Сборные железобетонные конструкции одноэтажного промышленного здания, длинна которого равна 132 метрам, страница 8

a_crc2=2*0,074=0,148мм < [a_crc2]=0,3мм

ð  сечение подобрано верно

Поперечную арматуру Æ 6А-III    ставим с шагом  200 мм.

Аналогично выше изложенному рассчитываем и другие элементы фермы на внецентренное сжатие и центральное растажение

4.4.6 Расчет опорного узла.

Расчет опорного узла выполняем для обеспечения прочности на изгиб наклонного сечения с проекцией:

с₀=l_уз-l_оп=120-35=85см

Заанкерованная арматура воспринимает напряжение:

N_xp=R_s*A_sp*l_оп/l_p

l_p-длина зоны передачи напряжений

l_p=((w_p*σ_sp/R_bp)+l_p)*d

R_s=680 МПа, σ_sp=(740-622)=118 МПа, w_p=0,25,  l_p=10

l_p=(0,25*680/14+10)*22=487,14мм

N_xp=680*22,81*35/48,714*10=1114,42кН

Дополнительно к этой установим ненапрягаемую арматуру, обеспечивающую усилие: N_xp=(0,1-0,15) *А_р*A_sр

0,15*680*22,81/365=6,37см²

 Принимаем 6Æ 12 А-III  (A_s=6,79 см²)

N_s=365*6.79/10=247,84кН

Высота сжатой зоны в конце наклонного сечения:

x=( N_xp+ N_s)/ R_b*b=(1114,42+247,84)/0,9/11,5*10^-1*25=52,65см

плечо внутренней пары:

z=h_уз-0,5(h_нп+x)=78-0,5(30+52,65)=36,68 см

Момент, воспринимаемый наклонным сечением без поперечной арматуры:

M_u=( N_xp+ N_s)*z=(1114.42+247,84)*36,68=49968кН*см=499,68кН*м

Опорная реакция фермы:

Q=N_н1*tga=1390.29*1468/2870=711.13кН

Внешний момент:

М=Q(l_уз-0,17)=711,13*(120-0,12)=85214кН*см=852,14кН*м

Требуется поперечная арматура с интенсивностью:

q_sw=2(M-M_u)/c₀²=2*(85214-49968)/85*85=9.76кН/см

Принимаем поперечную арматуру Æ 16 А-III  A_s=20,11 см²

Тогда при двух каркасах:

q_sw= R_swA_sw/s=285*10^-1*4.02/10=11,45кН/см, что больше требуемого.

5. Расчет прочности сборной внецентренно сжатой колонны крайнего ряда

5.1 Данные для расчета

Необходимо спроектировать сборную крайнюю колонну внецентренно-сжатую, прямоугольного сечения для промышленного одноэтажного цеха, оборудованного мостовыми кранами грузоподъемностью 50/12,5 т.

Пролет цеха L = 18 м

Шаг колонн 12 м

Верх колонны на отметке +10,8 м

Полная высота колонны с заглублением ниже отметки пола на 0,15 м (H_p=10,95 м).

Высота надкрановой части колонны H_в = 4,8 м

Подкрановые балки высотой 1,4 м

5.2.1 Расчет арматуры в надкрановой части колонны.

Сечение колонны b х h_в = 60 x 60 см, при a = a' = 30 мм.

Полезная высота сечения h₀ = 600-30= 570мм

Сечение арматуры подбираем  по сечению 1-1, т.к. там действует наибольший по абсолютному значению момент:

М=120кН*м,  N=824кН

В сочетания входят в усилия от постоянной и длительной нагрузки:

M_l=72кН*м,  N_l=513кН

Расчетная длина надкрановой части колонны

l₀ = 2*H_b =9,6            g_b2=1.1

l₀/ h_в=9,6/0,6=16>10

Следовательно, необходимо учесть влияние прогиба элемента на величину эксцентриситета силы N (усилия в надкрановой части).

Принимаем бетон тяжелый класса В20

R_b = 11,5 МПа        R_bt = 0,90 МПа

с g_b2=1,1:  R_b = 1,1*11,5=12,65 МПа   R_bt = 1,1*0,9=0,99 МПа

  E_b = 24*10³ МПа  

Арматура класса A-III

R_s = R_sc = 365 МПа (для Æ 10-40 мм)

E_s = 2*10⁵ МПа

M_max = 120 кН*м              N = 824 кН

Эксцентриситеты:

e₀ = M/N

e₀ = 120/824=0,146 см> e_a ³ h_b/30 = 0,6/30=0,02м=2см, случайный эксцентриситет не учитываем.

Найдем значение условной критической силы и величину h для учета влияния прогиба элемента на величину эксцентриситета продольной силы.

d_e= e₀/h=0.146/0,6=0,24> d_emin=0.5-0.01*l₀/ h-0.01R_b=0,5-0,01*16-0,01*12,65=0,214

 оставляем d_e=0,24

  Изгибающий момент в сечении  от постоянной нагрузки относительно центра тяжести арматуры:

M = M+N*(h/2-a)

M_l = M_l*(h/2-a_b)

M=120+824(0.3-0.03)=342,48 кН*м

M_l= 72+513(0,3-0,03)=210,51 кН*м

Коэффициент:

j_l = 1+b M_l / M=1+210.51/344.48=1.61

Критическая сила:

N_cr=6.4E_b[I_b(0.11/(0.1+ d_e/j_p)+0.1)/ j_l+aI_s]/l²₀

  В первом приближении примем предварительно коэффициент армирования m=0.005:

aI_s=mbh₀((h/2)-a²)E_s/E_b

aI_s =0.005*0,6*0,57(0,3-0,03)²200000/24000=1,04*10^-3м⁴

Момент инерции сечения:

I_b = (b*h³)/12

I_b = (0.6*0.6³)/12 = 10.8*10^-3 м⁴

Определяем коэффициент h:

h = 1 / (1-N/N_cr):

h = 1 / (1-824/6468)=1.15

Расстояние:

e = e₀*h+0,5*(h₀-a^`)

e = 0.146*1,15+(0,57-0,03)/2=0,44м

a_n=N/R_bbh₀=824*10^-3/12,65*0,6*0,57=0,19<x_р=0,518

a_m1=Ne/R_bbh₀²=824*10^-3*0.44/12,65*0,6*0,57²=0.147

d=a`/h₀=0.03/0.57=0.053

A_s = A'_s= R_bbh₀²(a_m1- a_n(1- a_n/2))/R_s(1-d)

A_s = A'_s =12.65*60*57(0.147-0.19(1-0.19/2))/365(1-0.53)=-2.95cм²