проектирование жб промышленного здания. Этап Компоновка поперечной рамы одноэтажного промышленного здания с мостовыми кранами

• Название: Этап Компоновка поперечной рамы одноэтажного промышленного здания с мостовыми кранами
• Анкор: проектирование жб промышленного здания
• Дата: 22.12.2022
• Размер: 0.86 Mb.
• Имя файла: KP_2_zhbk_Valeev_6UN02_vosstanovlen (1).docx
• Тип: Документы; #859859
• страница: 3 из 8

Сочетание 4

Mmax, Nсоот.(1+4+12+18+22): М=113,98 кН*м; N=722,35 кН; M_l=525,78 кН*м; N_l=722,35 кН

Геометрическая длина подкрановой части колонны l=7450мм.

Определяем значение случайного эксцентриситета:





e_a3=10мм

Принимаем большее значение e_a=23,33мм

Расчетный эксцентриситет:



Принимаем большее значение е₀₁=157,8мм

Расчетная длина, соответствующая рассматриваемому расчетному сочетанию (при учете нагрузок от кранов) l₀=11175мм (табл. 1).

Так как то учитываем гибкость колонны

Вычислим изгибающие моменты относительно оси продольной арматуры от действия полных и длительных нагрузок:





Определим коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб колонны:





Так как

Определяем минимальный коэффициент армирования по конструктивным требованиям:

а) при гибкости



б) при минимально допустимом диаметре продольной арматуры 16мм (площадь





Принимаем в первом приближении суммарный коэффициент армирования µ равным удвоенному значению большего из двух значений , а именно

µ=0,00182*2=0,0036

коэффициент приведения арматуры к бетону:

Жесткость сечения подкрановой части железобетонной колонны в предельной стадии:





Определяем Эйлерову критическую силу, при которой колонна теряет устойчивость:



Коэффициент гибкости ствола колонны:



Расчетный эксцентриситет продольной силы относительно оси продольной растянутой арматуры с учетом прогиба колонны:



Значение граничной высоты сжатой зоны бетона (п. 8.1.6[2]):







Площадь требуемой сжатой продольной арматуры:



Подберем фактическую площадь сжатой арматуры:



Уточняем значение относительного изгибающего момента



Относительная высота сжатой зоны:



Площадь продольной арматуры у наиболее растянутой грани колонны:



Т. к. A_s<0, вычислим минимальный диаметр арматуры из условия:



A_s=A_s,min=473,2 мм²

A¹_s=A¹_s,fact=473,2 мм²





Принимаем A_s=A_s¹;

3. 
   Проверка несущей способности по нормальному сечению из плоскости поперечной рамы.
   
4. 
   
   
5. 
   
   
6. 
   
   
7. 
   Так как ,то несущая способность по наклонному
   
8. 
   сечению из плоскости поперечной рамы обеспечена.
   
9. 
   Продольную арматуру в сжатой и растянутой зоне принимаем
   
10. 
    Поперечную арматуру плоских каркасов и соединительные стержни назначаем по конструктивным требованиям (см. п.1.3.2 и п.1.3.7 [5]) из Ø5 мм В500С c шагом sw=350мм , что не более 15ds = 15·25=375мм и не более 500мм (см. условие 1.2 [5]). Армирование подкрановой части колонны приведено на рис.1. Назначение промежуточного каркаса и предъявляемые к нему конструктивные требования приведены в п.1.3.6 [5], а схема размещения в поперечном сечении – на листе 33 [5].
    

Рис. 5. Армирование подкрановой части колонны

3. 
   Конструирование надкрановой части колонны
   

Максимальная расчетная длина надкрановой части колонны l₀=8,75м(табл.1)

Определяем минимальный коэффициент армирования по конструктивным требованиям:

а) при гибкости по п.10.3.6 [2] по интерполяции вычисляем

б) при минимально допустимом диаметре продольной арматуры 16мм (площадь A_s=402мм²)

Для большего значения принимаем армирование А500С (A_s=A^l_s=402мм²).

Принимаем диаметр поперечных стержней 5мм. Шаг поперечных стержней

s_w=15*d_s=15*16=240 < 500мм

Принимаем меньшее из значений с округлением в меньшую сторону кратно 50мм:

s_w=200мм

Длина анкеровки стержней надкрановой части в подкрановую (условия п.1.3.3 [6])




Принимаем максимальное значение с округлением в большую сторону l_an=780мм.

Армирование надкрановой части колонны приведено на рис. 2.



Рис. 6. Армирование надкрановой части колонны

3. 
   Расчет прочности подкрановой консоли колоны
   

Расчет консоли выполняется по прил. Ж [2] с учетом п.7.3.50 [5].

На консоль действует сосредоточенная сила от веса подкрановой балки G₆=132,2кН и вертикального давления кранов D_max=315,894кН:



Так как



То п расчету поперечная арматура в консоли не требуется.

По табл. 1.7, п.1.3.10 принимаем горизонтальную сетку С6 и наклонную сетку С9 с горизонтальными стержнями , установленных с шагом 120мм.

Для обеспечения прочности консоли в вертикальном сечении на действие изгибающего момента определяем площадь сечения ее продольной арматуры:



Где k=1,25 – коэффициент, принятый согласно п.7.3.50 [5],

h₀=600+600-50=1150мм – рабочая высота сечения,

l₁=470мм=750+340/2-450 – плечо вертикальной силы относительно грани подкрановой части колонны.

Принимаем армирование (А_s=A^l_s=509мм²) (см.рис.3).

Учитывая конструктивные требования (п.1.3.8 [6]), назначаем поперечные стержни каркаса консоли из мм с шагом 150мм (лист 44 [6]).



Рис. 7. Красчету и конструированию консоли колонны



6. Проектирование предварительно напряженной безраскосной фермы.

6.1. Составление основным сочетаний расчетный усилий

2. Для выполнения статического расчета воспользуемся таблицами значений усилий в сечениях от единичной нагрузки [11].

3. Производим расчет верхнего пояса, нижнего пояса и соек для следующий сочетаний расчетных усилий:

I. верхний пояс:

А) M_max=52,204 кНм; N_соот=-978,096 кН – Постоянная + Снеговая 1, сечение 6;

Б) M_min=-31,42 кНм; N_соот=-978,78 кН – Постоянная + Снеговая 1, сечение 5;

В) M_соот=-9,932 кНм; N_max= -984,98 кН – Постоянная + Снеговая 1, сечение 1;

Q_max=70,471 кН – Постоянная + Снеговая 1, сечение 3.

II. Нижний пояс:

А) M_max=38,897 кНм; N_соот=865,408 кН – Постоянная + Снеговая 1, сечение 11;

Б) M_min=-30,714 кНм; N_соот=865,408 кН – Постоянная + Снеговая 1, сечение 10;

В) M_соот=14,596 кНм; N_max= 957,57 кН – Постоянная + Снеговая 1, сечение 15;

Q_max=46,873 кН – Постоянная + Снеговая 1, сечение 11.

III. Стойки:

А) M_max=29,978 кНм; N_соот=-10,525 кН – Постоянная + Снеговая 2, сечение 20;

Б) M_соот=-24,727 кНм; N_max=-38,244 кН – Постоянная + Снеговая 2, сечение 16;

В) M=0 кНм; N= -1,941 кН – Постоянная + Снеговая 3, сечение 20;

6.2. Расчет нижнего пояса фермы

6.2.1. Подбор арматуры

I. Расчет для случая «а» (см. п.6.1).

1. Исходные данные:

M, кНм	38,897*0,5=19,448 кНм
N, кН	865,408 кН
Класс бетона	В20
Класс преднапрягаемой арматуры	А800С
Ширина сечение нижнего пояса b, мм	240
Высота сечения нижнего пояса h, мм	280
ap=ap1, мм	50

2. 
   Расчетные характеристики арматуры:
   

Rsp, МПа

695

3. 
   Рабочая высота сечения h₀-a_p=280-50=230мм
   
4. 
   Эксцентриситет продольного усилия относительно центра тяжести сечения
   

5. 
   Эксцентриситет продольного усилия относительно центра тяжести арматуры соответственно верхней и нижней
   

6. 
   Коэффициент – для преднапряженной арматуры класса А800С. (согласно п. 3.3.1.[12])
   
7. 
   Площадь более растянутой
   

и менее растянутой



продольной преднапряженной арматуры.

II. Расчет для случая «б» (см. п.6.1)

1. 
   Исходные данные:
   

M, кНм	-15,36 кНм
N, кН	865,408 кН
Класс бетона	В20
Класс преднапрягаемой арматуры	А800С
Ширина сечение нижнего пояса b, мм	240
Высота сечения нижнего пояса h, мм	280
ap=ap1, мм	50

2. 
   Расчетные характеристики арматуры:
   

   Rsp, МПа

   695

3. 
   Рабочая высота сечения h₀-a_p=280-50=230мм
   
4. 
   Эксцентриситет продольного усилия относительно центра тяжести сечения
   

5. 
   Эксцентриситет продольного усилия относительно центра тяжести арматуры соответственно верхней и нижней
   

6. 
   Коэффициент – для преднапряженной арматуры класса А800С. (согласно п. 3.3.1.[12])
   
7. 
   Площадь более растянутой
   

и менее растянутой



III. Расчет для случая «б» (см. п.6.1)

1. 
   Исходные данные:
   

M, кНм	7,298 кНм
N, кН	957,57 кН
Класс бетона	В20
Класс преднапрягаемой арматуры	А800С
Ширина сечение нижнего пояса b, мм	240
Высота сечения нижнего пояса h, мм	280
ap=ap1, мм	50

2. 
   Расчетные характеристики арматуры:
   

   Rsp, МПа

   695

3. 
   Рабочая высота сечения h₀-a_p=280-50=230мм
   
4. 
   Эксцентриситет продольного усилия относительно центра тяжести сечения
   

5. 
   Эксцентриситет продольного усилия относительно центра тяжести арматуры соответственно верхней и нижней
   

6. 
   Коэффициент – для преднапряженной арматуры класса А800С. (согласно п. 3.3.1.[12])
   
7. 
   Площадь более растянутой
   

и менее растянутой



Окончательно принимаем симметричную арматуру по максимальному из значений: 2⦰16 и 1⦰20 А800С ( )


Рис.9. Армирование нижнего пояса фермы