Karkasinio pastato skaičiavimas ir konstravimas

Įvadas Šiuolaikinės statybos pastatų konstrukcinės sistemos yra: sieninė, tūrinė blokinė, karkasinė. Būtent pastaroji konstrukcinė sistema yra analizuojama šiame kursiniame darbe. Karkasas – tai pastato skeletas, sudarytas iš linijinių elementų ir atlaikantis pastatą veikiančias apkrovas. Šio kursinio darbo rengimo metu suprojektuotas karkasinės sistemos pastatas, naudojant Autodesk Robot Structural Analysis Professional kompiuterinę programą. Projektuojamo pastato karkasą sudaro: santvaros, kolonos, pamatai. Kolonos buvo parenkamos atliekant skaičiavimus rankiniu būdu, kurie pateikti šio darbo tolesnėje eigoje. Taip pat, vienas pagrindinių projektuojamo pastato konstrukcinių elementų - santvara. Stogo dengimas santvaromis – vienas iš sunkiausių procesų. Nepriekaištingo konstrukcijos tikslumo, jos tvirtumo ir atsparumo sniego ir kitoms apkrovoms užtikrinimas – ilgalaikis darbas, reikalaujantis didelių pastangų, laiko sąnaudų, patirties, specialių žinių ir gebėjimų. Darbo tikslas: pateikti projektuojamo karkasinės sistemos pastato brėžinius, laikančiųjų konstrukcijų parinkimo skaičiavimus. Darbo uždaviniai: 1. Suprojektuoti pastatą naudojant Autodesk Robot Structural Analysis Professional kompiuterinę programą. 2. Atlikti reikalingus skaičiavimus. 3. Nubraižyti pagrindinius pastato brėžinius. 1. Aprašymo dalis 1.1 Pastato konstrukcinis komponavimas Pastato matmenys: b x l x h. 42 x 27.5 x 8m; 1pav. Pastato konstrukcinė schema Santvaros tipas: trapecinė metalinė santvara. 2 pav. Santvaros konstrukcinė schema 1.2. Apkrovos ir poveikiai veikiantys pastato konstrukciją 1.2.1. Nuolatinė apkrova Pastato nuolatinių apkrovų grupę sudaro laikančiųjų konstrukcijų ir kitų pastato elementų (sienų, stogo konstrukcijų) savasis svoris. Konstrukcijų savasis svoris įvertinamas programa Autodesk Robot Structural Analysis Professional. Apkrova nuo sienų konstrukcijos perduodama tiesiogiai į pastato kolonas, o apkrova nuo stogo konstrukcijos į pastato santvaras. 3 Pav. Pastato kolonų išdėstymo schema Sienos apkrova Projektuojamos sienos iš daugiasluoksnių izoliacinių „Sandwich“ tipo plokščių, kurios svoris psienos = 26,58 kg/m2. Sienų konstrukcijos apkrova tenkanti kolonoms: (1) (2) Stogo apkrova Projektuojamo stogo konstrukcijos svoris pstogas = 25,79 kg/m2. Nuo stogo konstrukcijos santvarai tenkanti charakteristinė apkrova bus lygi: (3) (4) Stogo apkrova į santvaros mazgą: (5) (6) 1.2.2. Kintamos apkrovos Kintamas apkrovas sudaro: vėjo apkrova, sniego apkrova, naudojamosios apkrovos nevertinsime. Vėjo apkrova Pagrindiniai duomenys: Statybos vieta: Kaunas Vėjo greičio rajonas: I (STR 2.05.04:2003 3 priedas, 1 pav.); Pagrindinė vėjo greičio reikšmė : ; Krypties koeficientas : 1,0 (LST EN 1991-1-4, 4.2 p.); Metų laikų koeficientas : 1,0 (LST EN 1991-1-4, 4.2 p.); Pagrindinis vėjo greitis: Vietovės kategorija: I (LST EN 1991-1-4, A.1 p.); Šiurkščiojo ruožo ilgis : (LST EN 1991-1-4, 4.1 lentelė); Vietovės koeficientas : (7) Čia: – I vietovės kategorijos šiurkščiojo ruožo ilgis, (LST EN 1991-1-4, 4.1 lentelė). Vėjo apkrova kolonai: Vėjo slėgio altitudė : Šiurkštumo koeficientas : (8) Kalvotumo koeficientas : 1,0 (LST EN 1991-1-4, A.3 p.); Vidutinis vėjo greitis: (9) Oro tankis : (LST EN 1991-1-4, 4.5 p.); Atskaitinis vėjo slėgis: (10) Ekspozicijos koeficientas : 2,1 (LST EN 1991-1-4, 4.2 pav.); Viršūninis greičio slėgis: (11) Vėjo slėgis we, veikiantis išorinius paviršius: (12) čia: cpe= cpe,10 – išorinio slėgio koeficientas, cpe,10 įvertiname D ir E ruožus (LST EN 1991-1-4, 7.1 lentelė); ze = z, nes pastato aukštis mažesnis už plotį. Vėjo slėgio koeficientai cpe, kai h/d = 6/27,5=0,22 ir vėjo charakteristinės apkrovos we pateikti 1 lentelėje. 1 lentelė Vėjo slėgio koeficientai ir vėjo apkrovos Paviršius Vėjo slėgio koeficientas, cpe Vėjo charakteristinė apkrova we, kN/m2 Vėjo skaičiuotinė apkrova we, kN/m2 Skaičiuotinės vėjo apkrovos, tenkančios 1m, kN/m D 0,8 0,821 1,067 5,55 E -0,5 -0,513 -0,667 -3,47 Sniego apkrova Sniego apkrovos rajonas I (LST EN 1991-1-3 NA.1 pav.) Sniego apkrovos reikšmė sk=1,2kN/m2(LST EN 1991-1-3 NA.1 lentelė). Sniego apkrovos ant stogo charakteringoji reikšmė (LST EN 1991-1-3 5.1 formulė) : (13) čia: μi – sniego apkrovos formos koeficientas (LST EN 1991-1-3 žr. 5.3 skirsnį ir B priedą). Priimu lygu 1,0; sk  – charakteristinė sniego apkrovos ant žemės reikšmė; Ce  – ekspozicijos koeficientas (LST EN 1991-1-3 5.1 lentelė). Priimu lygu 1,0; Ct – šilumos koeficientas. Priimu lygu 1,0. Apkrova tenkanti į santvaros mazgą: F1 =s ·L=1,2·5,5=6,6kN. F2 =s ·L/2=1,2·5,5/2=3,3kN. 1.3 Apkrovų deriniai Saugos ribinis būvis Kiekviena apkrovos charakteristinė reikšmė dauginama iš atitinkamų koeficientų ir derinio daugiklių. Nuolatinių ir laikinųjų skaičiuotinų situacijų deriniai pagal (LST EN 1990, 6.4.3.2 p.). Apkrovų derinio formulė: (14) Čia: – nuolatinės apkrovos patikimumo koeficientas (LST EN 1990, A2.4(A) lentelė); – nuolatinės apkrovos charakteristinė reikšmė; – kintamosios apkrovos patikimumo koeficientas (LST EN 1990, A2.4(A) lentelė); – kintamosios apkrovos charakteristinė reikšmė; Deriniai pateikti 2 lentelėje. 2 lentelė Pavadinimas 1 2 Savasis svoris ɣg ɣg Sienos ɣg ɣg Stogas ɣg ɣg Vėjas ɣf Sniegas ɣf 1.4 Pastato konstrukcijos įražos Įrąžoms apskaičiuoti naudojama programa Autodesk Robot Structural Analysis Professional. Pastato konstrukcijos suskirstomos į grupes ir išrenkamos didžiausios įrąžos veikiančios elementuose. Grupės sudaromos atsižvelgiant į elementuose veikiančias įrąžas ir jų poveikį. Elementų grupavimas ir išrinkti pavojingiausi deriniai pateikti 5 lentelėje. Elementų įražos 3 lentelė Eil.nr Elemento pavadinimas Lo, m NEd, kN MEdy kNm MEdz kNm VEdy kN VEdz kN 1 Kolona 6,0 109,74 -30,74 - - -7,41 2 Viršutinė juosta 3,41 -96,14 - - - -2,14 3 Apatinė juosta 1,58 137,66 - - - -7,34 4 Tinklelis 2,53 -50,10 - -- - - 5 Ilginiai 5,5 -12,69 - - - - 2. Konstrukcinė dalis 2.1. Elementų skerspjūvių parinkimas ir tikrinimas 2.2.1. Kolona Pastato kolonos laikomosios galios tikrinimas pagal LST EN 1993-1-1. Pavojingiausios veikiančios įrąžos: Parinktojo skerspjūvio charakteristikos: 4 lentelė Karštai valcuotas HEB500 dvitėjinis skerspjūvis, plienas S 355 ; ; ; ; ; ; ; ; R=27 mm ; Pastato kolonos geometrinės charakteristikos: Kolonos aukštis tarp įtvirtinimo taškų “Z” ašies atžvilgiui: Kolonos aukštis tarp įtvirtinimo taškų “Y” ašies atžvilgiui: Nustatoma kolonos skerspjūvio klasė: Nuo priklausantis koeficientas : 0,92 (LST EN 1993-1-1, 5.2 lentelė); Skerspjūvio lentynos gniuždomosios dalies plotis: (15) Lentynos klasė, kai lentyna veikiama gniuždymo ir lenkimo kartu: I klasės riba. (16) Skerspjūvio sienelės gniuždomosios dalies plotis: (17) Sienelės klasė, kai sienelė veikiama gniuždymo ir lenkimo kartu: 1 klasės riba. (18) Bendra profiliuočio skerspjūvio klasė: 1 Kolonos laikomoji galia: Charakteristinė gniuždomoji galia: (19) Charakteristinė lenkiamoji galia apie „Y“ ašį: (20) Standumo sijos klumpamoji galia: Kolonos įtvirtinimo sąlygų koeficientas . Kolonos skaičiuojamasis ilgis: (21) Tamprioji kritinė jėga: (1) Kolonos sąlyginis liaunis: (23) Nuokrypos koeficientas : 0,21 (LST EN 1993-1-1, 6.1 lentelė); Funkcija: (24) Klupumo koeficientas: (25) Klupumo koeficientas „Z“ ašies atžvilgiu: Kolonos įtvirtinimo sąlygų koeficientas . Kolonos skaičiuojamasis ilgis: (26) Tamprioji kritinė jėga: (2) Kolonos sąlyginis liaunis: (28) Nuokrypos koeficientas : 0,13 (LST EN 1993-1-1, 6.1 lentelė); Funkcija: (29) Klupumo koeficientas: (30) Skersinio – sukamojo klupumo koeficientas: Bus suvaržomas sukamasis klupdymas, tai Lyginamasis tolygiojo momento koeficientas apie „Y“ ašį: (31) Sąveikos koeficientai: ; ; Klupumo sąlyga: (34) (35) Kolonos klumpamoji laikomoji galia pakankama. 2.2.2. Santvaros viršutinė juosta Parinktojo skerspjūvio charakteristikos: Stačiakampis karštai formuotas skerspjūvis, plienas S 355 Geometrinės charakteristikos: 5 lentelė NEd=-96,14 kN. (centriškai tempiamas elementas) A=2; Skaičiuoju tempiamąją laikomąją galią: Nt,Rd=; , skerspjūvis parinktas teisingai. 2.2.3 Santvaros apatinė juosta NEd=137,6kN (centriškai gniuždoma) Parinktojo skerspjūvio charakteristikos: Stačiakampis karštai formuotas skerspjūvis, plienas S 355 Geometrinės charakteristikos: 6 lentelė Skerspjūvio klasės nustatymas: (36) Lentynos klasė, kai lentyna veikiama gniuždymo ir lenkimo kartu: 1 klasės riba. (37) Skaičiuotinė gniuždomosios jėgos reikšmė turi tenkinti sąlygą: Nc,Rd=; Tikrinam elemento klupomąją galią: Skaičiuotinė gniuždomojo elemento klupamoji galia apskaičiuojama: Nb,Rd=; x=0,99

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!