4. Определение эксцентриситетов продольных сил
Величина случайного эксцентриситета продольных сил:
Принимаем
Величина расчётного эксцентриситета:
;
;
Т.к. поперечная рама – статически неопределимая конструкция при определении эксцентриситета приложения продольных сил не учитываем величину случайного эксцентриситета (п.4.2.6 [3]):
е01 = ест01 = 348 мм, е02 = ест02 = 235 мм.
5. Определение величин условных критических сил
а) первая комбинация усилий:
Эксцентриситет приложения длительной части нагрузки:
Моменты внешних сил относительно растянутой арматуры сечения:
— от действия всей нагрузки:
— от действия длительной части нагрузки
Коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента:
Суммарный коэффициент армирования =0,004, исходя из
при гибкости (табл. 5.2).
Жёсткость колонны:
Условная критическая сила:
б) вторая комбинация усилий:
Эксцентриситет приложения длительной части нагрузки:
Моменты внешних сил относительно растянутой арматуры сечения:
— от действия всей нагрузки:
— от действия длительной части нагрузки
Коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента:
Жёсткость колонны:
Условная критическая сила:
6. Учет влияния прогиба и определение величин эксцентриситетов «е»
а) первая комбинация усилий:
Эксцентриситет приложения продольной силы относительно растянутой арматуры
:
б) вторая комбинация усилий:
7. Определение площади сечения арматуры
Если
то формулах для расчёта арматуры вместо подставляют 0,4, а вместо — 0,55.
а) первая комбинация усилий:
Площадь сечения сжатой арматуры:
Принимаем
Так как принятая площадь сечения сжатой арматуры
значительно превышает её значения, вычисленное по формуле:
то площадь сечения растянутой арматуры определяем по формуле (3.107 [4]):
б) вторая комбинация усилий:
Арматуру подбираем по большей из трёх площадей, полученных при расчёте по обеим комбинациям усилий для каждой из арматур.
Сжатую арматуру подбираем по
Растянутую арматуру — по
Принимаем сжатую арматуру на внешней стороне сечения А400 с
растянутую арматуру на внутренней стороне сечения А400 с
1.2.2 Проверка прочности колонны при съёме с опалубки, транспортировании и монтаже
Помимо расчета на эксплутационные усилия, колонны проверяются на прочность как изгибаемые элементы от действия усилий, возникающих при съеме их с опалубки после изготовления, а также транспортировании и монтаже. Нагрузкой здесь является собственный вес колонны с учетом коэффициентов динамичности: при транспортировании — 1,6, подъеме и монтаже — 1,4, с учетом коэффициента надежности по нагрузке gf=1,1 (п.1.9).
Отрыв и съем с опалубки, складывание и транспортирование колонн производятся обычно после достижения бетоном 70% проектной прочности, т.е. Rb0=0,7Rb. Строповка при съеме колонн, а также укладка их при складировании и транспортировании производятся в положении «плашмя» траверсой за две точки. При этом петли для съема с опалубки располагаются обычно на расстояниях: два метра от низа колонны и 0,4 метра выше верха консоли. В этих же местах располагаются и опоры колонн при их складировании и транспортировании. Для одинаковых расчетных схем колонн – съема с опалубки и транспортирования – более невыгодной при проверке прочности является последняя, так как коэффициент динамичности (кдин) здесь равен 1,6 вместо 1,4 для съема с опалубки. Монтаж колонн может выполняться сразу же после их изготовления и транспортирования. Поэтому здесь в расчет принимается прочность бетона, составляющая 70% от проектной прочности. Строповка при монтаже колонн осуществляется в положении «на ребро» за одну точку инвентарными приспособлениями вставляемое в отверстие, расположенное на расстоянии 600 мм от верха консоли.
1. При съёме с опалубки и транспортировании :
1) Нагрузка от веса колонны с учётом коэффициента динамичности
2) Изгибающие моменты в расчётных сечениях 1-1, 2-2, 3-3:
3). Проверка прочности колонны в расчётных сечениях:
а) сечение 1-1:
Несущую способность определяем как для балки с двойной симметричной арматурой без учёта работы сжатого бетона.
Следовательно, прочность колонны по сечению 1-1 обеспечена.
б) сечение 2-2:
Рисунок 1. Расчётная схема и эпюра моментов для крайней колонны при съеме с опалубки и транспортировании
Следовательно, прочность колонны по сечению 2-2 обеспечена.
б) сечение 3-3:
;
.
Следовательно, прочность колонны по сечению 3-3 обеспечена.
2. При монтаже:
1) Нагрузка от веса колонны с учётом коэффициента динамичности :
2) Изгибающие моменты в расчётных сечениях 1-1, 2-2, 3-3:
определяем на расстоянии Х от левой опоры:
3) Проверка прочности колонны в расчётных сечениях:
а) сечение 1-1:
Несущую способность определяем как для балки с двойной симметричной арматурой без учёта работы бетона. При этом полагаем, в запас прочности,
(по меньшей величине площади сечения арматуры с одной стороны)
Следовательно, прочность колонны по сечению 1-1 не обеспечена, поэтому увеличиваем количество арматуры с внешней стороны надкрановой части колонны и принимаем
Тогда:
Прочность колонны по сечению 1-1 обеспечена.
б) сечение 2-2:
Проверку несущей способности колонны в сечении 2-2 не производим, т.к. высота сечения здесь , что в 2,76 раза больше, чем в сечении 1-1, а величина момента больше всего в 1,32 раза. Поэтому прочность колонны по сечению 2-2 заведомо обеспечена.
в) сечение 3-3:
Следовательно, прочность колонны по сечению 3-3 обеспечена.
Рисунок 2. Расчётная схема и эпюра моментов для крайней колонны при монтаже
На основании выполненных расчётов колонны в стадии эксплуатации и проверки её несущей способности на усилия, возникающие при съёме опалубки, транспортировании и монтаже окончательно принимаем армирование крайней колонны :
— подкрановая часть: — с каждой стороны сечения;
— надкрановая часть: — с внутренней стороны сечения,
— с внешней стороны сечения.
Рисунок 3. Армирование поперечных сечений крайней колонны
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия [Текст]: утв. Госстроем России 29.05.2003: взамен СНиП II-6-74: дата введения 01.01.87. – М.: ГУП ЦПП, 2003. – 44 с.
2. СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения [Текст]: утв. Государственным комитетом Российской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу от 30.06.2003: взамен СНиП 2.03.01-84: дата введ. 01.03.2004. –М.: ГУП НИИЖБ, 2004. – 26
3. СП-52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры [Текст]: утв. Государственным комитетом Российской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу от 30.06.2003: взамен СНиП 2.03.01-84: дата введ. 01.03.2004. – М.: ГУП НИИЖБ, 2004. – 55 с.
4. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003) / ЦНИИПромзданий, НИИЖБ. – М.: ОАО ЦНИИПромзданий, 2005.
5. Руководство по расчёту статически неопределимых железобетонных конструкций [Текст]: Научно-исследовательский институт бетона и железобетона Госстроя СССР – М.: Стройиздат, 1975. – 192 с.
6. ГОСТ 23837-79. Здания промышленных предприятий одноэтажные. Габаритные схемы.
7. Справочник проектировщика. Типовые железобетонные конструкции зданий и сооружений для промышленного строительства. – М.: Стройиздат, 1981.
8. Шерешевский, И.А. Конструирование промышленных зданий и сооружений / И.А. Шерешевский. – Л.: Стройиздат, 1979.
9. Трепененков, Р.Н. Альбом чертежей конструкций и деталей промышленных зданий / Р.Н. Трепененков. – М.: Стройиздат, 1980.
10. Байков, В.Н. Железобетонные конструкции. Общий курс [Текст]: учеб. для вузов / В.Н. Байков, Э.Е. Сигалов. Изд. 5-е, перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991. – 767 с.: ил.
11. Серия 1.424.1-5. Колонны железобетонные прямоугольного сечения для одноэтажных производственных зданий высотой 8,4-14,4 м. – М.: ЦИТП, 1985.
12. Серия 1.426.1-4. Балки подкрановые железобетонные под мостовые опорные краны общего назначения грузоподъемностью до 32 т. Вып. 1. – М.: ЦИТП, 1984.
13. Серия 1.412-1/77. Монолитные железобетонные фундаменты под типовые колонны прямоугольного сечения одноэтажных промышленных зданий. – М.: ЦИТП, 1978.
14. Вилков, К.И. Одноэтажная рама промздания в сборном железобетоне: учеб. пособие / К.И. Вилков, Н.И. Смолин. – Горький: ГИСИ, 1990.
15. Справочник проектировщика промышленных жилых и общественных зданий и сооружений. Расчетно-теоретический. Кн. 1. – М.: Стройиздат, 1972.
16. Улицкий, И.И. Железобетонные конструкции (расчет и конструирование) И.И. Улицкий и др. – Киев: «Будивельник», 1973.
Руководство по производству и применению
Источник: www.KazEdu.kz
Определение эксцентриситета
Первый закон Кеплера гласит о том, что орбиты любой планеты Солнечной системы представляет собой эллипс. Эксцентриситет определяет, насколько орбита отлична от окружности. Он равен отношению расстояния от центра эллипса (c) до его фокуса большой полуоси (a).
У окружности фокус совпадает с центром, т.е. c = 0. Также любого эллипса c<a. Таким образом, при ε = 0 имеет форму окружности, при 0< ε< 1 – эллипса. При ε = 1 орбита является параболой, при ε > 1 – гиперболой. То есть, объект, орбита которого имеет эксцентриситет, равный или больший единицы, уже не обращается вокруг другого объекта. Примером тому являются некоторые кометы, которые, однажды, посетив Солнце, больше никогда к нему не вернуться. При эксцентриситете, равном бесконечности орбита представляет собой прямую линию.
Эксцентриситеты объектов Солнечной Системы
В нашей системе орбиты планет ничем не примечательны. Самой «круговой» орбитой обладает Венера. Её афелий всего-лишь на 1,4 млн. км.больше перигелия, а эксцентриситет равен 0,007 (у Земли – 0,016). По довольно вытянутой орбите движется Плутон. Обладая ε = 0,244, он временами приближается к Солнцу даже ближе чем Нептун. Однако, поскольку Плутон не так давно попал в разряд карликовых планет, самую вытянутую орбит среди планет теперь имеет Меркурий, обладающий ε = 0,204.
Среди карликовых планет наиболее примечательна Седна. Обладая ε = 0,86, она делает полный оборот вокруг Солнца почти за 12 тысяч лет, удаляясь от неё в афелии более чем на тысячу астрономический единиц. Однако даже это несравнимо с параметрами орбит долгопериодических комет. Периоды их обращения порой исчисляются миллионами лет, а многих из них и вовсе никогда не вернутся к Солнцу – т.е. обладают эксцентриситетом, большем 1. Облако Оорта может содержать триллионы комет, удалённых от Солнца на 50-100 тысяч астрономических единиц (0,5 – 1 световых лет). На таких расстояниях на нихмогут влиять другие звёзды и галактические приливные силы. Поэтому такие кометы могут обладать очень непредсказуемыми и непостоянными орбитами с самими различными эксцентриситетами.
Наконец, самым интересным является то, что даже Солнце обладает совсем ни круговой орбитой, как это может показаться на первый взгляд. Как известно, Солнце движется вокруг центра Галактики, проделывая свой путь за 223 млн. лет. Причём, из-за бесчисленного взаимодействия со звездами она получила довольно ощутимый эксцентриситет, равный 0,36.
Эксцентриситеты в других системах
Открытие других солнечных систем неизбежно влечёт открытие планет с очень причудливыми параметрами орбит. Примером тому служат эксцентричные юпитеры, газовые гиганты с довольно высокими эксцентриситетами. В системах, имеющие такие планеты невозможно существование планет, подобных Земле. Они неизбежно упадут на гиганты или же статут их спутниками.
Среди обнаруженных на данный момент эксцентричных юпитеров самым большим эксцентриситетом обладает HD 80606b. Он движется вокруг звезды чуть меньшей, чем наше Солнце. Эта планета в перигелии приближается к звезде в 10 раз ближе, чем Меркурий к Солнцу, тогда как в афелии она удаляется от неё почти на астрономическую единицу. Таким образом, она имеет эксцентриситет 0,933.
Стоит отметить, что хоть данная планета и пересекает зону жизни, ни о каких видах привычной биосферы не может идти и речи. Её орбита создаёт на планете экстремальный климат.За короткий период сближения со звездой температура её атмосферы за считанные часы меняется на сотни градусов, в результате чего скорость ветров достигают многих километров в секунду. Подобными условиями обладают прочие планеты с высокими коэффициентами. Тот же Плутон, к примеру, при приближение к Солнцу приобретает обширную атмосферу, которая оседает в виде снега при удалении. В тоже время все Землеподобные планеты обладают орбитами, близкими к круговым. Поэтому эксцентриситет можно назвать одним из параметров, определяющим возможность наличия органической жизни на планете.
Источник: SpaceGid.com