Курсовая работа: Расчёт металлического каркаса многоэтажного здания
Дальше
введем матрицы жесткости здания и масс в программу «DINCIB»
и определим частоты и формы колебаний:
VII. Определение пульсационной
составляющей ветровой нагрузки
Пульсационная
составляющая ветровой нагрузки определяют в зависимости от соотношения первой
частоты колебания и предельной частоты, при котором допускается не учитывать
силы инерции. Эти частоты вычисляются в Гц. Определяем круговые частоты:
 ;
 (Гц);  (Гц);  (Гц);
По СНиП 2.01.07-85 “Нагрузки и
воздействия” определяем предельное значение частоты собственных колебаний fе. Так как здание со стальным каркасом при наличии
ограждающих конструкций, то логарифмический декремент колебаний равен  и II ветровой район, то fе =0,95Гц.
Сравниваем частоту
собственных колебаний с предельной частотой собственных колебаний:  при этом здание симметричное в плане
значит, расчет ведем по третьему случаю:
 , (3)
где m – масса сооружения на уровне z;
 - коэффициент динамичности,
определяемый в зависимости от параметра
и логарифмического
декремента колебаний  (в данном случае
δ=0,3);
 - коэффициент надежности по
нагрузке, равный 1,4;
 - нормативное значение ветрового
давления, равное 0,23 (кПа);
y – горизонтальное перемещение
сооружения на уровне z по
первой форме собственных колебаний;
 - коэффициент, определяемый
посредством разделения сооружения на r участков, в пределах которых ветровая нагрузка принимается постоянной,
по формуле:
 , (3)
где  - масса k-го участка сооружения;
 - горизонтальное
перемещение центра k-го участка;
 - равнодействующая пульсационной
составляющей ветровой нагрузки на k-й участок сооружения, определяемой по формуле:
 ;
где ζ – коэффициент
пульсаций давления ветра на уровне z, принимаемый по табл.7[4];
ν – коэффициент
пространственной корреляции пульсаций давления ветра;
  - нормативное значение средней
составляющей ветровой нагрузки на уровне z, определяется по формуле:
где k – коэффициент, учитывающий изменение
ветрового давления по высоте;
с – аэродинамический
коэффициент, равный 1,4;
 1) z1= 16,8м
 z2= 33,6м
 z3= 50,4м
2)  ; по чертежу 2[4] находим
ξ=1,8
3)  =0,3×0,786×1,4=0,33 (кН/м2);
 =0,3×1,02×1,4=0,43 (кН/м2);
 =0,3×1,04 ×1,4=0,44 (кН/м2);
ζ1=0,965;
ζ2=0,839;ζ3=0,769
 (кН/м2);
 (кН/м2);
 (кН/м2);
 (кН/м2);
 (кН/м2);
 (кН/м2);
Определим итоговую
суммарную составляющую ветровую нагрузку на здание ΣРi=РI×n+WpiΣ. Для этого сначала найдем среднюю
составляющую ветровой нагрузку, которая приходит на расчётную раму, приведённая
к сосредоточенным силам в уровне перекрытия: 
ΣW1=283,046+54,61=337,66 (кН)
ΣW2=566,09+79,39=645,48 (кН)
ΣW3=1611+54,61=1665,61 (кН)
 (кН);
Определяем вектор
перемещений:
 ;
[V]= (м) ;
Определяем усилия,
действующие на раму и диафрагму:
 ; ;
[Pд]= 
[Pр]= 
VIII. Расчёт рамы на вертикальную и
горизонтальную нагрузку
Используя программу Shape нарисуем раму и, приложив
полученные нагрузки, построим эпюры от 3-го суммарного загружения.
   Узел № 4:Узел № 13:Узел № 20:
87+352-438 =
042+1029+53-1124=0 362+269-631=0
IX. Уточнение элементов сечения
9.1 Уточнение сечения
ригеля
9. Уточнение элементов
сечения
Ригель перекрытия:
По максимальному моменту
находим требуемый момент сопротивления:
 ;
Наибольший момент в
элементе №49 М=1058,83 (кН*м).
 ;
Найденный момент сопротивления
больше принятого 4924,8м3>803,6 м3
По сортаменту подбираем
двутавр широкополочного типа 80Ш1;
А=258(см3) W=6810(см3); J=265170(см4).
 Производим проверку на прочность:
 - проверка выполняется
Ригель покрытия: Наибольший момент в элементе №16 М=369,2 (кНм).
 ;
Найденный момент
сопротивления больше принятого 1717м3>662,2 м3
 По сортаменту подбираем двутавр колонного типа 35К1;
А=139,7(см3) W=1843(см3);
J=31610(см4).
 Производим проверку на прочность:
- проверка
выполняется
10.2 Уточнение сечения
колонны
Подбор сечения проводим
по трем проверкам:
1) проверку прочности производим по
формуле:
 , (2) [3.52]
где N – продольная сила, действующая на
колонну;
Мх – момент,
действующий в плоскости колонны;
 - площадь поперечного сечения
колонны;
R – расчетное сопротивление стали;
 - коэффициенты,
учитывающие степень развития пластических деформаций;
в данном случае третье
слагаемое можно не учитывать.
2) проверка устойчивости колонны в
плоскости действия момента:
где jвн – коэффициент, снижающий расчетное
сопротивление при внецентренном сжатии, определяется по прил.8[1];
3) проверка устойчивости колонны из
плоскости действия момента:
где jу – коэффициент продольного изгиба,
определяется по прил.7[1];
с– коэффициент, учитывающий
влияние момента при изгибно-крутильной форме устойчивости.
III-ый уровень крайняя колонна: М= 90,8 кНм, N=595,8 кН.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 |
