая распределенная нагрузка: 534+240=774кг/м2. Шаг второстепенных балок 1,5м. Пролетный момент: M=ql2/12=0.28 т*м=1450Н*м. An=2,83 см2 (площадь одного гофра), Rn=220 МПа, γ=0,8, yc=4,1 см. Настил ориентирован широкой полкой гофра вниз. Бетон класса В15. Rb=7,65·0,85=6,5 МПа. γb2=0,85 (коэффициент условий работы, учитывающий длительность действия нагрузки). Расчетный изгибающий момент 2800 Н·м. Проверим прочность сечения плиты в пролете. Определяем граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона в сечении: ξR=0,8/[1+0,0035Rs/Es]=0,71. Граничное значение высоты сжатой зоны бетона вычисляем по формуле xR=ξRho=0,71·10,1=7,17 см, где ho - рабочая высота сечения ho=yc+hf= 4,1+6=10,1 см. Находим высоту сжатой зоны бетона: x=(γnRnAn)/(Rbbf)=(0,8·220·2,83)/(6,5·18,75)= =498/121,88=4,09 см < 7,17. Так как x Расчет ведем по условию: Mspan≤Rbbfx(ho-0,5x)= =6,5·18,75·4,09(10,1-0,5·4,09)=4015 Н·м > 1450 Н м. Следовательно, прочность сечения обеспечена. 3. Предварительный подбор сечений балок Пролет главных балок 9.0 и 6.0 м, второстепенных 9.0 и 7.5м. Шаг второстепенных балок принимаем 1.5м Принимаем шарнирное опирание второстепенных балок на основные. Погонная нагрузка на балку составляет для административного этажа 774*1.5=11.6кН/м, для покрытия 780*1.5=11.7кН/м. Пролетный момент во второстепенной балке пролетом 7,5м: (ql2/8)= 11.7*7.52/8=82.3 кН*м. Пролетный момент во второстепенной балке пролетом 9м: (ql2/8)= 11.7*92/8=118.5 кН*м.  Значения касательных напряжений  в сечениях изгибаемых элементов должны удовлетворять условию: Проектируем из стали С245. 3.1 Предварительный подбор сечения второстепенной балки. Таблица 3
Сечения по СТО АСЧМ 20-93. 3.2 Предварительный подбор сечения основной балки. Таблица 5
Связевую балку предварительно назначаем сечением равным сечению второстепенной балки. Нагрузка, передаваемая с второстепенной балки на главную, на участке опирания: Q=ql/2=1170*9.0=10.5 т. Предварительный подбор сечения балок основных и второстепенных выполнен только для максимального пролета второстепенных 9.0 м. Изгибающий момент, возникающий в основной балки, при пролете 6,0м:  Изгибающий момент, возникающий в основной балки, при пролете 9,0м:  Данные получены без учета расчета на устойчивость. 4 предварительный подбор сечения колонны Нагрузка с грузовой площади 9х9м составляет: N=81х(780+774x8)=560т. Длина не раскрепленной части колонны 4,5м. Принимаем сечение 40К3. 5 Формирование расчетной схемы.  Расчетная схема формируется как пространственная рама в программном комплексе «Лира 9.6 R3». Начальная жесткость элементов (указан принятый профиль металлопроката): колонн 40К3; балок вдоль числовых осей (несущих) – 45Б1; балок вдоль буквенных осей (связевых) - 35Б1; Нагрузки от перекрытия и покрытия задаются точечными силами, приложенными в местах крепления второстепенных балок, и для связевых балок по оси А, Г и балки по оси В, в осях 3-4 распределенной нагрузкой равной: 1.17/2=0,59 т/м; для остальных связевых балок 1,17т/м. Нагрузки в осях В-Г, 3-4 (месте расположения оборудования) нагрузки будут заложены позднее. Точечные нагрузки от второстепенных балок на основные по оси 1 составляют: 1,17х9/2=5,3т; по оси 2: 1,17х(9+7,5)/2=9,7т; по оси 3 в осях А-В: 1,17х(7,5+7,5)/2=8,8т; по оси 3 в осях В-Г и по оси 4 в осях А-В: 1,17х7,5/2=4,4т; Нагрузка от ограждения стен «Белпанель» С-4, 100мм передаются через основные колонны и фахверковые, установленные с шагом 3,0м по периметру. Нагрузку от ветра задаем по фасаду А-Г и Г-А переменной по высоте. Прикладываем нагрузку на колонны. Протяженность фасада 21м. Ветровая нагрузка для яруса колонн: 0-131кг/м(0-4,5м); 131-168кг/м(4,5-9м); 168-210кг/м(9-18м); 210-268кг/м(18-40,5м); Давление оттока принимаем аналогично с коэффициентом 0.75. 0-98кг/м(0-4,5м); 98-126кг/м(4,5-9м); 126-158кг/м(9-18м); 158-201кг/м(18-40,5м); Нагрузку от собственного веса металлокаркаса задаем с коэффициентом надежности 1,05. Производим предварительный расчет, по результатам которого горизонтальные перемещения здания составляют 145мм> L/500 – необходимо установить вертикальные связи. Связи принимаем крестовые, располагаем в центральных пролетах стен периметра. Связи выполняем из равнополочного металлического уголка расчетной длиной 4,4м. Предельная гибкость связи по СНиП II-23-81* - 300. Минимальный радиус инерции: Rmin=4400/300=14,7мм. Применяем уголок 90х6 по ГОСТ 8509-93, с минимальным радиусом инерции 17,9мм. Добавляем нагрузку от силосов. Объем силосов 30м3 и 10м3. При объемном весе материала до 1,2т/м3 нагрузка от силоса составит 36т и 12т соответсвенно. 6 Расчет общей схемы здания Расчет производится в программном комплексе Лира 9.6 R3.  Вид окна программы. ПРОТОКОЛ РАСЧЕТА от 24/11/2011 Version: 9.6, Processor date: 26/01/2010 Computer: GenuineIntel 2.4GHz, RAM: 2047 MB Open specifications for Multi-Processing 17:04 65_ Фиксированная память - 1199 МБ, виртуальная память - 1199 МБ. 17:04 173_ Исходные данные. Файл C:\PROGRAM FILES\LIRA SOFT\LIRA 9.6\LDATA\цех большой.TXT 17:04 168_ Ввод исходных данных основной схемы. 17:04 10_ Формирование форматов данных. 17:04 466_ Контроль исходных данных _1. Супеpэлемент типа 2000. 17:04 12_ Контроль исходных данных _2. Супеpэлемент типа 2000. 17:04 1_ Данные записаны в файл расчета C:\PROGRAM FILES\LIRA SOFT\LIRA 9.6\LWORK\цех большой#00.цех большой 17:04 523_ Постpоение гpафа матpицы. 17:04 180_ Упорядочение матрицы жесткости методом 2. 17:04 180_ Упорядочение матрицы жесткости методом 1. 17:04 101_ Определение вpемени факторизации супеpэлемента 2000. 17:04 562_ Перенумерация в схеме 17:04 520_ Инфоpмация о pасчетной схеме супеpэлемента типа 2000. - поpядок системы уpавнений 2856 - шиpина ленты 2368 - количество элементов 871 - количество узлов 556 - количество загpужений 3 - плотность матpицы 1% - количество супеpузлов 0 - дисковая память : 0.300 M 17:04 522_ Ресуpсы необходимые для выполнения pасчета 1. Дисковая память : 14.852 M фоpматы данных 0.000 M матpица жесткости основной схемы 0.300 M матpицы жесткости супеpэлементов 0.000 M динамика (f04) 0.000 M пеpемещения (f07) 0.065 M усилия (f08) 0.159 M pеакции (f09) 0.000 M pасчетные сочетания (f10) 14.327 M 2. Оpиентиpовочное вpемя pасчета 0.02 мин. Гаусс 0.01 мин. динамика 0.00 мин. pасчетные сочетания 0.00 мин. устойчивость 0.00 мин. 17:04 575_ Формирование матрицы жесткости основной схемы. 17:04 578_ Разложение матрицы жесткости основной схемы. Ориентировочное время работы 1 мин. 17:04 39_ Контроль решения основной схемы. 17:04 502_ Накопление нагрузок основной схемы. 17:04 37_ Суммарные узловые нагрузки на основную схему X Y Z UX UY UZ 1- 0.0 0.0 3.023+3 -4.089+1 3.295 0.0 2- 0.0 -3.013+1 8.856+1 -5.524 1.688 0.0 3- 0.0 0.0 8.856+1 -3.337 1.688 0.0 17:04 580_ Вычисление перемещений в основной схеме. 17:04 268_ Загружение. Работа внешних сил. Максимальные перемещения и повороты. 1- 1.817+1 -4.017-2 -1.120-2 2- 1.171 -4.672-2 1.373-2 3- 1.169 -4.672-2 1.373-2 17:04 48_ Вывод перемещений. 17:04 586_ Вычисление усилий в основной схеме. 17:04 73_ Вывод усилий. 17:04 604_ Выбор расчетных сочетаний усилий в основной схеме. 17:04 132_ Вывод расчетных сочетаний. 17:04 7_ ЗАДАНИЕ ВЫПОЛНЕНО. Время расчета 0.07 мин. 7 Подбор и проверка сечений каркаса. Проверка и подбор сечений производится в программе ЛИР-СТК. Задаем марку стали 09Г2С (С345), расчетные длины элементов, через коэффициент расчетной длины и шаг раскрепления элементов из плоскости. Результаты проверки приведены ниже.  По результатам проверки сечения недостаточно целого ряда элементов: - колонны на пересечении осей В-2 по устойчивости на 2%. Уточняем расчетную длину колонны. Вид рамы: несвободная Этажность: многоэтажная  Высота колонны, Lc = 4.5 м Жесткость колонны, Jc = 13585.3 см4 Схема опирания: защемление Расположение колонны: нижний этаж Величина пролета слева, L1 = 7.5 м Жесткость ригеля, примыкающего к верху колонны слева , Js1 = 11095 см4 Коэффициент расчетной длины 0.658 В дальнейшем в расчете используем коэффициент расчетной длины 0.8 беря в запас. - балка по оси 2 в осях В-Г. Требуется установить профиль 55Б1. - балки пятого уровня, опора силосов, расположенные вдоль осей В, Г в осях 3-4 и вдоль осей 3, 4 в осях В-Г. Требуется профиль 70Б1. Выполняем замену профилей в Расчетной схеме программы Lira с последующим пересчетом. 7 Чтение результатов расчета. Жесткости, использованные в схеме.  На последующих листах представлены развертки по осям с нумерацией элементов.  Развертка по оси А  Развертка по оси Б  Развертка по оси В  Развертка по оси Г  Развертка по оси 1  Развертка по оси 2  Развертка по оси 3  Развертка по оси 4 При необходимости узнать усилия в элементе, находим его номер на развертках и читаем в отчете о расчете данные о ндс. 8 Анализ подбора сечений. Полученные сечения элементов соответствуют подобранным предварительно. Ниже приведен отчет о проверки элементов по прочности программе Lira СТК.  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||