Проектирование сборных железобетонных элементов каркаса одноэтажного промышленного здания
Так как расчетный эксцентриситет продольной силы е0 = 0, верхний пояс рассчитываем с учетом только случайного эксцентриситета еа, равного наибольшему из следующих значений:
еа = l/600 = 3010/600 = 5 мм,
где l = 3010 – расстояние между узлами верхнего пояса;
еа = h/30 = 20/30 = 0,66 см,
еа≥1см
окончательно принимаем е0 = еа = 10 мм.
Расчетные длины верхнего пояса при е0 = 10 мм < 0,125h = 0,125∙200 = 25 мм:
- в плоскости фермы
l0 = 0,9∙l = 0,9∙301 = 270 см; l0/h = 270/20 = 13,5>4;
Условная критическая сила
I=bh3/12=28*202/12=18666.7см4
φl = 1+β(MiL/M)=1+1*53,2/38=1.87
ML=53,2
MiL=ML+NL(h0-a)/2=0+632,1*0.12/2=38
δе = е0/h = 0,01/0,2 = 0,05 > δe,min = 0,5 – 0,01l0/h – 0,01Rb = 0,167
Принимаем δе =0,16
Задаемся в первом приближении коэффициентом армирования μ = 0,024.
Коэффициент увеличения начального эксцентриситета
η = 1/(1 – 632,1/2137,9) = 1.42.
Расчетный эксцентриситет продольной силы
е = η·е0 + 0,5·h – а = 1,42*1 + 0,5·20 – 4 = 7,42cм.
Определим требуемую площадь сечения симметричной арматуры по формулам:
1. ξR = ω/(1 + (Rs/σsc,u)·(1 – ω/1,1)) = 0,6916/(1+(365/400)(1– 0,6916/1,1) = 0,485,
где ω = 0,85 – 0,008Rb = 0, 85 – 0,008∙0,9∙22 = 0,6916;
σsc,u = 400 МПа при γb2 > 1.
2. αn = N/(Rbbh0) = 632,1∙103/0,9*22*100*28*16 = 0,7.
3. αs = αn (e/h0-1+ αn /2)/(1-δ) = 0.7(7,42/16-1+0.7/2)/(1-0.25)<0
4. δ = а/h0 = 4/16 = 0,25.
При αs <0 требуемая площадь сечения симметричной арматуры принимается конструктивно
Окончательно принимаем в подкрановой части колонны у граней, перпендикулярных плоскости изгиба по 4Ш16 АIII (As = As` = 8,04 см2).
Расчет элементов решетки
Растянутый раскос .
Поперечное сечение раскоса 140х140 мм. Расчетное усилие N = 62,8 кН.
Требуемая площадь сечения растянутой арматуры
As = N/Rs = 62,8∙103/0,95*1080*100 = 1,2 см2
Принимаем 4Ш9 К-7 (As = 2,04см2).
Проверяем продолжительную ширину раскрытия трещин при действии N с учетом влияния жесткости узлов.
Ncrc = 0,85[Rbt,ser∙(A + 2α2∙As) + P2] = 0,85∙[0.21∙(56 + 2∙2,04∙5.54) +132,7]= 125,9 кН.
Р2 = γsp(σsp – σlos)∙Asp – (σ6 + σ8 + σ9)∙As = 0.9∙(1200 – 311.5)∙2,04 – (10 + 40 +36.9)∙0 = 132,7 кН;
Так как Ncrc = 125,9 кН > N = 62.8 кН, в нижнем поясе трещины не образуются, и поэтому выполнять расчет по раскрытию трещин не требуется.
Вследствии того, что значения усилий в стержнях (раскосах и стойках) различаются незначительно принимаем их одного размера и с одинаковой арматурой. Арматура для стоек – конструктивных соображений принимается 4Ш12 А – III.
Список литературы
1. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции. М., 1989.
2. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. М.,1985.
3. Заикин А.И. Железобетонные конструкции одноэтажных промышленных зданий. (Примеры расчета). М., 2002.
4. Байков В.Н. Железобетонные конструкции. М., 1991.
5. Улицкий И.И. Железобетонные конструкции. Киев, 1959.
6. Линович Л.Е. Расчет и конструирование частей гражданских зданий. Киев, 1972.