Расчет арки пространственной конструкции
Определение усилия в стержнях и подборка сечения для трех шарнирной арки. Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия. Распределение аэродинамических коэффициентов. Момент инерции сечения. Эксцентриситет продольной силы.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | практическая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.11.2014 |
| Размер файла | 519,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство науки и образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего профессионального образования
Ульяновский Государственный Технический Университет
Кафедра «Архитектурно-строительное проектирование»
Расчетно-графическая работа
"Расчет арки пространственной конструкции"
Выполнила:
студентка гр. ПГСбдc -23
Петров Н. А.
Принял:
Тур А.В.
Ульяновск 2014
Задание арка инерция аэродинамический
Определить усилия в стержнях и подобрать сечение для 3х шарнирной арки пролетом 24м и высотой 10 м. Шаг арок 8м.
Собственный вес арки
|
Наименование |
Нормативная нагрузка, т/м |
Коэффициент перехода |
Расчетная нагрузка, т/м |
|
|
Арка [0.6*1.0*2.5] |
1,5 |
1,1 |
1,65 |
|
|
Прогоны [№14 - 13.3*4] |
0,0532 |
1,05 |
0,086 |
|
|
Проф. Настил [0.6*8] |
0,048 |
1,05 |
0,051 |
|
|
Утеплитель [18*8] |
0,144 |
1,2 |
0,188 |
|
|
Мембрана [3*8] |
0,024 |
1,2 |
0,03 |
|
|
Всего |
2,139 |
Снеговые нагрузки
Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле
S0 = 0.7 ce ct м Sg ,
где S0 - нормативная снеговая нагрузка на 1м2;
ce - коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов, 1,0 ;
ct - термический коэффициент, 1,0 ;
м - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие;
Sg - вес снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности земли, 240 кг/м2.
Вариант загружения 1
= cos 1.5б,
где б - уклон покрытия, 0.
Найдем значение м1 для каждого узла:
0,588
.
Найдем значения S0 на погонный метр для каждого узла с учетом шага арок 9м и коэффициента надежности по нагрузкам гf =1.4
,
,
.
Вариант загружения 2
м2 = 2sin3б,
где б - уклон покрытия, 0.
Найдем значение м2 для каждого узла:
.
Найдем значения S0 на погонный метр для каждого узла с учетом шага арок 8м и коэффициента надежности по нагрузкам гf =1.4:
,
,
,
,
,
.
Воздействие ветра
Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки wm в зависимости от эквивалентной высоты ze над поверхностью земли следует определять по формуле
где - нормативная ветровая нагрузка на 1м2;
- нормативное значение ветрового давления, 35 кг/м2;
- коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте;
- аэродинамический коэффициент.
Эквивалентная высота ze для зданий, у которых h?d равна ze = h. Здесь d - размер здания в направлении, перпендикулярном расчетному направлению ветра (поперечный размер); h - высота здания.
Коэффициент определяется по табл.1 для типа местности - В.
Распределение аэродинамических коэффициентов по поверхности покрытия приведено на рисунке Д.5.
=0,65
=-1,1
=-0,4
Определим расчетное значение ветровой нагрузки wm в зависимости от эквивалентной высоты ze над поверхностью земли на погонный метр арки для 3х сегментов арки с учетом шага арок равного 8м и коэффициента надежности по нагрузкам гf =1.4:
Определение усилий в арке
Усилия в стержнях арки определяем с помощью программного комплекса ЛИРА
Усилия для всех элементов и загружений.
Расчет сечения арки
Данные для проектирования
Бетон арки класса В20 с расчетными характеристиками: Rb=15 МПа; Rbt=1.35МПа; Eb = 27500 МПа; продольная рабочая арматура класса А400 Ш25 (Rs= Rsc = 350 МПа; Ex = 200000 МПа; бs = = 7.27, площадь поперечного сечения 0,0049м2), поперечная- класса А240.
Коэффициент гь2= 1, тогда Rb=1*15=15 МПа.
Расчет сечения арки
Размеры прямоугольного сечения арки: b = 600 мм; h = 1000 мм; а = а'=40 мм; h0 = 1000 - 40 =960 мм. Армирование арки принимаем симметричным. Расчетная длина арки l0 = 0.58L = 0.58*24 = 13,92 м.
Вариант Nmax+M
Находим условную критическую силу Ncr.
Проектный эксцентриситет e0 = M/N = 0/740 = 0
дe = l0/h =13,92/1,0 = 13,92;
дe,min = 0.5-0.01l0/h-0.01Rb = 0.5-0.01*27840/1100-0.01*13.5=0.1119;
вводим в расчет дe=13,92.
Коэффициент, учитывающий длительное действие нагрузки: ц1 = 1+в =2, для конструкций без предварительного напряжения.
В первом приближение принимаем м=0,005.
Момент инерции сечения:
.
Условная критическая сила:
,
где - модуль упругости бетона;
l0 - расчетная длина;
- момент инерции сечения;
- коэффициент, учитывающий влияние ползучести бетона;
- отношение модулей упругости стали и бетона;
- статический момент инерции.
> N = 740 kH => Размеры сечения достаточны.
Коэффициент увеличения начального эксцентриситета:
.
Расчетный эксцентриситет продольной силы:
Определим требуемую площадь сечения симметричной арматуры по формулам:
,
,
где - продольная сила, - расчетный эксцентриситет, - прочность бетона на сжатие, - ширина сечения, - рабочая высота сечения, - прочность арматуры на сжатие, - расстояние между центром арматуры и гранью сечения, - прочность арматуры на растяжение, - относительная высота сжатой зоны бетона, принимаемая 0,55.
,
0,0228 м2,
Арматуру принимаем по конструктивному минимуму при м=0,005.
,
,0228 = 0,0331м2.
Из конструктивных соображений площадь армирования принимаем равную
м2.
Вариант N+Mmax
Находим условную критическую силу Ncr.
Проектный эксцентриситет e0 = M/N =45,349/38,253 = 1,185м.
дe = l0/h = 13,92/1,0 = 13,92;
дe,min = 0.5-0.01l0/h-0.01Rb = 0.5-0.01*27840/1100-0.01*13.5=0.1119;
вводим в расчет дe=25,31.
Коэффициент, учитывающий длительное действие нагрузки: ц1 = 1+в =2, для конструкций без предварительного напряжения.
В первом приближение принимаем м=0,005.
Момент инерции сечения:
.
Условная критическая сила:
,
где - модуль упругости бетона;
l0 - расчетная длина;
- момент инерции сечения;
- коэффициент, учитывающий влияние ползучести бетона;
- отношение модулей упругости стали и бетона;
- статический момент инерции.
> N = 375,029 kH => Размеры сечения достаточны.
Коэффициент увеличения начального эксцентриситета:
Расчетный эксцентриситет продольной силы:
Определим требуемую площадь сечения симметричной арматуры по формулам:
,
,
где - продольная сила,
- расчетный эксцентриситет,
- прочность бетона на сжатие,
- ширина сечения,
- рабочая высота сечения,
- прочность арматуры на сжатие,
- расстояние между центром арматуры и гранью сечения,
- прочность арматуры на растяжение,
- относительная высота сжатой зоны бетона, принимаемая 0,55.
,
0,0216 м2.
Арматуру принимаем по конструктивному минимуму при м=0,005.
,
,0216= 0,0307м2.
По конструктивным соображениям площадь армирования принимаем равную
м2.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет клеефанерной плиты, узлов арки. Определение усилий от действия постоянной нагрузки. Геометрические характеристики сечения. Проверка устойчивости плоской формы деформирования. Определение усилий от действия снеговой нагрузки на правой половине арки.
курсовая работа [94,7 K], добавлен 14.12.2012Схема распределения снеговой нагрузки. Определение геометрических характеристик расчетного сечения плиты. Напряжение в ребре каркаса и обшивках. Сбор нагрузок на несущие элементы арки. Расчет по прочности сжато-изгибаемой полуарки. Расчет узлов арки.
курсовая работа [849,2 K], добавлен 04.10.2010Сбор нагрузок при строительстве. Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия. Собственный вес и вес профилированного настила. Расчет несущей способности вклеенных стержней, участков балки, выгнутого межопорного участка.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 31.01.2016Описание геометрической схемы конструкции птичника. Расчет рамы, ветровой нагрузки, проверка прочности биссектрисного сечения, конструктивный расчет. Проверка сечения арки на скалывание по клеевому шву. Меры защиты конструкций от загнивания и возгорания.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 02.10.2010Расчет сечений в плоскости поперечной рамы и изгиба (эксцентриситет продольной силы, коэффициент армирования, площадь сечения арматуры в сжатой зоне) надкранной и подкранной частей с целью конструирования двухветвевой и сплошной железобетонных колонн.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 02.02.2010Расчет клеефанерной панели рамы с ригелем в виде арки треугольного очертания с затяжкой. Определение параметров трехшарнирной арки, ее статический расчет и определение усилий в сечениях. Проектирование конькового и опорного узла, крепления стойки.
курсовая работа [275,4 K], добавлен 03.10.2010Обоснование типа несущих конструкций. Сравнение треугольного и круглого сечений. Расчет и конструирование ограждающих конструкций. Оценка снеговой и ветровой нагрузок. Сочетание усилий в сечении арки. Геометрические характеристики прямоугольного сечения.
курсовая работа [789,8 K], добавлен 21.12.2012Компоновка балочной клетки. Подбор сечения балок настила. Определение массы балок настила. Проверка прочности и жесткости подобранного сечения. Расчетная схема, нагрузки, усилия. Подбор сечения центрально-сжатой колонны. Расчет поясных швов главной балки.
курсовая работа [912,0 K], добавлен 06.05.2012Методика розрахунку двошарнірної арки із постійними жорсткостями. Кінематичний аналіз і визначення кількості невідомих методу сил. Вибір основної системи методу сил, запис канонічного рівняння. Побудова і перевірка епюр внутрішніх зусиль для заданої арки.
курсовая работа [400,2 K], добавлен 04.04.2010Расчет конструкции покрытия. Статический расчет щита. Основные геометрические размеры рамы. Сбор нагрузок на раму. Расчет сочетаний нагрузок. Эпюра продольных и поперечных сил по 2 РСН. Подбор сечения полуарки. Проверка прочности биссектрисного сечения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 04.10.2010Расчетная схема, нагрузки и усилия, подбор сечения балки настила, проверка ее прочности и жесткости. Расчет геометрических характеристик поперечного сечения. Расчет планок колонны. Проверка общей и местной устойчивости главной балки, ее крепления к стене.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.12.2013Компоновка и выбор схемы балочной клетки. Подбор сечения балок, расчет стального листового настила. Расчетная схема, нагрузки и усилия главной балки, соединение поясных листов со стенкой. Расчет и конструирование колонны, компоновка и подбор сечения.
курсовая работа [343,9 K], добавлен 08.07.2012Компоновка сечения составной главной балки. Момент инерции, приходящийся на поясные листы. Изменение сечения балки по длине. Площадь сечения поясов. Проверка местной устойчивости сжатого пояса и стенки сварной балки. Проверка устойчивости стенки балки.
курсовая работа [956,7 K], добавлен 31.03.2015Компоновка балочной клетки, определение погонной нагрузки, максимальных внутренних усилий, подбор сечения балки железобетонного настила. Расчет колонны сплошного сечения, анализ нагрузки, действующей на колонну. Проверка напряжений и прочности траверсы.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 03.01.2017Компоновка конструктивной схемы здания, его внутренняя структура и предъявляемые требования. Расчет плиты покрытия: геометрические характеристики поперечного сечения, статический расчет параметров. Определение клееной дощатой балки и его сечения.
курсовая работа [959,3 K], добавлен 18.12.2014Расчет конструкции монолитного перекрытия. Определение усилий в плите от нагрузок. Геометрические характеристики сечения. Расчет второстепенной балки по нормальным к продольной оси сечениям. Определение потерь предварительного напряжения арматуры.
курсовая работа [514,1 K], добавлен 24.02.2012Расчёт стропильной ноги, подкоса и ригеля. Угол наклона кровли к горизонту. Сбор нагрузок на стропильную ногу. Напряжение изгиба, прочность сечения, момент инерции сечения. Модуль упругости древесины. Схема усилий в подкосе. Сопротивление смятию сосны.
курсовая работа [322,2 K], добавлен 21.06.2015Анализ расчетной схемы сварной стержневой конструкции и определение типа поперечного сечения её балки. Расчет прочности балки и её высоты по условиям жесткости и максимального прогиба. Геометрические размеры сечения и прочность стержневой конструкции.
курсовая работа [602,2 K], добавлен 12.09.2015Ограждающие конструкции покрытия для неотапливаемого здания. Определение нагрузки на м2 горизонтальной проекции здания. Расчет спаренного прогона, на который опирается двойной дощатый настил. Определение несущей конструкции покрытия в виде клееной балки.
курсовая работа [5,3 M], добавлен 12.03.2013Расчетная и основная схема рамы. Определение реакций верха колонн от единичного смещения, усилий в колоннах от снеговой нагрузки. Расчет подкрановой части. Проектирование фундамента под колонну и стропильной двускатной балки двутаврового сечения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 21.03.2013
