Расчет подкрановой балки

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Содержание

1. Расчет подкрановой балки

1.1 Определение давления на подкрановую балку

1.2 Определение распределенной нагрузки на балку от собственного веса балки и кранового рельса КР-70

1.3 Определение усилий в балке

1.3.1 Кран находится между двумя колоннами

1.3.2 Кран находится на колоне

1.4 Расчет продольных стержней балки

1.4.1 Определение высоты поперечного сечения балки

1.4.2 Определение площади арматуры

1.4.3 Расчет поперечных стержней

1.4.4 Определение расчетного усилия на единицу длины балки, приходящееся на поперечные стержни

2. Расчет многопустотной плиты

2.1 Данные для расчета

2.2 Сбор нагрузок

2.3 Расчетная длинна плиты

2.4 Усилия от расчетных и нормативных нагрузок

2.5 Установление размеров сечения плиты

Список литературы



1. Расчет подкрановой балки

1.1 Определение давления на подкрановую балку

балка нагрузка усилитель арматура

Расстояние между осями опор крана для пролета 18 м составляет 16,5 м

Грузовое расстояние L_гр=2,1 м

Вес тележки Q_тел=12 т

Грузоподъемность Q_гр=30 т

Вес крана Q_кр=30 т

Рассматриваем следующую схему

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Рассматриваем подкрановую балку на которой находится т. А (из схемы).

Нагрузка R_A поровну распределяется на два колеса. Расстояние между колесами крана - база платформы B=2400 мм.



1.2 Определение распределенной нагрузки на балку от собственного веса балки и кранового рельса КР-70

- от собственного веса балки

Предварительно принимаем высоты балки

Ширина балки b_б=0,5•h_б=0,3 м

q_б =k_п·b_б·h_б·г_б=1,1·0,6·0,3·2,4=0,475 т/м,

где г_б=2,4 т/м³ - удельный вес бетона

- от веса к типа КР-70

Масса погонного метра КР-70 равна 0,0528 т/м

q_р=0,0528·1,1=0,058 т/м

q=q_б+q_р=0,475+0,058=0,533 т/м

Нагрузка от каждого колеса



1.3 Определение усилий в балке

1.3.1 Кран находится между двумя колоннами

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Рассмотрим участок 0-1

При x=3м



Площадь эпюры

Участок 1-2 аналогичен участку 0-1

Рассмотрим участок 2-3

1)Без крана

При x=3м



Площадь эпюры

2)С краном в центре

При x=1,8м

При x=4,2м

Площадь эпюры

Площадь эпюр:

Участки 3-4 и4-5 аналогичны участку 0-1

Составляем уравнение трех моментов

Вычисления выполняем в программе Mathcad

Определяем реакции в опорах с учетом моментов

По условию M0=M5=0, тогда запишем для этого условия систему уравнений и найдем ее корни.



Участок 0-1

При x=3,839м

Участок 1-2

Участок 2-3



0?x<1,8

1,8?x<4,2

4,2?x<6



0?x<1,8

1,8?x<4,2

4,2?x<6

Участок 3-4



Участок 4-5

Проверка по эпюре “Q”

УF_ky=УR

R₀=2,046т; R₁=5,691т; R₂=33,118т; R₃=27,289т; R₄=5,691т; R₅=2,046т;

q·30+2·R=R₀+R₁+R₂+R₃+R₄+R₅



0,533•30+2•26,464=2,046+5,691+27,289+27,289+5,691+2,046

68,918т=70,052

1.3.2 Кран находится на колоне

Рассмотрим участок 0-1

При x=3м



Площадь эпюры

Участок 1-2 аналогичен 0-1

Рассмотрим участок 2-3

1)Без крана

При x=3м



Площадь эпюры

2). С краном

При x=4,8

Площадь эпюры

Рассмотрим участок 3-4



1)Без крана

При x=3м

Площадь эпюры

2)С краном

При x=1,2

Площадь эпюры

Участок 4-5 аналогично 0-1

Составляем уравнение трех моментов.

Вычисления выполняем в программе Mathcad

По условию M0=M5=0, тогда запишем для этого условия систему уравнений и найдем ее корни

Определяем реакции в опорах с учетом моментов

Участок 0-1



При x=3,233м

Участок 1-2



Участок 2-3



0<x<4,8м

4,8<x<6

При x=4,8м

Участок 3-4



0<x<1,2м

4,8<x<6



При x=1,2м

Участок 4-5

Проверка по эпюре “Q”

УF_ky=0

R₀=1,723т; R₁=0,913т; R₂=12,13т; R₃=42,544т; R₄=8,83т; R₅= 2,733т;

q·25+2·R=R₀+R₁+R₂+R₃+R₄+R₅

0,533·30+2·26,464=1,723+0,913+12,13+42,544+8, 834+2,733

68,918т=68,873т



1.4 Расчет продольных стержней балки

Расчет выполняем по нормальным сечениям.

Максимальный растягивающий момент верхней части балки (из эпюр) M_max=20,318 т·м

Параметры материалов балки:

Арматура A-II R_a=2700 кг/см²

Бетон В-25 R_б=145 кг/см²

Ширина балки b_В=30 см -ранее принятый параметр.



1.4.1 Определение высоты поперечного сечения балки

h=h₀+a_з;

где h₀- рабочая высота балки, a_з- защитный слой

,

где A₀- коэффициент зависящий от относительной высоты сжатой зоны;

о для балок принимается 0,3…0,4

Принимаем о=0,35 которому соответствует A₀=0,289

Для балок h?250 мм защитный слой a_з?20 мм

Принимаем a_з=30 мм, тогда

h=43,6+3=46,6 см принимаем 47 см

Отсюда h₀=h-a_з=47-3=44 см

Уточняем A₀ из формулы

о=0,311; з=0,815

1.4.2 Определение площади арматуры



Принимаем в верхнем поясе балки 3 Ш 32 A-II

Проверим условие о?о_гр, где о-относительная высота сжатой зоны бетона о=0,311; о_гр- граничное состояние сжатой зоны

о₀=0,83-0,0008·R_б=0,815-0,0008·145=0,699

Условие о?о_гр соблюдается т.к. 0,311<0,584

Расчет арматуры в нижнем поясе балки

h=47 см, b=30 см

Максимальный растягивающий момент нижней части балки (из эпюр) M_max=29,332 т·м

Принимаем защитный слой a_з=30 мм, тогда h₀=h-a_з=47-3=44 см

По таблице определяем значение з=0,713

Определяем площадь арматуры:

Принимаем в нижнем поясе балки 4 Ш 32 A-II и1 Ш 18(A_S=34,715 см²)

1.4.3 Расчет поперечных стержней

Рассчитываем по наклонным сечениям

Арматура A-II R_aс=2150 кг/см²

Бетон В-25 R_б=145 кг/см²; R_р=10,5 кг/см²

Максимальная поперечная сила Q_max=28,063 т

Размеры балки: b=3см; h=47см; a_з^в=3 см; a_з^н =3 см

Проверяем прочность балки по условию смятия на опорах

A_см=b_б·b_к/2=30·40/2=600 см²

4,68<10,5

Высота рабочей зоны

h₀=h- a_з^в - a_з^н =47-3-3=41 см

Принимаем две ветви диаметром d=10 мм каждая F_x=0,785 см²

1.4.4 Расчетное усилие на единицу длины балки, приходящееся на поперечные стержни

Определяем расстояние между поперечными стержнями

Максимальный шаг поперечных стержней

Принимаем диаметр горизонтальных поперечных стержней в сечении балки по условию сварки 10 мм

Принимаем U_мах=32 см



2. Расчет многопустотной плиты

2.1 Данные для расчета

Площадь операния плиты - 375мм.

Класс бетона - В25 (R_b = 145 кг/см², R_bt = 10,5 кг/см²)

Класс арматуры - А ЙЙ (R_s = 2700 кг/см²)

2.2 Сбор нагрузок

№	Нагрузка	Нормативная нагрузка Н/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка Н/м2
Постоянная
1	Покрытие (два слоя рубероида) 50Ч2	100	1,3	130
2	Стяжка(асфальт) 20000Ч0,04	800	1,3	1040
3	Теплоизоляция(пенобетон) 3000Ч0,12	360	1,3	468
4	Железобетонная плита	3000	1,1	3300
Всего:	4260		4938
Временная
	Снеговая нагрузка	500	1,4	700
Всего:	4760		5638

Расчетная нагрузка на 1м при ширине плиты 2,2м с учетом коэффициента надежности г_n=1,1:

- постоянная g=4,938•2,2•1,1=11,95кН/м;

- полная g+х=5,638•2,2•1,1=13,64кН/м.

Нормативная нагрузка на 1м:

- постоянная g=4,26•2,2•1,1=10,31кН/м;

- полная g+х=4,76•2,2•1,1=11,52кН/м.



2.3 Расчетная длинна плиты

Расчетная длинна плиты принимается равной расстоянию между осями ее опор:

мм

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

2.4 Усилия от расчетных и нормативных нагрузок

От расчетной нагрузки:

От нормативной полной нагрузки:



2.5 Установление размеров сечения плиты

Высота -

Рабочая высота сечения

Размеры:

- высота верхней и нижней полок 3см;

- ширина ребер 3,5 см;

- крайних ребер 4,75см.

В расчетах по предельным состояниям первой группы расчетная толщина сжатой полки таврового сечения ; отношение , при этом в расчет вводится вся ширина полки ; расчетная ширина ребра b=216-12•14=48см.

2.5 Расчет прочности плиты

Расчет прочности плиты представляет собой расчет таврового сечения с полкой в сжатой зоне

Размещено на http://www.allbest.ru/

2



Проверяем условия

Находим площадь растянутой арматуры

м²=12,8см²

Принимаем 13 стержней Ш12мм. Верхнюю арматуру принимаем аналогично растянутой по конструктивным требованиям.

Поперечную арматуру плиты по условию прочности по наклонным сечениям рассчитываем по расчетной ширине ребра b равных по сумме ширине всех ребер сечения.

Н,

Н

де Q - максимальна поперечна сила, Н;

k₁ - коэффициент для тяжелого бетона, равен 0,35.

де R_bt - расчетное сопротивление бетона на осевое растяжение,Н/м².

k₂ - коэффициент для тяжелого бетона, равен 0,8 Условие выполняется, прочности бетона достаточно и сечение подобрано правильно. Проверяем третье условие



Так как второе условие выполняется, то поперечная арматура размещается с шагом, который определяется по формуле:

Хомуты размещаем с шагом 10см на расстоянии ј от опоры, в средней части принимаем шаг хомутов 3/4h, то есть 15см. Поперечные стержни принимаем Ш5мм.



Список литературы

1.Мандрыков.Примеры расчета строительных конструкций,:М. -1986

2.Справочник по строительным материалам и изделиям. Под.ред. М.С.Хуторянского: К, - Будивельник, - 1986-800с.

3.В.Н.Байков, Э.Е.Сигалов. Железобетонные конструкции. М:. - Стройиздат, - 1985

Размещено на Allbest.ru

...