Расчет и конструирование основных несущих конструкций одноэтажного промышленного здания в сборном варианте

398<0,82×527,56=422,05, то g_b2=1,1, R_b =17×1,1=18,7 МПа и R_bt=1,2×1,1=1,32 МПа

Случайные эксцентриситеты: е_а1= l_o/600=9/600=0,015 м,

е_а1=h/30=0,6/30=0,02м.

Проектный эксцентриситет: е_о=144,633/1472,81=0,098 > 0,02м, случайный эксцентриситет не учитываем.

Находим условную критическую силу N_crc и коэффициент увеличения начального эксцентриситета ή.

d_е=е₀/h=0,098/0,6=0,163

d_е,min=0,5-0,01 l_o/h-0,01R_b=0,5-0,01×9/0,6-0,01×18,7=0,163.

j_l=

M_1l=12,0+1084,98×(0,5×0,6-0,04)=294,1кН×м

M₁=М_II=527,56кН×м

Β=1 –  для тяжелого бетона.

j_l=1+1×294,1/527,6=1,56.

 В  первом приближении принимаем коэффициент армирования m=0,005.

Условная  критическая сила по ф.3.61. [9]:

Коэффициент увеличения начального эксцентриситета:

.

Расчетный эксцентриситет продольной силы: е=ή×е₀+0,5h-a=1,19×0,098+0,5×0,6-0,04=0,38м.

Площадь сечения продольной арматуры:

1.

2.a_n = < 0,526

3. a_m1 =

4. d=а/h₀₌4/56=0,07

При ά_n=0,259<ζ_R=0,526, требуемая площадь сечения симметричной арматуры составляет:

По конструктивным требованиям минимальная площадь  сечения продольной арматуры при  гибкости l_o/h<24 составляет:

А_s,min=0,002bh₀=0,002×0,4×0,56=448мм².

Принимаем в надкрановой части колонны  у граней, перпендикулярных плоскости  изгиба по 2 Æ18 A-III А_s=509 мм².

Коэффициент армирования сечения:

4.1.2 Расчет из плоскости изгиба

За высоту сечения принимаем его размер из плоскости поперечной рамы, т.е. h=b=400мм.

Расчетная длина надкрановой части из плоскости  изгиба l_o=1,5×4,5=6,75м

Так как  гибкость из плоскости l₀/b=6,75/0,4=16,875 больше гибкости в плоскости l_o/h=9/0,6=15. Следовательно, необходим расчет из плоскости.

Так как  l_o=1,5×4,5=6,75м<20h=8,0 расчет выполняем на действие продольной силы N=1472,81кН с учетом случайного эксцентриситета е_а=h/30=0,0133м. из условия:

.

N_l/N=1084,98/1472,81=0,74;

l₀/b=6,75/0,4=16,875

j_B=0,76; j_SB=0,83; 

A_s,tot=10,18 см² (4 Æ18 A-III)

a_s=1018×365/18,7×600×400=0,083;

Принимаем j=j_SB=0,83

N=1472,81 кН < 0,83×(18,7×0,6×0,4+365×0,001018)=4033,4 кН – прочность сечения обеспечена.

4.2 Расчет подкрановой части колонны

Размеры сечения: b´h=400´900 мм, а=а’=30мм, h_o= h –а=870мм

Усилия  от нагрузок без учета крановых и ветровых: М=-24,716кН×м, N=1675,74 кН.

Усилия от продолжительных (постоянных нагрузок): М_l=-18,704 кН×м, N_l=1287,91кН.

Расчетные усилия: М=-183,06 кН×м; N=2238,96 кН, Q=-0,227 кН; армирование симметричное. 
 
 

4.2.1. Расчет в плоскости изгиба

Расчетная длина подкрановой части в  плоскости изгиба:

• при учете крановых нагрузок l_o=1,5×10,1=15,15м
• без учета крановых нагрузок l_o=1,2×10,1=12,12 м.

Установим значение g_b2

M_II=-183,06+2238,96×(0,5×0,9-0,03)=757,3 кН×м

M_I=-24,716+1675,74×(0,5×0,9-0,03)=679,1 кН×м>0.82×757,3=621,0 ® g_b2=1,1, R_b =17×1,1=18,7 МПа. ® g_b2=0,9×757,3/679,1=1,0, R_b =17×1=17 МПа

Случайные эксцентриситеты: е_а1= l_o/600=15,15/600=0,025 м,

е_а1=h/30=0,9/30=0,03м.

Проектный эксцентриситет: е_о=183,06/2238,96=0,082 > 0,03м, случайный эксцентриситет не учитываем.

Находим условную критическую силу N_crc и коэффициент увеличения начального эксцентриситета ή.

d_е=е₀/h=0,082/0,9=0,091

d_е,min=0,5-0,01 l_o/h-0,01R_b=0,5-0,01×15,15/0,9-0,01×17=0,16

j_l=

M_1l=-18,704+1287,91×(0,5×0,9-0,03)=522,22кН×м

M₁=М_II=757,3кН×м

Β=1 –  для тяжелого бетона.

j_l=1+1×522,22/757,3=1,69.

 В  первом приближении принимаем коэффициент армирования m=0,005.

Условная  критическая сила по ф.3.61. [9]:

Коэффициент увеличения начального эксцентриситета:

.

Расчетный эксцентриситет продольной силы: е=ή×е₀+0,5h-a=1,2×0,082+0,5×0,9-0,03=0,52м.

Площадь сечения продольной арматуры:

1.

2.a_n = < 0,54

3. a_m1 =

4. d=а/h₀₌3/87=0,034

При ά_n=0,25<ζ_R=0,54, требуемая площадь сечения симметричной арматуры составляет:

По конструктивным требованиям минимальная площадь  сечения продольной арматуры при  гибкости l_o/h<24 составляет:

А_s,min=0,002bh₀=0,002×0,4×0,87=696мм².

Принимаем в подкрановой части колонны по 2 Æ22 A-III А_s=760 мм² у коротких граней колонны.

У широких  граней предусматриваем по 1Æ12 A-III с тем, чтобы расстояние между продольными стержнями не превышало 400мм.

4.2.2 Расчет из плоскости изгиба

За высоту сечения принимаем его размер из плоскости поперечной рамы, т.е. h=b=400мм.

Расчетная длина надкрановой части из плоскости  изгиба l_o=0,8×10,1=8,08м

Так как  гибкость из плоскости l₀/b=8,08/0,4=20,2 больше гибкости в плоскости l_o/h=15,15/0,9=16,8. Следовательно, необходим расчет из плоскости.

Так как  l_o=0,8×10,1=8,08м>20h=8,0 расчет выполняем на действие продольной силы N=2238,96кН с учетом расчетного эксцентриситета е=М/N=183,06/2238,96=0,082 м. из условия:

.

N_l/N=1287,91/2238,96=0,6;

l₀/b=8,08/0,4=20,0

j_B=0,7; j_SB=0,78; 

A_s,tot=1526мм² (6 Æ18 A-III)

a_s=1526×365/17×900×400=0,09;

Принимаем j=j_SB=0,78

N=2238,96 кН < 0,78×(17×0,9×0,4+365×0,001526)=5208,0 кН – прочность сечения обеспечена.