144160 (Одноэтажное каркасное промышленное здание), страница 3

Каркасы, имеющие связевые элементы, или без них, в которых влияние перемещения узлов на расчетные моменты и усилия незначительно (не превышает 5%) относятся к несмещаемым. В других случаях они называются смещаемыми (податливыми).

Где , - суммарная вертикальная реакция и сдвигающая расчетные силы в поперечной раме. - взаимное смещение верха и низа колонн рассматриваемого этажа от силы , - высота колонны.

Так как влияние перемещений узлов на расчетные моменты и усилия превышают 5%, то каркас смещаемый и его расчет необходимо вести согласно п. п.7,1,3,17-7,1,3,21 СНБ 5,03,01-02, Однако при этом требуется многократное вычисление критических сил во всех колоннах рам при различных комбинациях нагрузок. В связи с этим дальнейший расчет колонн выполняем, применяя требования норм, относящиеся к несмещаемым каркасам. Расчет выполняем согласно п. п.7,1,3,14-7,1,3,16 СНБ 5,03,01-02.

3.2 составление расчетных сочетаний нагрузок для подбора сечений надкрановой и подкрановой частей колонны

Расчетные сочетания нагрузок составляются следующим образом:

- нагрузка от собственного веса; - доминирующая нагрузка (в нашем случае - крановая); - остальные нагрузки с коэффициентом сочетания , принимаемым по таблице А.1 приложения А СНБ 5,03,01-02,

Расчетные комбинации усилий в сечениях рассчитываемой колонны.

Расчетные нагрузки для расчета фундамента получаем из значений M, N, V для сечения IV-IV и делим на 1.4

M = 1160.8/1.4 = 829.14 кН. N = - 1072.5/1.4 = - 766.07 кН.

V = - 123.8/1.4 = - 88.43 кН.

Так как каркас во всех случаях смещаемый то:

4. Расчет колонны

4.1 расчет подкрановой части

На подкрановую часть колонны действуют:

N_SD=1072.5 кН; M_SD=1225.65 кН м.

Найдем усилия в ветвях колонны:

Выполним расчет арматуры в каждой ветви как во внецентренно сжатом элементе.

,

При симметричном армировании:

тогда:

Найдем по формуле

Так как то:

Так как то имеем случай больших эксцентриситетов.

Принимаем 2 стержня диаметром 20 мм A_S! =628 мм².

Расчет первой ветви:

При симметричном армировании:

тогда:

Найдем по формуле

Так как то:

Так как то имеем случай больших эксцентриситетов.

Принимаем 2 стержня диаметром 16 мм A_S! =402 мм².

4.2 расчет надкрановой части

Найдем случайный эксцентриситет:

выбираем максимальный эксцентриситет e_a=29,83 мм.

Полный эксцентриситет равен:

тогда:

,

значит имеем случай больших эксцентриситетов

Принимаем 2 стержня диаметром 20 мм A_S! =628 мм²

Диаметры стержней поперечной арматуры которые следует принимать во внецентренно сжатых элементах устанавливаются в соответствии с п.11.2.28 в сварных каркасах - не менее диаметра, устанавливаемого из условия сварки с наибольшим, поставленным по расчету, диаметром продольной арматуры (22/3=8мм) и не более 14мм. Принимаем поперечную арматуру ∅8 S240.

Поперечная арматура устанавливается по конструктивным требованиям в соответствии с п.11.2.21 в. При f_yd ≥ 500 Н/мм² шаг поперечной арматуры должен быть не более 400мм. И не более 15∅ = 20∙8 = 1600мм в сварных каркасах.

5. Расчёт внецентренно нагруженного фундамента

Определим силу и момент на уровне подошвы фундамента и расчет представим в виде таблицы

G_CТ=2,5∙1,2∙12∙1,15+13,4∙12∙1,35∙0,5=148,28 кН

м.

Определение размеров подколонника.

Эксцентриситет:

Значит Принимаем

Высота подколонника

Ширина подколонника

Глубина заделки колонны в фундамент:

d_C≥l_bd, где ,

,

где

тогда

Где

Окончательно принимаем d_C=950 мм. Глубина стакана с учетом бетонной подливки, d_Р=d_C+50=950+50=1000 мм. Глубина заложения фундамента d’=1.65 м. Общая высота фундамента d=2.65-0.15=2.5 м.

Определение размеров подошвы фундамента: определяем площадь подошвы фундамента:

принимаем соотношение размеров сторон подошвы фундамента равным:

тогда

Размеры в плане фундамента принимаем:

3м, тогда . Принимаем b_f=2м.

Для подобранного размера фундамента должно выполняться условие:

,

где ,

Подбор армирования в фундаментной плите.

Определим давление под подошвой фундамента от расчетных нагрузок для подбора нижней сетки

Подбор поперечной арматуры подошвы фундамента:

Рассмотрим момент по грани уступа как для консольной балки:

По конструктивным соображениям принимаем 4 стержня диаметром 10 мм A_S=314 мм²

Подбор арматуры в направлении короткой стороны по среднему давлению под подошвой фундамента:

,

По конструктивным соображениям принимаем 4 стержня диаметром 6 мм A_S=93,2 мм²

Подбор поперечной арматуры подколонника:

Определим требуемую площадь сеток в одном уровне:

f_ywd = 157 кПа для арматуры класса S240

Определим необходимую площадь сечения 1-го рабочего стержня (при 4-ех стержнях в каждой сетке).

Принимаем по конструктивным соображениям 4 стержня диаметром 10 мм A_S=314 мм²

Подбор продольной арматуры:

где

S₀ - статический момент половины площади бетонного сечения относительно ц. т.

Для бетона класса C 25/30

По конструктивным соображениям площадь арматуры не менее 0.15% площади бетонного сечения по ширине. По ширине

По конструктивным соображениям принимаем 4 стержня диаметром 16 мм A_S=616 мм². По длине

По конструктивным соображениям принимаем 4 стержня диаметром 14 мм A_S=616 мм²

6. Расчёт предварительно напряженной балки покрытия

Исходные данные для проектирования

Номинальный пролет - ;

Шаг колонн и балок покрытия - ;

Район строительства - г. Минск;

Проектируемое здание относится ко II классу по степени ответственности. По СНиП 2.01.07-85 “ Нагрузки и воздействия “ коэффициент надежности по назначению .

По таблице 5.2 СНБ 5.03.01-02 принимаем класс ответственности по условиям эксплуатации ХС1. Минимальный класс бетона .

В соответствии с пунктом 6.1.2.3 СНБ 5.03.01-02 принимаем минимальный класс бетона .