Проектирование сборных железобетонных элементов каркаса одноэтажного промышленного здания (стр. 6 из 7)
7.1 Данные для проектирования
Требуется запроектировать сегментную ферму пролетом 18 м.
Шаг ферм 6 м. Покрытие принято из железобетонных ребристых плит покрытия размером в плане 3х6 м. Коэффициент надежности по назначению γn = 0,95. Ферма проектируется с предварительно напряженной арматурой нижнего пояса и закладной решеткой.
Бетон тяжелый класса В 40, подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении: Rb = 22,0 МПа; Rb,ser = 29,0 МПа; Rbt = 1,40 МПа; Rbt,ser = 2,1 МПа; Eb = 32500 МПа. Коэффициент условия работы бетона γb2 =
= 0,9. Напрягаемые канаты нижнего пояса класса К-7: Rs = 1080 МПа;
Rs,ser = 1295,0 МПа; Es = 1,8∙105МПа. Арматура верхнего пояса, узлов и элементов решетки класса А-III: при Ø ≥ 10 – Rs = Rsc = 365 МПа и
Rsw = 290 МПа; при Ø < 10 - Rs = Rsc = 355 МПа и Rsw = 285 МПа;
Es = 2∙105 МПа. Хомуты из арматуры класса А-I. Натяжение арматуры механическим способом на упоры стенда. Обжатие бетона производится при его передаточной прочности Rbp = 0,7∙В = 0,7∙40 = 28 МПа. К элементам фермы предъявляется 3-я категория по трещиностойкости.
7.2 Определение нагрузок на ферму
Постоянные нагрузки
Состав и величины распределенных по площади нагрузок от покрытия приведены в табл. 9.
Таблица 9
Постоянные нагрузки на стропильную ферму
| Нормативная | Коэффициент | Расчетная | |
| Собственный вес | нагрузка, | надежности | нагрузка, |
| Н/м² | по нагрузке | Н/м² | |
| Железобетонных ребристых | 2050 | 1,1 | 2255 |
| плит покрытия размером в | |||
| плане 3х6 м с учетом | |||
| заливки швов | |||
| Обмазочной пароизоляции | 50 | 1,1 | 60 |
| Утеплитель (готовые плиты) мин/ват | 160 | 1,2 | 190 |
| Асфальтовой стяжки толщиной | 350 | 1,3 | 455 |
| 2 см | |||
| Рулонного ковра | 200 | 1,3 | 260 |
| ИТОГО | - | - | 3220 |
Рис 8. Геометрическая схема фермы.
Рис 8. Схема приложения узловых постоянных нагрузок
От веса кровли
qкр = q*a=3.220*6=19.32кН/м
Сосредоточенная узловая нагрузка от распределенной
Узел 5(9) F=61,4 кН
Узел 6(8) F=58,5 кН
Узел 7 F=58,2 кН
Снеговая нагрузка
qcn=12 кН/м
Узловые нагрузки от снега по рис.8:
Узел 5(9) F=36 кН
Узел 6(8) F=36 кН
Узел 7 F=36 кН
Собственный вес - узловые нагрузки
Узел 2(3) F=13,55 кН
Узел 5(9) F=6,0 кН
Узел 6(8) F=5,7 кН
Узел 7 F=7,12 кН
7.3 Определение усилий в стержнях фермы
Длительно действующая часть снеговой нагрузки, составляет 50% от полного нормативного значения.
| Управление | ||
| Тип | Наименование | Данные |
| 1 | Шифр задачи | ЖБК ферма Вова |
| 2 | Признак системы | 1 |
| 39 | Имена загружений | 1: постоянная2: Снеговая |
| 33 | Единицы измерения | Линейные единицы измерения: м;Единицы измерения размеров сечения: см;Единицы измерения сил: кН;Единицы измерения температуры: ; |
| Элементы | |||
| Номерэлемента | Типэлемента | Типжесткости | Узлы |
| 1 | 1 | 1 | 4 9 |
| 2 | 1 | 1 | 9 8 |
| 3 | 1 | 1 | 8 7 |
| 4 | 1 | 1 | 7 6 |
| 5 | 1 | 1 | 6 5 |
| 6 | 1 | 1 | 5 1 |
| 7 | 1 | 1 | 5 2 |
| 8 | 1 | 1 | 2 6 |
| 9 | 1 | 1 | 2 7 |
| 10 | 1 | 1 | 7 3 |
| 11 | 1 | 1 | 3 8 |
| 12 | 1 | 1 | 3 9 |
| 13 | 1 | 1 | 1 2 |
| 14 | 1 | 1 | 2 3 |
| 15 | 1 | 1 | 3 4 |
| Координаты и связи | ||||
| Номерузла | Координаты | Связи | ||
| X | Z | X | Z | |
| 1 | 0, | 0, | # | # |
| 2 | 5,97 | 0, | ||
| 3 | 11,97 | 0, | ||
| 4 | 17,94 | 0, | # | |
| 5 | 3,04 | 1,45 | ||
| 6 | 5,97 | 2,1 | ||
| 7 | 8,97 | 2,45 | ||
| 8 | 11,97 | 2,1 | ||
| 9 | 14,9 | 1,45 | ||
| Типы нагрузок | |||||
| Номерстроки | Номерузла илиэлем. | Вид нагрузки | Направление нагрузки | Номернагрузки | Номернагру-жения |
| 1 | 5 | 0 | 3 | 1 | 1 |
| 2 | 5 | 0 | 3 | 7 | 1 |
| 3 | 9 | 0 | 3 | 1 | 1 |
| 4 | 9 | 0 | 3 | 7 | 1 |
| 5 | 6 | 0 | 3 | 2 | 1 |
| 6 | 6 | 0 | 3 | 5 | 1 |
| 7 | 8 | 0 | 3 | 2 | 1 |
| 8 | 8 | 0 | 3 | 5 | 1 |
| 9 | 7 | 0 | 3 | 3 | 1 |
| 10 | 7 | 0 | 3 | 6 | 1 |
| 11 | 2 | 0 | 3 | 4 | 1 |
| 12 | 3 | 0 | 3 | 4 | 1 |
| 13 | 5 | 0 | 3 | 8 | 2 |
| 14 | 6 | 0 | 3 | 8 | 2 |
| 15 | 7 | 0 | 3 | 8 | 2 |
| 16 | 8 | 0 | 3 | 8 | 2 |
| 17 | 9 | 0 | 3 | 8 | 2 |
| Величины нагрузок | |
| Номернагрузки | Величины |
| 1 | 6, |
| 2 | 5,7 |
| 3 | 7,12 |
| 4 | 13,55 |
| 5 | 58,5 |
| 6 | 58,2 |
| 7 | 61,7 |
| 8 | 36, |
| Загружения | |
| Номер | Наименование |
| 1 | постоянная |
| 2 | Снеговая |
| Максимальные усилия элементов расчетной схемы, kН, м | ||||||||
| Наиме-нование | MAX+ | MAX- | ||||||
| Значение | Номерэл-та | Номерсечения | Номерзагру-жения | Значение | Номерэл-та | Номерсечения | Номерзагру-жения | |
| N | 393,035 | 14 | 3 | 1 | -421,897 | 5 | 3 | 1 |
| M | 0, | 15 | 3 | 2 | 0, | 15 | 3 | 2 |
| Q | 0, | 15 | 3 | 2 | 0, | 15 | 3 | 2 |
| Усилия и напряжения элементов, kН, м | |||||
| Номерэл-та | Номерсечен. | Номерзагруж. | Усилия и напряжения | ||
| N | M | Q | |||
| 1 | 1 | 1 | -413,718 | 0, | 0, |
| 2 | -209,054 | 0, | 0, | ||
| 2 | 1 | -413,718 | 0, | 0, | |
| 2 | -209,054 | 0, | 0, | ||
| 3 | 1 | -413,718 | 0, | 0, | |
| 2 | -209,054 | 0, | 0, | ||
| 2 | 1 | 1 | -421,897 | 0, | 0, |
| 2 | -210,627 | 0, | 0, | ||
| 2 | 1 | -421,897 | 0, | 0, | |
| 2 | -210,627 | 0, | 0, | ||
| 3 | 1 | -421,897 | 0, | 0, | |
| 2 | -210,627 | 0, | 0, | ||
| 3 | 1 | 1 | -414,677 | 0, | 0, |
| 2 | -207,023 | 0, | 0, | ||
| 2 | 1 | -414,677 | 0, | 0, | |
| 2 | -207,023 | 0, | 0, | ||
| 3 | 1 | -414,677 | 0, | 0, | |
| 2 | -207,023 | 0, | 0, | ||
| 4 | 1 | 1 | -414,677 | 0, | 0, |
| 2 | -207,023 | 0, | 0, | ||
| 2 | 1 | -414,677 | 0, | 0, | |
| 2 | -207,023 | 0, | 0, | ||
| 3 | 1 | -414,677 | 0, | 0, | |
| 2 | -207,023 | 0, | 0, | ||
| 5 | 1 | 1 | -421,897 | 0, | 0, |
| 2 | -210,627 | 0, | 0, | ||
| 2 | 1 | -421,897 | 0, | 0, | |
| 2 | -210,627 | 0, | 0, | ||
| 3 | 1 | -421,897 | 0, | 0, | |
| 2 | -210,627 | 0, | 0, | ||
| 6 | 1 | 1 | -413,718 | 0, | 0, |
| 2 | -209,054 | 0, | 0, | ||
| 2 | 1 | -413,718 | 0, | 0, | |
| 2 | -209,054 | 0, | 0, | ||
| 3 | 1 | -413,718 | 0, | 0, | |
| 2 | -209,054 | 0, | 0, | ||
| 7 | 1 | 1 | 42,9195 | 0, | 0, |
| 2 | 18,8996 | 0, | 0, | ||
| 2 | 1 | 42,9195 | 0, | 0, | |
| 2 | 18,8996 | 0, | 0, | ||
| 3 | 1 | 42,9195 | 0, | 0, | |
| 2 | 18,8996 | 0, | 0, | ||
| 8 | 1 | 1 | -20,8795 | 0, | 0, |
| 2 | -14,3727 | 0, | 0, | ||
| 2 | 1 | -20,8795 | 0, | 0, | |
| 2 | -14,3727 | 0, | 0, | ||
| 3 | 1 | -20,8795 | 0, | 0, | |
| 2 | -14,3727 | 0, | 0, | ||
| 9 | 1 | 1 | 24,3355 | 0, | 0, |
| 2 | 9,46983 | 0, | 0, | ||
| 2 | 1 | 24,3355 | 0, | 0, | |
| 2 | 9,46983 | 0, | 0, | ||
| 3 | 1 | 24,3355 | 0, | 0, | |
| 2 | 9,46983 | 0, | 0, | ||
| 10 | 1 | 1 | 24,3355 | 0, | 0, |
| 2 | 9,46983 | 0, | 0, | ||
| 2 | 1 | 24,3355 | 0, | 0, | |
| 2 | 9,46983 | 0, | 0, | ||
| 3 | 1 | 24,3355 | 0, | 0, | |
| 2 | 9,46983 | 0, | 0, | ||
| 11 | 1 | 1 | -20,8795 | 0, | 0, |
| 2 | -14,3727 | 0, | 0, | ||
| 2 | 1 | -20,8795 | 0, | 0, | |
| 2 | -14,3727 | 0, | 0, | ||
| 3 | 1 | -20,8795 | 0, | 0, | |
| 2 | -14,3727 | 0, | 0, | ||
| 12 | 1 | 1 | 42,9195 | 0, | 0, |
| 2 | 18,8996 | 0, | 0, | ||
| 2 | 1 | 42,9195 | 0, | 0, | |
| 2 | 18,8996 | 0, | 0, | ||
| 3 | 1 | 42,9195 | 0, | 0, | |
| 2 | 18,8996 | 0, | 0, | ||
| 13 | 1 | 1 | 373,416 | 0, | 0, |
| 2 | 188,689 | 0, | 0, | ||
| 2 | 1 | 373,416 | 0, | 0, | |
| 2 | 188,689 | 0, | 0, | ||
| 3 | 1 | 373,416 | 0, | 0, | |
| 2 | 188,689 | 0, | 0, | ||
| 14 | 1 | 1 | 393,035 | 0, | 0, |
| 2 | 198,293 | 0, | 0, | ||
| 2 | 1 | 393,035 | 0, | 0, | |
| 2 | 198,293 | 0, | 0, | ||
| 3 | 1 | 393,035 | 0, | 0, | |
| 2 | 198,293 | 0, | 0, | ||
| 15 | 1 | 1 | 373,416 | 0, | 0, |
| 2 | 188,689 | 0, | 0, | ||
| 2 | 1 | 373,416 | 0, | 0, | |
| 2 | 188,689 | 0, | 0, | ||
| 3 | 1 | 373,416 | 0, | 0, | |
| 2 | 188,689 | 0, | 0, | ||
7.4 Расчет сечений элементов фермы