Расчет и конструирование железобетонных элементов одноэтажного промышленного здания

длина подкрановой части колонны из плоскости изгиба в соответствии с данными табл.7 равна

Отношение lо/h=6,08/0,9=6,75 не превышает величину минимальной гибкости в плоскости изгиба

Расчет колонны подкрановой части из плоскости изгиба не выполняем и считаем, что прочность данной части колонны достаточна. В случае превышения отношения lо/h необходимо выполнить расчет из плоскости изгиба по алгоритму, приведенному в табл.3, прил.7.

Проверка прочности наклонного сечения

Расчет подкрановой части на действие поперечной силы не выполняем, так как высота сечения подкрановой части больше, чем надкрановой, для которой поперечное армирование не требуется.

Расчет короткой консоли

Определим поперечную силу, действующую на консоль: 539,3

где  - нагрузка от веса подкрановой балки и кранового рельса; -расчетная вертикальная нагрузка от двух сближенных кранов. Данные по величинам ; - см. раздел 3.1.5 (определение нагрузок на раму).

Расчет и  конструирование   консоли  колонны производим в следующей последовательности:

Минимальный вылет   консоли из условия обеспечения ее прочности на смятие

=0,340 м- ширина подкрановой балки в месте опирания.

Принимаем конструктивно = 25см кратно 50мм.

Определим расстояние от точки приложения опорной реакции Q до грани колонны =750+250-900=100мм, где =750мм -привязка силы  к разбивочной оси; с=250мм - привязка колонны.

Вычислим максимальную высоту консоли

и минимальную высоту консоли

Тогда из 2 условий рабочую высоту консоли назначаем кратно 50мм 75см.

Полная высота сечения консоли h=h₀+a=75+5=80см, где а=5см -защитный слой бетона.

Из конструктивных требований (как для короткой консоли) должно выполняться следующее условие l₁=25см<0,9*h₀=0,9*75=67,5см.

Требование удовлетворяется.

Высоту свободного конца консоли h₁определим из 2 соотношений:

h₁ =h-l₁ *tg 45°=800-250=550мм; h_t>h/3=800/3=266,67мм.

Кроме того, необходимо учесть конструктивное требование для h₁ в зависимости от грузоподъемности крана. В примере грузоподъемность крана равна 10т. Следовательно, h₁ должно быть не менее 400мм. В связи с этим подкорректируем высоту консоли h=700мм (h=h_o+а=650+50=700мм).

Принимаем высоту свободного конца консоли h₁=350мм, кратно 50мм.

Расчетный изгибающий момент в сечении у грани колонны:

М=1,25•=1,25•667,17•0,2=166,79кН*м.

Для определения рабочей арматуры в консоли колонны вычислим коэффициенты:

Требуемая площадь сечения рабочей продольной арматуры равна

По сортаменту   принимаем 2 d 22 А-IIIcA_s =7,6см² .

Эту арматуру приваривают к закладным деталям консоли, на которые потом устанавливают и крепят подкрановую балку.

Сделаем выбор армирования консоли. Для этого сравним

h=800мм и 2,5*а'=2,5*100=250мм.

Из анализа видно, что h=800мм > 2,5a₁=250мм.

Тогда предусматриваем армирование консоли в виде горизонтальных хомутов и отогнутых стержней.

Исходя из выбранной схемы армирования, назначим конструктивно:

диаметр горизонтальных хомутов с шагом s₁=150мм - 6 d 10 A-I;

диаметр отогнутых стержней (с учетом конструктивных требований) принимается не более 25мм и не более 1/15  (длины отгиба)- 2 d 16 А-III.

Тогда суммарная минимальная площадь сечения отгибов

A_jnc = 2*201=402мм и хомутов A_w= 6*78,5 = 471,0мм  составит

A=A_jnc+A_w=402+471,0=873мм² .

Сравним с 0,002 • b_{КОЛонны} *h_{консоли} =0,002*400*800=640мм²

A = 873мм² >640мм²- условие выполняется.

Следовательно, назначим: диаметр хомутов -d10 A-I; диаметр отогнутых стержней - d 16 А-Ш. Армирование консоли колонны приведено на рис. 15.

Выполним проверку прочности консоли колонны на действие поперечной силы для обеспечения прочности по наклонной сжатой полосе между грузом и опорой по формуле

где 667,17кН; =340mm- длина площадки опирания нагрузки вдоль вылета консоли; b-400мм - ширина консоли (колонны);

-синус угла наклона расчетной

сжатой полосы к горизонтали; - коэффициент

армирования хомутами, расположенными по высоте консоли; s_w =s=150mm-расстояние между хомутами, измеренное по нормали к ним;   коэффициент

Тогда сравним данные по условию прочности

=

Условие выполняется.

На рис. 15 приведены данные по армированию колонны.

Рис. 15. Армирование колонны крайнего ряда

Расчет верхнего торца колонны на местное сжатие

На верхний торец колонны опирается ферма покрытия, которая передает нагрузку 426,22+194,40=620,62кН.

Расчет на местное смятие производим по алгоритму, приведенному табл.4 прил. 7:

1)  Вычислим площадь смятия м²;

2)  Определим расчетную площадь смятия

м²;

где b- ширина колонны; -ширина площадки опирания; - длина площадки опирания фермы на колонну.

3)  Найдем коэффициент .

4)  Вычислим уточненное расчетное сопротивление бетона сжатию
МПа,

где  -для бетона класса В25.

5)         Проверим условие прочности на сжатие без косвенного армирования