Проектирование и расчет каркаса одноэтажного однопролетного промышленного здания, страница 11

l_an1= 150 – длина анкеровки напрягаемой арматуры по [5, табл. 7];

N_s = R_sA_sg_s5= 36,5 * 3,82 * 1 = 139,43 (кН) – усилие, воспринимаемое арматурой;

g_s5 = l₂ / l_an2 = 51,5 / 42 = 1,226 > 1 – принимаем  g_s5 = 1;

a= 35° - угол наклона линии АВ; ctga= 1,428;

R_sw = 285 МПа – расчетное сопротивление арматуры класса  A – III Æ6 – 8;

n = 9 · 3 = 27 – число поперечных стержней, пересекаемых линией АВ при 3-х каркасах.

Принимаем Æ8 А –IIIс A_sw = 0,503 см²  [4, прил. III, табл. 1].

Расчет из условия обеспечения прочности на изгиб по наклонному сечению:

Усилия в приопорной панели верхнего пояса  N_1-4  = 1355,80 кН, длина узла  l = 119 см, Расстояние от верхней грани узла до центра тяжести напрягаемой и ненапрягаемой арматуры: .   Проверка прочности наклонного сечения по оси АС.

Высота сжатой зоны бетона:

Требуемая площадь поперечного стержня:

b= 29° – угол наклона приопорной панели;  sinb= 0,485;

(l – l_оп – 10) – плечо внутреннего усилия от равнодействующей в хомутах.

Площадь поперечного стержня получается больше, чем было принято ранее, окончательно принимаем в опорном узле три каркаса Æ12 А –IIIс A_s = 1,131 см²  [4, прил. III, табл. 1].

3.7.  Расчёт промежуточного узла фермы

Промежуточный узел рассчитывается на надежность заанкерования арматуры поясов и элементов решетки. Сжатую арматуру запускают за грань узла на расстояние не менее         1,5d– для раскосов и стоек и 20d – для верхнего пояса.

Рис. 16. Расчетная схема промежуточного узла.

Запуск растянутой арматуры за расчетное сечение для растянутого раскоса 4 – 5, армированного 4 Æ10 А –IIIс A_s = 3,14 см²:

Условие анкеровки выполняется.

 - напряжение арматуры в растянутом раскосе;

К_n = 1 и 1,1 – для узлов верхнего пояса и для промежуточных узлов нижнего пояса.

В узле поставлено два каркаса, с числом поперечных стержней , включаемых в расчет n = 2 · 4 = 8. Фактическая длина заделки стержней за линию АВС l₂= 280 мм.

Необходимое сечение поперечных стержней каркасов:

Dl_ан= 0 – длинна анкеровки;

j= 62° - угол между поперечными стержнями и направлением растянутого раскоса

Принимаем Æ12 А –IIIс A_s = 1,131 см²  [4, прил. III, табл. 1].

Площадь сечения окаймляющего стержня:

N_os= 0,04(D₁ + 0,5D₂) = 0,04 · 105,5 = 4,22 кН – усилие окаймляющего стержня;

D₁= 105,5 кН – усилие в растянутом раскосе  4 – 5;

D₂= 0 – усилие во втором растянутом раскосе (в данной ферме нет);

n₂= 2 – число каркасов;

R_os= 90 МПа – расчетное сопротивление для окаймляющего стержня (во всех случаях);

Принимаем Æ10 А –IIIс A_s = 0,785 см²  [4, прил. III, табл. 1].

4.  РАСЧЕТ ДВУХВЕТВЕВОЙ КОЛОННЫ ОДНОЭТАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ

4.1.  Исходные данные и определение геометрических размеров колонны

По степени ответственности здание относится к II классу [2, прил. 7*]. Колонна эксплуатируется в отапливаемом помещении, в неагрессивной среде при влажности воздуха менее 60%. К трещиностойкости железобетонной колонны предъявляются требования 3 категории по [1, табл. 3]. Колонна изготавливается из тяжелого бетона класса  В20,    подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении. Геометрические размеры колонны показаны на Рис. 14. Опалубочный эскиз двухветвевой колонны.      Рис. 15. Сжема армирования колонны..

4.2.  Характеристика материалов

Бетон:тяжелый, класса В20

R_b = 11,5 МПа  [1, табл. 13];  R_bt = 0,9 МПа [1, табл. 13]; g_b2 = 1,1 [1, табл. 15];                 E_b = 2,45×10⁵ MПа [1, табл. 18].

Арматура:         - продольная - класса  A – III Æ10 – 40 мм

R_s = R_sс = 365 МПа;  R_sw = 290 МПа [1, табл. 22*];  E_s = 200000 МПа по [1, табл. 29*];

                            - поперечная – класса A – III    Æ10 – 40

R_s = R_sw = 290 МПа;  E_s = 200000 МПа.

4.3.  Определение расчетных усилий и конструктивный  расчет элементов колонны

     Усилия в колонне определяются на основе данных,  полученных из статического расчета рамы (см. Таблица 6).

4.3.1.  Расчет надкрановой части колонны –  сечение 2 – 2:

Комбинации усилий для сечения 2 – 2  приведены в Таблица 11.

Таблица 13. Комбинации усилий для сечения 2-2.