Определение усилий в стойках

3. Определение усилий в стойках

 

;

Постоянной – нагрузка от собственного веса, стен и подкрановых балок – приложена по оси колонны.

От покрытия Fп (симметричное воздействие)

y=0*H_B;

Сила Fп приложена на расстоянии 150 мм от разбивочной оси, поэтому эксцентриситет приложения силы относительно оси надкрановой части колонны:

e = hн/2 – hв/2=1,2/2-0,4/2=0,4м;

Rв← (+); →(-);

K1=2,152 ,K1=1,314 [3, тб.16.1]

при привязке "0", а_В= 50 мм – при в_к= 40 см от покрытия

М_I=

М_II=

N_I = N_II=F_п=110,1 кН

От стен, собственного веса, подкрановых балок

М_I= М_II=0

N_I =

N_II =

От постоянной нагрузки суммарная

М_I=∑ М_I=2.34+0=2,34кН*м

М_II=∑ М_II=-3,44+0=-3,44кН*м

N_I=∑ N_I=110,1+45,08=155,18 кН

N_II=∑ N_II=110,1+477,18=587,28 кН

Временная нагрузка

Снеговая F_сн – изгибающие усилия от покрытия умножаются на коэффициент

F_сн / F_п =64,8/110,1=0,59

М_I=2,34*0,59=1,38 кН*м

N_I = N_II=F_сн=64,8 кН

М_II=-3,44*0,59=-2,03 кН*м

Крановая вертикальная D_max; (y = 1*H_н ,)

а_н = "привязка" + 750 – hн/2=0+850-1200/2=250мм

а_н = hн/2 - "привязка" - 750=1200/2-0-850=-250мм

K2=1,304 [3,тб.16.2]

- со своими знаками,

R₁₁ – реакция в дополнительной связи от перемещения

,

;

Стойка А	Стойка Б
NI = 0 NII =Dmax=287 кН	NI = 0 NII =Dmin=59,6 кН

Крановая горизонтальная ТА, ТБ

K3=0,775 [3, тб.16.3]

Стойка А	Стойка Б
NI = 0 NII =0	NI = 0 NII =0

Ветровая (слева)

K7=0,363 [3, тб.16.7]

;

;

;

;

;

Стойка А	Стойка Б
NI = 0 NII =0	NI = 0 NII =0

4. Проектирование стоек Материал

Бетон В25

γ_в2 = 1,1 (табл. 15 [1])

Rв =14,5МПа*1,1=15,95МПа (табл. 13 [1] с учетом γ_в2)

Eв =27,0*10³МПа (табл. 18 [1])

Арматура А-III (Ø10 ÷ 40)

Rs =Rsc =365МПа (табл. 2.2 [1])

Es =200*10³МПа (табл. 29 [1])

 - коэффициент приведения

;

;

где

ω=α – 0,008

Rв=0,85-0,008*15,95=0,722 (п. 3.12 [1])

α=0,85 – для тяжелого бетона

σ_SR=R_s=365МПа

σ_Sc,U=400 МПа, т.к. γ_в2 >1,0

Надкрановая часть (армирование симметричное)

Исходные данные
Нв	370	см
hв	40	см
вк	40	см
J	213333	см4
lo	2,5Нв=925	см
i	0,289hв=11,56	см

Если λ=lo/I=925/11,56=80 >14, то учитываем выгиб колонны

Определение зависимости "Ncr – As"

,

если

 и φ_р = 1 (ф. 58)

где

Eв = МПа ·100 = Н/см² ;

As и A’s – см² ;

lo, ho, a’ – см ;

J – см⁴ ; Ncr – H ;

После преобразования формулы Ncr , получаем

;

;

;

Таблица 1

Показатели		Сочетание усилий
		Мmax=23,06 кНм	Мmin=-49,13 кНм
		N=220 кН	N=155,18 кН
1.	М , Нсм	2306000	-4913000
2.	N , Н	220000	155180
3.	, см	10,48	31,66
4.	Мдл , Нсм	234000	234000
5.	Nдл , Н	155180	155180
6.		0,5-0,01*925/40- 0,01*15,95=0,11	0,5-0,01*925/40- 0,01*15,95=0,11
7.	, (п. 3.6)
	Принимаем δе	0,26	0,79
8.
9.
10.	где β = 1 (т.36)
11.
12.
13.		29321,3(41,08+(Аs+A’s))	29321,3(25,85+(Аs+A’s))

1) А_Smin= А’_Smin =μ_minв_кh_o=0,002*40*34=2,72 см²

2) А_Smin= А’_Smin =4,02 см² ( 2 Ø16)

Принимаем по наибольшему n, Ø с A_Smin = A’_Smin =4,02 см² (2Ø16)

Конструктивный расчет по наиневыгоднейшему сочетанию (армирование симметричное)

 

Таблица 2

Показатели		Вычисления по сочетанию
		М=-4913000Нсм;
		Nсоотв= 155180Н.
1.
2.	Принимаем АS1 = A’S1= АSMIN	4,02см2
3.	Ncr (табл. 1) Astot = AS1+ A’S1=4,02+4,02=8,04 см2	Ncr=29321,3,(25,85+ 8,04)=993699 Н
4.	(ф. 19)
5.	,см
6.
7.	Т.к. АS2≤АS1 , то АS = A’S= 4,02 см2 2О16

Проверка прочности по другому, сочетанию, армирование А_S = A’_S=4,02см² (табл. 2)

 

Таблица 3

Показатели		Вычисления
		М=2306000 Н*см
		N=220000 Н
1.	x = ξho (см)
2.	Ncr (табл. 1 и 2), Н	1440262
3.
4.
5.	N·e (ф. 36 п. 3.20)
6.
7.	Если п.5 ≤ п.6, то прочность обеспечена	5385600<11114956 Прочность обеспечена

Подкрановая часть

Исходные данные
Нн=	1805	см
hн=	120	см
вк=	40	см
J=	5760000	см4
lo=	2707,5	см (табл.32)
i=	34,68	см

λ=l_o/i=2707,5/34,68=78 >14,

то учитываем выгиб колонны.

1)А_Smin= А’_Smin =μ_minв_кh_o=0,002*40*114=9,12 см²

2) А_Smin= А’_Smin 4,02 , см² ( 2 Ø16)

Принимаем по наибольшему n, Ø с A_Smin = A’_Smin =9,82 см² (2Ø25)

Таблица 4

Показатели		Сочетание усилий
		Мmax=594,2 кНм	Мmin=-596,08 кНм
		N=587,28 кН	N=652,08 кН
1.	М , Нсм	59420000	-59608000
2.	N , Н	587280	652080
3.	, см
4.	Мдл , Нсм	-344000	-34000
5.	Nдл , Н	587280	587280
6.		0,5-0,01*2707,5/120- 0,01*15,95=0,11	0,5-0,01*2707,5/120- 0,01*15,95=0,11
7.	, (п. 3.6)
	Принимаем δе	0,84	0,76
8.
9.
10.	б где β = 1 (т.36)
11.
12.
13.		50916,7(31,61+(Аs+A’s))	50916,7(45,36+(Аs+A’s))

Конструктивный расчет подкрановой части (армирование несимметричное)

Таблица 5

Показатели		Вычисления по сочетанию
		Mmax=59420000 Н*см , Nсоотв=587280 Н
1.	А’S1= АSmin	9,82см2
2.	АS1= 2АSmin	10,33см2
3.	,Н	50916,7(31,61+(9,82+10,33))=2635448
4.
5.
6.
7.	Если А’S2 ≤ А’S1, то А’S2 = А’S1=9,82см
9.
10.
11.
12.
13.	≤ 5%,

Принимаем 2Ø28, с А_s=12,32 см².

Принимаем 2Ø25, с А_s=9,82 см².

Таблица 6

Показатели		Вычисления по сочетанию
		Mmin=-59608000 Н*см , Nсоотв=652080 Н
1.	А’S1= АSmin	9,82 см2
2.	АS1= 2АSmin	10,33 см2
3.	,Н	50916,7(45,36+(9,82+10,33))=3335553
4.
5.
6.
7.	Т.к. А’S2 ≤ А’S1, то А’S2 = А’S1=9,82см
9.
10.
11.
12.
13.	≤ 5%,

Принимаем 2Ø25, с А_s= А_s =9,82 см².

Окончательное конструирование продольной арматуры (п. 5.18)

Окончательное армирование

Принимаем правую арматуру 2Ø28, с А_s=12,32 см², левую 2Ø25, с А_s= 9,82 см².

 

Проверка на ЭВМ

Показатели		Сочетание 1	Сочетание 2
		Мmax=594,2 кНм	Мmin=-596,08 кНм
		N=587,28 кН	N=652,08 кН
1.	Уточнение ;
2.
3.
4.	, см

Расчет сборной железобетонной предварительно-напряженной двутавровой балки покрытия.

1.     Конструктивная схема покрытия

Покрытие представлено ребристыми плитами шириной 3м, опирающимися продольными ребрами на двускатные стропильные балки.

2.     Предварительное конструирование балки

 

hmax=890+1/12(0,5L-25)=890+1/12(0,5*12000-25)=1388 мм

hx=890+1/12(x+125)=890+1/12(4329+125)=1260 мм

3. Расчетная схема балки

l₀=11,7м; x=4,329м.

Qmax=q*l0/2=32,22*11,7/2=188,5 кН

Сбор нагрузок на балку

Вид нагрузки	Нормат. кН/м2	γf	Расчетн кН/м2	Шаг колонн, В, м	Нормат. кН/м	Расчетн кН/м
I. Постоянные
1. Стяжка, пароизоляция, ковер	0,6	1,3	0,78	6	3,6	4,68
2.                   Утеплитель (для отапливаемых)	0,4	1,3	0,52		2,4	3,12
3. Плиты покрытия	1,5	1,1	1,65		9	9,9
4. Балка	0,56	1,1	0,62	6	3,36	3,72
					gн =18,36	g =21,42
II. Временные
1. Длительно-действующая	0,63	1,43	0,9	6	3,78	5,4
2. Кратковременно-действующая.	0,63	1,43	0,9	6	3,78	5,4
					pн=27	p=37,8
					qн=68,748	q=86,604
В том числе

Нагрузка от собственной массы балки:

Вес балки нормативный, кН –

G_б = 40,2кН,

где

Нормативная нагрузка на 1 м² покрытия: