Файл: Проектирование основных несущих железобетонных конструкций одноэтажного каркасного промышленного здания (.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.11.2023
Просмотров: 246
Скачиваний: 41
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Таблица 3. Максимальные и минимальные внутренние усилия в расчетных сечениях колонны крайнего левого ряда.
Минимакс усилий и напряжений (комбинации) | ||||||||
Фактор | Максимальные значения | Минимальные значения | ||||||
| Значение | Элемент | Сечение | Комбинация | Значение | Элемент | Сечение | Комбинация |
N | -22,694 | 4 | 3 | 3 | -110,971 | 1 | 1 | 12 |
Mk | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
My | 66,48 | 1 | 1 | 9 | -49,289 | 1 | 1 | 11 |
Qz | 4,909 | 1 | 1 | 11 | -7,577 | 1 | 1 | 9 |
Mz | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
Qy | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
4. РАСЧЕТ КОЛОННЫ
Расчет колонны осуществляется расчетом и конструированием крайней железобетонной колонны поперечной рамы одноэтажного промышленного здания. Размеры поперечных сечений элементов надкрановой и подкрановой частей колонны определены компоновкой поперечной рамы и сбором нагрузок, поэтому расчет колонны сводится к проверке размеров сечений и подбору рабочей арматуры всех элементов колонны
Для внецентренно сжатой колонны одноэтажного здания с геометрическими размерами надкрановой части
х = 0.5 х 0.38 м, длиной =3.42м и размерами подкрановой части – х = 0.5 х 1.0 м с шириной ветви =250мм, длиной = 11.13 м, исходя из условий эксплуатации ХС1 принят бетон класса С20/25 согласно табл. Е.1N [10].
Расчётные характеристики для бетона:
, согласно табл. 3.1N[10];
согласно табл. 3.1N[10];
, согласно табл. 2.1N[10]
, согласно табл. 3.1N[10]
Для армирования колонны принята арматура:
продольная рабочая класса S500 с расчетными характеристиками:
, согласно табл. 2.1N[10]
, согласно 3.2.7(4)[10]
поперечнаякласса S240 с расчетными характеристиками:
, согласно табл. 2.1N[10]
, согласно 3.2.7(4) [10]
Номинальная толщина защитного слоя, согласно 4.4.1.1. [10] составляет:
где =10мм - принятое допустимое при проектировании отклонение, согласно 4.4.1.3. [10];
-- минимальный защитный слой бетона согласно п. 4.4.1.2 [10]:
где =12мм - минимальная толщина из условия сцепления ( п. 4.4.1.2 (3) [10]), в нашем случае принимается не менее предварительно принятого диаметра рабочей арматуры D = 12мм;
=15мм минимальная толщина из условий защиты от влияния окружающей среды, (согласно таблице 4.4N [10] для класса конструкции S4);
= 0 - дополнительный элемент надежности согласно п. 4.4.1.2 (6) [10];
= 0 - уменьшение минимальной толщины при использовании нержавеющей стали, принимаемого по п.4.4.1.2 (7) [10];
= 0 - уменьшение минимальной толщины при использовании дополнительной защиты принимаемого по п. 4.4.1.2(8) [10]
Принимаем :
4.1. Расчет надкрановой части колонны.
Расчетные сочетания усилий берутся из статического расчета поперечной рамы для элемента 4, сечения 1:
(комб-я 6)
(комб-я10)
(комб-я 1)
Соответственно:
;
;
;
;
Расчетную длину колонны определяем по формуле:
Радиус инерции сечения надкрановой части колонны:
Гибкость надкрановой части колонны определяется в соответствии сп. 5.8.3.2 [10]:
Относительное продольное усилие
Предельная гибкость
где
, так как в формуле определения - неизвестен эффективный коэффициент ползучести ;
, так как в формуле определения - неизвестен механический коэффициент армирования ;
, так как в формуле определения – неизвестно ( - моменты на концах элемента с учетом эффектов первого порядка);
Так как эффекты второго порядка необходимо учитывать.
Колонна относится к гибким элементам, для которых при расчете необходимо учитывать влияние прогиба на величину расчетного эксцентриситета, определяемого по формуле:
Суммарная величина расчетного эксцентриситета:
Критическая сила, определенная на основе номинальной жесткости будет равна:
где – коэффициент, приближенно учитывающий влияние предварительного напряжения арматуры на жесткость элемента (для элементов без предварительного напряжения =1)
– момент инерции сечения бетона относительно центра тяжести сечения элемента:
- коэффициент, приближенно учитывающий влияние длительного действия нагрузки на изгиб (прогиб) элемента:
= коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона равным 1;
- изгибающий момент относительно растянутой (или менее сжатой) арматуры от действия практически постоянного сочетания нагрузок:
где - расстояние от грани элемента до центра тяжести арматуры:
- коэффициент, принимаемый равным:
при этом значение должно быть не менее:
- коэффициент приведения:
Учитывая минимальную площадь продольного армирования
Принимаем арматуру 2Ø12 S500 (сжатая арматура с )и 2Ø12 S500 (растянутая арматура с ).
Расстояние от грани элемента до центра тяжести арматуры составляет
Момент инерции арматуры составит:
где - предварительная рабочая высота сечения:
И тогда, критическая сила:
Зная и , определяем требуемое армирование надкрановой части колонны, используя упрощенный деформационный метод расчета.