Курсовой проект - Проектирование неутепленного здания с несущими деревянными гнутоклееными рамами ступенчатого очертания - файл n6.doc

приобрести
Курсовой проект - Проектирование неутепленного здания с несущими деревянными гнутоклееными рамами ступенчатого очертания
скачать (706.2 kb.)
Доступные файлы (6):
n1.dwg
n2.dwg
n3.dwg
n4.dwg
n5.dwg
n6.doc442kb.12.06.2009 14:44скачать
Победи орков

Доступно в Google Play

n6.doc

1   2   3   4

Вычисление ординат эпюры изгибающих моментов

в полосе шириной b1 = 1 см Таблица 5

M1 = qb1 L2 =586,5 0,010,342 = 0,678 = 678м)




0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0



0

-0.001

0.002

0.008

0.013

0.016

0.014

0.011

0.006

0.002

0



0

-0.001

-0.002

-0.003

-0.003

-0.004

-0.003

-0.002

-0.001

0.001

0



0

0

0.004

0.011

0.016

0.02

0.017

0.013

0.007

0.001

0

M1 = qb1L2

0

0

2.71

7.46

10.85

13.56

11.53

8.81

4.75

0.68

0


Построение эпюр реактивных давлений фундамента и изгибающих моментов в опорной плите башмака от нагрузки МН = 8,71 кНм. Щеки башмака через сварные угловые швы передают изгибающий момент МН = НАhуд /2 (см. выше) на опорную плиту. Эпюра вертикального давления на опорную плиту от момента МН, в предположении упругих деформаций стали - треугольная на половине длины плиты. Максимальная величина линейного давления у края плиты от одной щеки:

qщ = 0,5МН /(lоп2 /6) = 0,58,71/(1,132 /6) = 20,5 кН/м.

Расчет опорной плиты выполним в условиях плоской задачи, выделив из плиты в поперечном направлении полосу шириной b1 = 1 см от края. Полосу рассматриваем как балку на упругом основании, симметрично нагруженную сосредоточенными силами

Р = qщ b1 = 20,50,01 = 0,205 кН, на расстоянии а = 95 мм от продольного края плиты. Точки приложения сил Р приняты по центру толщины щек. Длина балки L = bоп = 340мм.

Эпюру реактивных давлений фундамента p2 на балку (полосу) с достаточной для инженерного расчета точностью можно принять равномерной по длине балки L. Тогда величину реактивного давления фундамента р2 вычислим по формуле:

p2 = 2Р/(b1L) = 20,205/(0,010,34) = 120,6 кПа.

Балка работает на изгиб как двухконсольная, опертая на щеки башмака (опорные реакции Р = 0,205 кН), нагруженная снизу реактивным давлением фундамента. Изгибающие моменты в балке M2 определим, используя симметрию, только для левой половины в сечениях  = 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 ( = х/L) и в сечении  = а/L = 0,095/0,34 = 0,279, под силой Р.

Для сечений от 0 до 0,279:

момент M2 = p2 b1(L)2 /2 = 120,61030,01(0,34)2 /2 = 69,7 2:

при  = 0, M2 = 0;

при  = 0,1, М2 = 69,70,12 = 0,697 Нм;

при  = 0,2, M2 = 69,70,22 = 2,788 Нм;

при  = 0,279, M2 = 69,70,2792 = 5,425 Нм.

Для сечений от 0,3 до 0,5:

момент M2 = p2 b1(L)2 /2 – P(L – a) =

120,61030,01(0,34)2 /2 – 0,205103(0,34 – 0,095) = 1192 – 349(0,34 – 0,095):

при  = 0,3, M2 = 69,70,32 – 205(0,340,3 – 0,095) = 4,84 Нм;

при  = 0,4, M2 = 69,70,42 – 205(0,340,4 – 0,095) = 2,75 Нм;

при  = 0,5, M2 = 69,70,52 – 205(0,340,5 – 0,095) = 2,05 Нм;

В целях упрощения расчета условно считаем эпюры моментов М1 и М2 совмещенными в одном сечении опорной плиты (точнее полосе шириной b1 = 1 см). В действительности моменты М1 действуют, на расстоянии 30 мм от края плиты, а моменты M2, по краю плиты. Ординаты эпюры изгибающих моментов М = М1 + М2, (расчетная комбинация), вычислены в табл. 6.


Таблица 6

Расчетная комбинация изгибающих моментов в плите М = M1 + M2м)




0

0.1

0.2

0.279

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.721

0.8

0.9

1.0

M1

0

0

2.71

7.46

10.85

13.56

11.53

8.81

4.75

0.68

0

0

0

M2

0

0.697

2.788

5.425

4.84

2.75

2.05

2.75

4.84

5.425

2.788

0.697

0

M

0

0.697

5.498

12.885

15.69

16.31

13.58

16.31

15.69

12.885

5.498

0.697

0


Минимально необходимую толщину опорной плиты оп.min определим расчетом плиты по прочности на изгиб. Максимальный расчетный момент М = 16.31 Нм (см. табл. 6). На основании формулы (28) СНиП “Нормы проектирования. Стальные конструкции.”, заменив момент сопротивления его выражением для полосы шириной b1 = 1 см, толщиной оп.min (Wmin = b12оп.min /6), найдем:

оп.min = = 0,00638 м = 6.38 мм,

где Ry = 240 МПа, c = 1 - см. выше.

Учитывая возможность отклонения в передаче давления нагрузкой RA от принятого равномерного распределения по площади bh0 контакта торца полурамы с опорной плитой, что возможно из-за поворота опорного конца полурамы, толщину плиты следует назначить с запасом.

Принимаем оп = 12 мм (толщина проката по ГОСТ 82-70*).
Проверка бетона фундамента по прочности на сжатие.
Напряжения сжатия в фундаменте b равны реактивным давлениям фундамента. В соответствии с эпюрами реактивных давлений (эпюры, как и ранее, условно считаем совмещенными в одном сечении) максимальное расчетное напряжение сжатия:

b = р1 + p2 = 329 + 120,6 = 449,6 кПа – действует в середине ширины опорной плиты.

Имеем b = 0,4496 МПа < Rb = 7,5 МПа, где Rb = 7,5 МПа - расчетное сопротивление бетона класса В12.5 осевому сжатию. Прочность бетона фундамента на сжатие обеспечена.
Проверка прочности анкерных болтов.
Опорная плита башмака через приваренную к ней прямоугольную шайбу передает распор рамы НA = 71,2 кН на анкерные болты. Под действием распора анкерные болты работают на срез, шайба - на смятие.

Растягивающее усилие от момента МH = 8,71 кНм стремится оторвать опорную плиту башмака от фундамента. Отрыву препятствует вертикальная реакция рамы RA = 87,1 кН, приложенная с эксцентриситетом е = 15 мм относительно центра продольной стороны опорной плиты. Если эпюра напряжений под опорной плитой от RA и МH имеет растянутую зону, то анкерные болты следует установить в центре тяжести растянутой зоны эпюры напряжений и необходимо проверить по прочности на растяжение. Выясним характер эпюры напряжений под опорной плитой, предполагая работу бетона фундамента по упругой стадии.

Суммарные краевые напряжения под плитой (для напряжений сжатия принимаем знак «+»):

к1 = Rа оп – RA е /Wоп + МН /Wоп =

= 87,1/0,3842 – 87,10,015/0,0723 + 8,71/0,0723 = 329,1 кПа – сжатие;

к2 = Rа оп + RA е /Wоп – МН /Wоп =

= 87,1/0,3842 + 87,10,015/0,0723 – 8,71/0,0723 = 124,3 кПа – сжатие;
Суммарная эпюра напряжений под опорной плитой не имеет растянутой зоны, следовательно, отрыва плиты от фундамента не происходит, и анкерные болты на растяжение не работают.

Анкерные болты работают только на восприятие распора НA = 71,2 кН.

Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним анкерным болтом dba = 24 мм по СНиП “Нормы проектирования.Стальные конструкции.” п. 11.7*:

где Rbs = 150 МПа - расчетное сопротивление срезу болта класса прочности 4.6 по СНиП “Нормы проектирования. Стальные конструкции.”, табл. 58*; Rbp = 450 МПа - расчетное сопротивление смятию элементов из стали с Run = 370 МПа (Run принято для стали шайб С245 по СНиП “Нормы проектирования. Стальные конструкции.”, табл. 51*), соединяемых болтами класса точности В; b = 0,9 - коэффициент условий работы болтового соединения, принят по табл. 35* СНиП “Нормы проектирования. Стальные конструкции.” для много-болтового соединения при болтах класса точности В; Аb = 4,52 см2 - площадь сечения болта dbа = 24 мм брутто по СНиП “Нормы проектирования. Стальные конструкции.” табл. 62*; ns = 1 - число расчетных срезов одного болта; tшб = 8 мм – наименьшая толщина элементов, сминаемых в одном направлении, равная толщине шайбы.

Проверяем прочность анкерных болтов:

где nb = 2 - количество болтов; c = 1 - в соответствии с СНиП “Нормы проектирования. Стальные конструкции.”, табл. 6*, прим. 4.

Прочность анкерных болтов обеспечена.

Проушины в опорной плите под анкерные болты выполним в центре стороны lоп.

Выбор типа анкерного болта и назначение глубины его заделки в фундамент производим в соответствии с рекомендациями “Руководства проектирования фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений”, п. 5.26. Принимаем болт с отгибом на конце.

Глубина заделки в фундамент lа болта с отгибом должна быть 25 диаметров болта.

Тогда la = 25dba = 2524 = 600 мм.
1   2   3   4


Вычисление ординат эпюры изгибающих моментов
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации