Расчет сборных железобетонных конструкций промышленного здания, длинна которого равна 96 метрам (место строительства – г. Чита), страница 12

Элемент верхнего пояса ВП1: Исходные данные N= 391,73 кH, N_L = 334,66 кH, Q= 10,86 кH. b = 240 мм, h = 250 мм, а = а’ = 30 мм, h₀ = 250 – 30 = 220 мм, длинна элемента между осями узлов l = 3,137 м.

По табл33 [1], ; гибкость , надо учитывать влияние прогиба элемента на его несущую способность.

Случайные эксцентриситеты:

. Проектный эксцентриситет e₀ =M/N= 17,65 / 390,73 = 0,045 м = 45 мм > e_a .

Определяю условную критическую силу и коэффициент увеличения начального эксцентриситета продольной силы.

1.

2.

3.

4. В первом приближении принимаем

5. Условная критическая сила

, принимаю ;

6. Коэффициент увеличения начального эксцентриситета

7. Расчетный эксцентриситет продольной силы

8. Вспомогательные коэффициенты:

Характеристика сжатой зоны  берем по приложению к [1]

        

 т.е. по расчету арматура не нужна, т.к. сжимающие усилия воспринимаются одним бетоном.

По конструктивным требованиям в сжатом поясе фермы минимально допустимый диаметр продольных стержней должен быть не менее 12 мм. Принимаю симметричное армирование, располагая по 2 ø 12 А – III() у верхней и нижней гранях пояса; процент армирования при этом составит

Проверка устойчивости внецентренно сжатых элементов из плоскости фермы с учетом случайного эксцентриситета.

Элемент ВП2  N = 391,73 кH, l₀ = 2,82м, e_а1 = 2820/600 = 4,7 мм  <  e_а2 = h/30 = 8,33мм, e_а3 = 10мм = 1см.

В расчете учитываем e₀=e_а3= 10мм

 1. При отношении и гибкости принимаю коэффициент

2. Так как  и промежуточные стержни в сечении отсутствуют, то коэффициент .

3.

4.

5. Проверяю условие прочности

т.е. устойчивость верхнего пояса из плоскости фермы обеспечена.

Сечения наклонные к продольной оси элемента.

Минимальная прочность бетонного сечения по поперечной силе, по формуле

Для элемента верхнего пояса ВП1 : Q = 28,59 кН, N = 370,88 кН.

Коэффициент учитывающий влияние сжимающей силы :

 

В расчете учитываем

Прочность наклонного сечения обеспечена. Постановка хомутов конструктивная.

( стержни ∅ 6 А-III c шагом 150 мм)

Расчет стойки фермы по прочности производим по наибольшему усилию:

Стойка С1: сеченим b х h = 240 х 250 мм; а = а’ = 30 мм, h₀ = 250 – 30 = 220 мм.

Усилия действующие в сечении на уровне примыкания стойки к верхнему поясу: М_f =M – Q∙h / 2 = 47,73 – 52,69 ∙0,25 / 2 = 41,14 кН ∙м; N= 23,11 кH

В том числе продолжительных М_f,l =M – Q∙h / 2 = 40,78 – 45,02 ∙0,25 / 2 = 35,15 кН ∙м;

N= 19,74 кH

Расчетная длина стойки при e₀ =M_f / N= 41,14 / 23,11 = 1,78 > 0,125h = 0,125 ∙0,25 = 0,031 м составляет l₀ = 0,8l = 0,8 ∙ 1,79 = 1,43 м. , надо учитывать влияние прогиба элемента на его несущую способность.

1.

   

2.

3. В первом приближении принимаем

4.; ;

5. Условная критическая сила

6. Коэффициент увеличения начального эксцентриситета

7. Расчетный эксцентриситет продольной силы

8.

9.

10.

11.

Принимаю 4 ø 14 А – III()

Процент армирования составляет

Центральная стойка С3 – центрально сжатый элемент.

N = 6,56 кН, в том числе от длительной – N_l= 5,61 кН. При расчетной длинне l₀= 0,8 ∙ l= 0,8 ∙ 300 = 240 см, где l = 300 см – расстояние между геометрическими узлами. максимальная гибкость в плоскости фермы λ =l₀ / h = 240 / 25 = 9,6. Поскольку элемент работает на сжатие со случайным эксцентриситетом и λ < 20, расчет ведем из условия

N < φ ∙ (R_bA_b+R_sc(A_s+A_s`))

Где A_b= 25 ∙ 28 = 700 см² – площадь бетонного сечения, φ – коэффициент, учитывающий гибкость колонны и длительность действия нагрузок.

Преобразуя формулу, получим:

;

где φ₁ и φ₂  принимаем по таблице.