Проектування одноповерхової промислової опалюваної будівлі, страница 5

1.4.3. Розрахунок міцності верхньої частини колони.

    Необхідно визначити площу поперечного перерізу повздовжньої арматури для позацентрово стиснутої колони прямокутного профілю з розмірами b=50см, h=70см. Розрахункова довжина l=5100мм

    Розрахункові повздовжні сили і згинальні моменти:

М=-62.42кН*м

N=-1357.64кН

    Розрахунок.

Знаходимо прийняту довжину колони.

l₀=2H≥600cм.

Спочатку встановимо необхідність врахування впливу прогину елемента на його міцність. Для цього визначимо :

   

   Отже розрахунок необхідно вести з урахуванням прогину елемента. Для цього послідовно визначаємо:

Корисна висота перерізу.

   h₀=h-a=70-4=66см

Умовний момент від дії постійного, снігового з однієї сторони, кран і вітер

  При довготривалому навантаженні:

М_1l =М₁+N×( h₀-a`)=1344.56+15.14×(0,66-0,04)=1353.95 кН*м

 При повному навантаженні:

М₁=1357.64+62.42×0.62=1396.34 кН*м

   м

Випадковий ексцентриситет, приймається за найбільшим значенням.

    Знаходимо умовну критичну силу.

- приймаємо    

при  (перше наближення)

Знаходимо коефіцієнт

Відстань  

За умови що А_s=A_s^` висота стиснутої зони.

   

Знаходимо відносну висоту стиснутої зони

Граничне значення відносної висоти стиснутої зони бетона.

   В випадку  площа робочої арматури знаходиться за формулою:

Отже з розрахунку видно, що арматура не потрібна, але з конструктивних міркувань приймаємо для армування верхньої частини колони застосовуємо 4Æ28, бо стиснута площа може змінюватись розтягнутою.

Розрахунок нижньої частини колони.

M=-476кН*м

N=-5336.64кН

    Нижню частину колони розраховуємо за найнебезпечнішим перерізом в місці стику колони і фундаменту. Висота всього перерізу двугілкової колони 190см, переріз гілки b×h=50×30cм, h₀=26cм, відстань між осями гілок – с = 1.6 м, відстань між вісями розпірок 2.4м висота перерізу розпірки 40см.

    Розрахункова довжина підкранової частини колони при врахуванні навантаження в усіх комбінаціях. =1.5*13.15 =19.73м

    Приведений радіус інерції:

 

Приведена гнучкість переріза необхідно враховувати вплив прогину елемента на його гнучкість.

 Знаходимо е₀=M/N=476/5336.64=0.88м=88см

Умовний момент від дії постійного, снігового з однієї сторони, кран і вітер

  При довготривалому навантаженні:

М_1l =М₁+N×( c/2`)=283.23+1919×(1.6/2)=1818.43кН*м

 При повному навантаженні:

М₁=476+5336.64×0.8=4745.31 кН*м

  

- приймаємо

при  (перше наближення)

Випадковий ексцентриситет, приймається за найбільшим значенням.

    Знаходимо умовну критичну силу.

Знаходимо коефіцієнт

 

 Зусилля в гілках знаходять за формулою:

 Оскільки вийшло що приймаємо їх рівними.

Тоді е=е_а+h/2-a=2.5+15-4=13.5см

 Знаходимо площу робочої арматури.

Приймаємо арматуру 8Æ40 А_s=100.48cм²  Взагалі для армування нижньої частини     колони застосовуємо 16Æ40, бо стиснута зона може змінюватись розтягнутою.

Розрахунок ферми.

На основі комп’ютерного розрахунку, котрий виконаний за допомогою програмного комплексу „Lira”, знайдено внутрішні зусилля в стержнях ферми. Для зручності користування ці зусилля взяті з таблиць зусиль і перенесені в загальну табличку під назвою „ Вибір розрахункових комбінацій зусиль в елементах ферми”, і на основі шести комбінацій зусиль підібрані найнебезпечніші варіанти з плюсом та мінусом.

5.0.Розрахунок верхнього стиснутого поясу ферми.

Матеріали  для колони:

Бетон – важкий клас по міцності на стиск В20.  МПа,  МПа (табл. 13[1]); коефіцієнт умов роботи бетону  (табл. 15[1]).

Арматура:

-  повздовжня робоча класу A-400,МПа,  МПа (табл. 22^*, 29^* [1]).