|
Учет пространственной работы каркаса
Каркас промышленного здания представляет собой пространственное сооружение, все рамы которого связаны между собой продольными элементами. Эти элементы при загружении отдельных рам местными нагрузками вовлекают в работу соседние рамы.
Поэтому при действии нагрузок, приложенных к одной или нескольким поперечным рамам, необходимо учитывать пространственную работу каркаса здания.
Коэффициент пространственной работы при жесткой кровле
n – число рам в температурном блоке
n1 – число колёс кранов на одной нитке подкрановых балок
ai – расстояние между симметрично расположенными относительно середины блока рамами
a2 – расстояние между вторыми от торцов рамами
- сумма ординат линии влияния реакции рассматриваемой рамы.
n = 6, n1 = 4.
Определение усилий в колоннах рамы
Расчет поперечной рамы производился с использованием ЭВМ, результаты расчета сведены в таблицу 2:
Таблица 3
№
нагр
| Нагрузка
| nc
| Сечения стойки
| 2–1
| 1–2
| M, кН м
| Q, кН
| N, кН
| M, кН м
| Q, кН
| N, кН
|
| Постоянная
|
| 204,92
| 4,67
| -1088,27
| 249,06
| 4,67
| -1015,31
|
| Снеговая
|
| 46,09
| -0,06
| -164,16
| 45,47
| -0,06
| -164,16
| 0,9
| 41,48
| -0,059
| -147,74
| 40,92
| -0,059
| -147,74
|
| Dmax
| На левую стойку
|
| -106
| -17,9
| -1221,6
| -275,18
| -17,9
| -1221,6
| 0,9
| -95,4
| -16,11
| -1099,44
| -247,66
| -16,11
| -1099,44
|
| На правую стойку
|
| 14,15
| -6,86
| -285,52
| -50,67
| -6,86
| -258,52
| 0,9
| 12,73
| -6,17
| -256,97
| -45,61
| -6,17
| -256,97
|
| T
| На левую стойку
|
| -135,62
| 15,48
|
| 10,67
| 15,48
|
| 0,9
| -122,05
| 13,93
|
| 9,6
| 13,93
|
|
| На правую стойку
|
| -20,87
| 1,43
|
| -7,31
| 1,43
|
| 0,9
| -18,78
| 1,29
|
| -6,58
| 1,29
|
|
| Ветровая
| Слева
|
| -440,29
| 53,1
|
| -78,66
| 23,43
|
| 0,9
| -396,26
| 47,79
|
| -70,79
| 21,08
|
|
| справа
|
| 403,32
| -44,81
|
| 84,74
| -22,6
|
| 0,9
| 362,99
| -40,33
|
| 76,27
| -20,35
|
|
продолжение таблицы 3
№
нагр
| Нагрузка
| nc
| Сечения стойки
| 1–0
| M, кН м
| Q, кН
| N, кН
|
| Постоянная
|
| -106,9
| 4,67
| -704,59
|
| Снеговая
|
| -20,19
| -0,06
| -164,16
| 0,9
| -18,17
| -0,059
| -147,74
|
| Dmax
| На левую стойку
|
| 91,3
| -17,9
|
| 0,9
| 82,17
| -16,11
|
|
| На правую стойку
|
| 34,98
| -6,86
|
| 0,9
| 31,48
| -6,17
|
|
| T
| На левую стойку
|
| 10,66
| 15,48
|
| 0,9
| 9,6
| 13,93
|
|
| На правую стойку
|
| -7,31
| 1,43
|
| 0,9
| -6,58
| 1,29
|
|
| Ветровая
| Слева
|
| -78,66
| 23,43
|
| 0,9
| -70,79
| 21,09
|
|
| справа
|
| 84,74
| -22,61
|
| 0,9
| 76,27
| -20,35
|
|
По полученным данным составляются расчетные комбинации усилий при самом невыгодном нагружении для каждого из сечений, результаты сведены таблицу 4.
Таблица 4
Основное сочетание нагрузок с учетом крановой и ветровой
|
|
| 1-0
| 1-2
| 2-1
| M,кНм
| N,кН
| M, кНм
| Q, кН
| N, кН
| M, кНм
| Q, кН
| N,кН
| M,кНм
| +Mmax
|
| 1 3 5+
| 1 8
| 1 8
| знач
| 4.93
| 2.25
| 704.59
| 333,8
| -17,93
| 1015,31
| 608,24
|
| 1088,27
| 0,9
| 1 3 5+ 8
| 1 2 8
| 1 2 4 5+ 8
| знач
| 61,14
| -17,86
| 704,59
| 366,25
| -15,74
| 1163,05
| 744,17
|
| 1492,98
| -Mmax
|
| 1 7
| 1 3 5-
| 1 7
| знач
| -185,56
| 28,1
| 704,59
| -36,79
| -28,71
| 2236,91
| -235,37
|
| 1492,98
| 0,9
| 1 2 7
| 1 3 5- 7
| 1 3 5- 7
| знач
| -195,86
| 25,7
| 704,59
| -78,99
| -4,28
| 2114,75
| -408,89
|
| 2187,71
| Nmax
+M
|
| 1 2
| 1 2
| 1 4 5+
| знач
| -127,08
| 4,61
| 868,75
| 294,53
|
| 1179,47
| 339,7
|
| 1373,9
| 0,9
| 1 2 3 5+ 8
| 1 2 8
| 1 2 4 5+ 8
| знач
| 42,97
| -17,92
| 852,33
| 366,26
|
| 1163,05
| 744,17
|
| 1492,98
| Nmax
-M
|
| 1 2
| 1 3 5-
| 1 3 5-
| знач
| -127,08
| 4,61
| 868,75
| -36,79
|
| 2236,91
| -23,14
|
| 2309,87
| 0,9
| 1 2 7
| 1 3 5- 7
| 1 3 5- 7
| знач
| -195,86
| 25,7
| 852,33
| -78,99
|
| 2114,75
| -408,79
|
| 2187,71
| Основное сочетание нагрузок без учета крановой и ветровой
| 1 2
| 1 2
| 1 2
| -127,09
|
| 868,75
| 294,53
|
| 1179,47
| 251,01
| 4,61
| 1252,43
| | | | | | | | | | | | | |
III. Расчет прочности колонны
Материал колонны тяжелый бетон класса В15
Для армирования принята арматура класса А–III:
В качестве хомутов принята арматура класса А–I.
Расчет сечений колонны
Сечение 1 – 0 на уровне верха консоли колонны
Сечение колонны b×h = 50×60см при a = a’ = 4cм, полезная высота сечения
h0 = 56cм. В сечении действуют три комбинации расчетных усилий
Усилия
| Первая
| Вторая
| Третья
| М, кНм
| 61,14
| -195,86
| -127,08
| N, кН
| 704,59
| 704,59
| 868,75
|
Усилия от непродолжительного действия нагрузки
При расчете сечения на первую и вторую комбинации , на третью – . Расчет выполняется на все три комбинации, и расчетное сечение симметричной арматуры принимается наибольшее. В пояснительной записке приводится расчет только по третьей комбинации, так как она дает максимальное требуемой количество арматуры, однако, в черновой работе расчет производился на каждую из трех комбинаций.
Радиус инерции сечения
Гибкость элемента > 14 необходимо учесть влияние прогиба на прочность элемента.
Условная критическая сила
где
β = 1, бетон тяжелый
δе < δmin принимаем δ = 0,25
В первом приближении принято μ = 0,004
Коэффициент
Расстояние
При условии симметричного армирования высота сжатой зоны бетона
Относительная высота сжатой зоны
Граничное значение относительной сжатой зоны бетона при γb2 = 0.9
> ξ =0,41
здесь
Площадь сечения симметричной арматуры
сечение арматуры принимаем из конструктивных требований по проценту армирования . Принимаем 3Ø16 А – III общей площадью AS = 6,03см2.
Сечение 1 – 0 в заделке колонны
Сечение подкрановой части 140×50см, сечение ветви b×h = 50×25см,
h0 = 21cм. Расстояние между осями ветвей с = 102,5см. Расстояние между осями распорок S = 2,6м. Высота сечения распорки 40см. В сечении действуют три комбинации расчетных усилий
Усилия
| Первая
| Вторая
| Третья
| М, кНм
| 744,17
| -408,79
| -23,14
| Q, кН
| -27,96
| 22,43
|
| N, кн
| 1492,98
| 2187,71
| 2309,87
|
Усилия от непродолжительного действия нагрузки
При расчете сечения на первую и вторую комбинации , на третью – . Расчет выполняется на все три комбинации, и расчетное сечение симметричной арматуры принимается наибольшее. В пояснительной записке приводится расчет только по второй комбинации, так как она дает максимальное требуемой количество арматуры, однако, в черновой работе расчет производился на каждую из трех комбинаций.
Приведенный радиус инерции сечения двухветвевой колонны в плоскости изгиба
rred = 27,43см
Приведенная гибкость сечения > 14 необходимо учесть влияние прогиба на прочность элемента
Условная критическая сила
где
β = 1, бетон тяжелый
δе < δmin принимаем δ = 0,3
В первом приближении принято μ = 0,0075
Коэффициент
Определяем усилия ветвях колонны
принимаем тогда расстояние
Граничное значение относительной сжатой зоны бетона при γb2 = 1,1
здесь
Для определения площади арматуры воспользуемся выражениями, полученными из совместного решения систем уравнений.
> 0
> ξy = 0.694 имеем расчетный случай.
Армирование принимаем симметричное
Фактический коэффициент армирования , что незначительно отличается от ранее принятого.
Принимаем 3Ø28 A-III с AS = 18,47см2
Проверим необходимость расчета подкрановой части колонны из плоскости изгиба.
Расчетная длина .
Радиус инерции сечения
> расчет из плоскости рамы необходим.
> 14 необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.
Случайный начальный эксцентриситет
Принимаем e0 = ea = 1,26cм.
Условная критическая сила
где
β = 1, бетон тяжелый
δ < δmin принимаем δ = 0,255
Коэффициент
Расстояние
Граничное значение относительной сжатой зоны бетона при γb2 = 0.9
здесь
Для определения площади арматуры воспользуемся выражениями, полученными из совместного решения систем уравнений.
> 0
> ξy = 0.694 имеем расчетный случай.
Армирование принимаем симметричное
< 18,47см2.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|