144159 (Одноэтажное каркасное производственное здание), страница 2

А - коэффициент равный 0,1 для расчетной сейсмичности 7 баллов;

_i - коэффициент динамичности, соответствующий i-му тону собственных колебаний зданий или сооружений;

К_w - коэффициент равный 1,3 для каркасных зданий, стеновое заполнение которых не влияет на их деформативность.

С учетом коэффициентов получаем

S_ok = 969,68∙0,1∙1,03∙1,3∙1=129,84кН.

S_k = χ_T∙K₁ S_0k= 1,96∙128,06∙0,22=55,22 кН.

4. Усилия в сечениях элементов рамы от сейсмической нагрузки

Так как расчетные сейсмические нагрузки по п.2.3 [10] принимаются, действующими в горизонтальном направлении, вертикальная составляющая сейсмических сил не учитывается. Так же не учитывают по п.2.4 [10] вертикальную сейсмическую нагрузку для рам пролетом менее 24 м.

Рассчитываем наиболее напряженную колонны первого этажа Поперечные силы в сечениях колонн рамы:

кН

Так как ригель опирается на колонны шарнирно, изгибающие моменты в сечениях колонн рамы:

кН∙м кН∙м

5. Проверка прочности колонн с учетом сейсмических нагрузок

5.1 Подбор площади сечения арматуры колонн

Продольная сила в сечении средней колонны первого этажа (кН) при особом сочетании нагрузок:

от веса совмещенной кровли: 4137∙24∙6∙0,9 = 536,16кН;

от веса снегового покрова: 0,5∙0,9∙24∙6∙0,9 =58,32 кН;

от веса колонны:

от веса стеновых панелей: ;

от веса фермы 100/2=50 кН;

Итого:

N=536,16+58,32+106,18+132,72+50=883,38 кН (в том числе длительная N_l=825,06 кН).

Принята нулевая привязка колонн продольного ряда, поэтому опирание фермы на колонну осуществляется по всей ширине и момента от покрытия в колоннах не возникает

Поперечная сила

Подбираем площадь сечения арматуры колонны

Бетон: класса В30 с 17 МПа; 1,15 МПа; 32500 МПа

Арматура:

класса А400 с 355 МПа; МПа;

Сечение колонны 400х400 мм с 5 м и см⁴. Для продольной арматуры принимаем а = а’ = 40 мм, тогда рабочая высота сечения h₀ = h - a = 400 - 40 = 360 мм

Усилия М=138,05 кН∙м; M_l=0 кН∙м; Q=27,61 кН; N₁=883,38 кН; N_1l=825,06 кН.

Эксцентриситет продольной силы:

Относительный эксцентриситет:

.

должен быть не менее

Также учитываем особые коэффициенты условий работы при расчете на прочность нормальных сечений элементов из тяжелого бетона с арматурой класса А400

Влияние длительности действия нагрузки на прогиб при эксцентриситете ее действия :

Характеристика сжатой зоны бетона

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона

Выражение для критической силы имеет вид:

(6.3)

где . В первом приближении задаемся , тогда (A_s+A_s’) =0,005∙40∙40=8см²

Коэффициент, учитывающий влияние прогиба на значение эксцентриситета продольной силы:

(6.6)

Расстояние от направления действия силы до центра тяжести сечения наименее сжатой арматуры

Высота относительная сжатой зоны

(6.7)

Толщина сжатой зоны бетона . В случае

(6.9)

Принимаем 2Ø25 АIII c As=9,82 см².

5.2 Проверка прочности сечений, наклонных к продольной оси колонн

При поперечной силе и при продольной силе . Коэффициент, учитывающий благоприятное влияние продольной сжимающей силы на прочность наклонного сечения: (6.10)

,

следовательно, в расчете учитывается только .

При для тяжелого бетона находим:

(6.11)

При поперечная арматура не требуется по расчету и устанавливается конструктивно. Согласно требованиям п.3.54 СНиП II-7-81 должна применяться поперечная арматура диаметром не менее 8мм. Принимаем Ø8A-III с шагом s=0,5∙600=300мм<15∙32=480 мм.

6. Проверка общей устойчивости здания

Рисунок 6.1 - Расчетная схема здания для проверки общей устойчивости

Общая устойчивость здания обеспечена.

7. Антисейсмические мероприятия

Жесткость здания в поперечном и поперечном направлении обеспечивается рамами (колонны, ригели)

В качестве ограждающих стеновых конструкций применяются навесные панели. Между поверхностями стен и колонн каркаса должен предусматриваться зазор не менее 20 мм. По всей длине стены в уровне верха оконных проемов должен устраиваться антисейсмические пояс, соединяющийся с каркасом здания.

Список литературы

1. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс, М., 1985.

2. СНКК 22-301-2000. “Строительство в сейсмических районах Краснодарского края"

3. СНКК 20-303-2002. “Нагрузки и воздействия. Ветровая и снеговая нагрузки. Краснодарский край”

4. СНиП 31-01-2003. “Здания жилые многоквартирные" Госстрой М., 1985.

5. СНиП 2.01.07-85*. “Нагрузки и воздействия" Госстрой М., 1985.

6. СНКК 23-302-2000. Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий. Нормативы по теплозащите зданий. Краснодарский край

7. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции. М., 1985.

8. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. М., 1982.

9. СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника

10. СНиП II-7-81*. Строительство в сейсмических районах. М., 2000.

11. Бондаренко В.М., Судницын А.И. Расчет строительных конструкций. Железобетонные и каменные конструкции. М., 1984.

12. Бондаренко В.М., Суворкин Д.Г. Железобетонные и каменные конструкции. М., 1987.