Выбор наихудших комбинаций усилий

Как видно из данных в таблице 4 и 5, для каждого сечения крайней и средней колонн имеем несколько расчетных комбинаций М, N, Q. Из них необходимо выбрать самые неблагоприятные(расчет­ные), по которым и производится расчет продольной арматуры колонн.

 

 

Таблица 4

 

Таблица расчета сочетаний усилий на крайнюю колонну по ряду А

 

Вид загружения	№ загр.	γcom	I-I	II-II	III-III
M	N	M	N	Q	M	N	Q
а. от собств.веса кол.		13,9		13,9		-1,53	40,44
б. От собств.в.подкр.б.				42,85		19,3	42,85
в. -"-"- покрытия	11,8	252,6	-16	252,6	3,37	-1,18	252,6	3,37
г. -"-"- стен	3,41	3,94	-4,63	18,41	1,5	3,02	18,41	1,5
Постоянная			15,21	270,44	-20,63	327,76	4,87	19,61	354,3	4,87
Снеговая			5,04	107,73	-6,81	107,73	1,2	-0,503	107,73	1,2
	0,9	4,54		-6,13		1,08	-0,453		1,08
крановая	D max на колонну по оси А			-50		68,1	262,4	-14,3	-4,82	262,4	-14,3
	0,9	-45		61,29	236,16	-12,87	-4,34	236,16	-12,87
Т на колонну по оси А			8,23		8,23		5,3	18,8		5,3
	0,9	7,41		7,41		4,77	16,92		4,77
ветровая	Ветер слева			6,07		6,07		3,6	41,27		9,87
	0,9	5,46		5,46		3,24	37,14		8,883
Ветер справа			-7,49		7,49		-3,2	-37,83		-8,2
	0,9	-6,74		6,74		-2,88	-34,05		-7,83
основное сочетание с γсом =1,0 (без учета ветра и крана)	-	1+2	1+2	1+2
20,25	378,17	-27,44	378,14	6,07	19,11	372,03	6,07
основное сочетание с γсом =0,9 (с учетом ветра и крана)	Мmax - соответствует N и Q	1+3+9	-	1+5+7+9
25,2	367,44				69,33	590,46	5,653
Мmin - соответствует N и Q	1+5+7+11	1+3+5+7+11	1+3+5+7+11
-43,94	270,44	-102,2	440,9	-14,57	-36,15	687,46	-19,07
Nmax - соответствует M+ и Q	1+3+9	1+3+5+7+9	1+3+5+7+9
25,2	367,44	-75,18	440,89	1,09	68,88	687,46	6,71
Nmax - соответствует M- и Q	1+3+5+7+11	1+3+5+7+11	1+3+5+7+11
-39,4	367,44	-102,2	440,89	-14,57	-36,15	687,46	-19,07

 

 

Таблица 5

 

Таблица расчета сочетаний усилий на среднюю колонну по ряду Б

 

Вид загружения	№ загр.	γcom	I-I	II-II	III-III
M	N	M	N	Q	M	N	Q
а. от собств.веса кол.		21,95		21,95			51,2
б. От собств.в.подкр.б.				85,7			85,7
в. -"-"- покрытия	11,8	505,1		505,1			505,1
Постоянная				527,05		612,75
Снеговая				215,5		215,5			215,5
	0,9		193,95		193,95			193,35
крановая	D max от 2ух кранов в пролете АБ			-50		68,1	262,4	-14,3	-4,82	262,4	-14,3
	0,9	-45		61,29	236,16	-12,87	-4,34	236,16	-12,87
D max от 2ух кранов в пролете БВ					-68,1	262,4	14,3	4,82	262,4	14,3
	0,9			-61,29	236,16	13,87	4,34	236,16	12,87
D max от 4ех кранов						432,2			432,2
	0,9
Т на колонне по оси Б			8,23		8,23		5,3	18,8		5,3
	0,9	7,41		7,41		4,77	16,92		4,77
ветровая	Ветер слева			13,23		13,23		3,78	32,52		3,78
	0,9	11,91		11,91		3,4	29,3		3,4
Ветер справа			-13,23		-13,23		-3,78	-32,52		-3,78
	0,9	-11,91		-11,91		-3,4	-29,3		-3,4
основное сочетание с γсом =1,0 (без учета ветра и крана)	-	1+2	1+2	1+2
	742,55		828,25			857,2
основное сочетание с γсом =0,9 (с учетом ветра и крана)	Мmax - соответствует N и Q	1+7+11+13	1+5+11+13	1+7+11+13
64,32	527,05	80,61	848,91	21,04	50,56	878,16	21,04
Мmin - соответствует N и Q	1+5+11+15	1+7+11+15	1+5+11+15
-64,32	527,05	-80,61	848,91	-21,04	-51,56	878,16	-21,04
Nmax - соответствует M+ и Q	1+3+7+11+13	1+3+9+11+13	1+3+9+11+13
64,32		19,32	1195,7	8,17	46,22		8,17
Nmax - соответствует M- и Q	1+3+5+11+15	1+3+9+11+15	1+3+9+11+15
-64,32		-19,32	1195,7	-8,17	-46,22		8,17

 

При выборе этих комбинаций усилий следует обращать внимание на следующий факт: включена ли в эту или иную комбинацию крановая нагрузка, так как мост крана в поперечнике рамы является дополнительной промежуточной опорой для колонны, уменьшающей её расчетную длину и гибкость. В связи с этим комбинации расчетных усилий без учета крановой нагрузки даже при меньших значениях М и N по сравнению с усилиями с учетом крановой нагрузки могут оказаться в ряде случаев решающими.

 

А. Крайняя колонна

Для колонн по крайним рядам обычно выбирают для сечений I-I и II-II 3-4 комбинации:

1) одна из первого основного сочетания (с γ_com = 1.0)

2) 2-3 из второго основного сочетания (с γ_com = 0,9);

а) -> N (наибольший по абсолютной величине момент и соответствующая продольная сила.

б,в) Nmax -> М (наибольшая продольная сила и соответ­ствующие положительный и отрицательный моменты).

При этом комбинации б,в необходимо сравнивать с комбинаци­ей а), так как в ряде случаев может оказаться одна объединенная комбинация N max -> М.

При этом в зависимости от величин +М и - М принимает тип армирования (симметричное и несимметричное).

- если величины + М и - М оказываются близкими по величине, при­нимаем симметричное армирование;

- если величины +М и - М отличаются более чем на 30-35%, армиро­вание несимметричное.

Для подкрановой части колонны наихудшие сочетания усилий выбираем из усилий по сечениям II-II и III-III:

из первого основного сочетания:

1.) М = - 27,44 кН м; N = 378,17 кН; Q = 6,07 кН

2.) М = +19,11 кВ м; N = 372,03 кН; Q = 6,07 кН

принимаем комбинацию М = ± 27,44 кН м; N = 378 кН; Q = + 6,07 кН (армирование симметричное)

Из второго основного сочетания:

1.) М = -102,2 кН м; N = 440,89кН; Q = -14,57 кН

2.) М = +68,88 кН м; N = 687,46 кН; Q = +6,71 кН

3.) М = -36,15 кН м; N = 687,46 кН; Q = -19,07 кН

принимаем две комбинации: 1) и 2), армирование несимметричное.

Для надкра но вой части колонны наихудшие сочетания усилий выби­раются по сечению I-I:

Из первого основного сочетания:

1.) М = +20, 25 кН м; N = 378,17 кН

армирование симметричное

Из второго основного сочетания:

1) М = +25,2 кН м; N = 367,44 кН

2) М = -39,4 кН м; N = 367,44 кН

Оставляем комбинацию М = -39,4 кН m; N = 367,44 кН, армирова­ние симметричное.

 

Б. Средняя колонна

Для колонн по средним рядам принимаются обычно по две ком­бинации для каждого из сечений - из второго основного сочетания (с γ_com = 0,9):

 

Этого вполне достаточно, так как моменты Мmax и Мmin здесь отли­чаются только знаками при одинаковых нормальных силах, а в комби­нации Nmax -> М разнозначные моменты также равны по величине.

Т.к. моменты + и - равны, армирование в каждом из сечений симметричное.

Для подкрановой части колонны наихудшие сочетания выбираем по сечениям II-II и III-III:

1.) М = 80,61 кН м; N = 848,91 кН; Q = 21,04 кН;

2.) М = 46,22 кН м; N = 1224, 95 кН; Q = 8,17 кН.

Для надкрановой части колонны наихудшие сочетания выбираем по сечению I-I:

1.) М = 64,32 кН м; N = 721 кН

Для удобства сведем выбранные комбинации в таблицы: для крайней колонны - табл.6, для средней - табл.7.

После выбора расчетных комбинаций усилий производят расчет сечений крайней и средней колонн поперечника рамы по несущей способности. В каждом сечении выбирают соответственно большую площадь арматуры.

Расчет несущей способности каждой колонны состоит из следу­ющих этапов:

1.) Определения сечения продельной арматуры отдельно для надкрановой и подрановой частей колонн для выбранных сечений;

2.) Проверке несущей способности из плоскости рамы;

3.) Расчеты подкрановых консолей;

4.) Проверки прочности колонн на усилия при схеме в опалубке, транспортирования и монтаже.

 

Таблица 6

 

Для крайней колонны

 

Часть колонны	№ комбинации	Усилия	Тип ар­мирова- ния	Загрузки в комбинации взяты с учетом
М.кН.м	N.KH	Q, кН
Симетр	несиметр	снега	крана	ветра
Надкрановая	I	+20,25	378,17	-	+	-	+	-	-
II	-39,4	367,44	-	+	-	+	+	+
III	+25,2	367,44	-	+	-	+	-	+
Подкрановая	I	27.14		+ 6,07	+	-	+	-	-
II	-102,2	440,89	-14,57	-	+	+	+	+
III	+68,88	687,46	+ 6,71	-	+	+	+	+
IV	-36,15	687,46	-19,07	-	+	+	+	+

 

Таблица 7

 

Для средней колонны

 

Часть колонны	№ комбинации	Усилия	Тип ар­мирова- ния	Загрузки в комбинации взяты с учетом
М.кН.м	N.KH	Q, кН
Симетр	несиметр	снега	крана	ветра
Надкрановая	I	64.32	7.21	-	+	-	+	-	-
Подкрановая	I	80.61	848.91	20.04	+	-	+	-	-
II	46.22	1224.95	8.17	-	+	+	+	+

 

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ 23837 -79. Здания промышленных предприятий одноэтажные. Габаритные схемы.

2. Общесоюзный каталог типовых строительных конструкций и изделий. Сборник 3.01.П-1.89 в 3-х томах. Железобетонные конструкции и изделия одноэтажных промышленных предприятий. Москва, 1991

3. Шерешевский И.А. Конструирование промышленных зданий и сооруже­ний.-Л.:С/И,1979

4. Трепененков Р.Н. Альбом чертежей конструкций и детален промыш­ленных зданий,- М.:С/И,1980

5. Голышев и др. Проектирование железобетонных конструкций: Спра­вочное пособие.- К.:Будивельвык, 1990.-544с.

6. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. -М.:Госстрой, 1968. -36с.

7. СНиП 2.03.01-84**. Бе тонные и железобетонные конструкции.- М.: Госстрой, 1989.-80с.

8. Серия 1.415.1-2. Балки фундаментные железобетонные для наруж­ных и внутренних стен производственных зданий пром.предприятий

9. Серия 1.4 24.1- 5. Колонны жб прямоугольного сечения для одноэтаж­ных производственных зданий высотой 8,4...14,4м, оборудованных мостовыми опорными кранами г/п до 32 т.

10. Серия 1.424.1-9. колонны жб двухветвевого для одноэта;тиых про­изводственных зданий высотой 15,6;16,8;18,0 м

11. Серия 1.426.1-4. Балки подкрановые жб пролетами 6 и 12 м под мостовые опорные краны общего назначения г/п до 32 т.

12. Серия 1.432-9/81. Однослойные шлакобетонные панели стен для производственных зданий с шагом колонн 6м.

13. Серия 1.432-10. сборные п/н панели стен из легких бетонов для неотапливаемых зданий длиной 6 и 12 м.

14. Серия 1.462.1-16/88. Балки стропильные жб двутавровые пролетом 18 м для покрытия одноэтажных зданий пром.предприятий.

15. Серия 1.463.1-16. Фермы стропильные жб сегментные для покрытия одноэтажных производственных зданий пролетами 18 и 24 м / в опа­лубочных формах серии ПK-01-129/78 /

16. Г0СТ 22701.0-77. Плиты ребристые предварительно напряженные раз­мером 6x3 м для покрытия производственных зданий.

17. Серия 1.465.1-3/80. Плиты покрытий жб ребристые размером 3x12 м для одноэтажных зданий.

 

Приложение 1.

 

Основные параметры мостовых кранов

грузоподъемностью от 5 до 32т нормального режима работы

для зданий пролетами 18 и 24м по ГОСТ 25711-83.

 

Грузо-подъем-ность, т	Пролет Lк, м	Основные габаритные размеры, мм	Нагрузка на колесо крана, кН	Масса, т.
База крана Ак	Ширина крана Вк	Высота Нк	b1	Тележки Qт	Крана Qк
Не менее	Не более
	16,5						2,0	11,0
22,5		13,0
	16,5						2,4	13,0
22,5		15,8
	16,5						3,7	18,7
22,5		21,7
20/5	16,5						6,3	22,0
22,5		25,5
32/5	16,5						8,7	28,0
22,5		35,0

 

 

 

Приложение 3.

 

Поперечное сечение стен.

 

Фрагменты фасада стен.

 

 

Приложение 4.

 

Привязка наружной грани колонн крайних продольных рядов к координационным осям.

 

Привязка	Шаг колонн м	Высота до ни­за несущей ко­нструкции, м	Г/п крана, т	Режим работы крана
"0"		8,4 9,6 10,8 12,0 13,2 14,4	любая 5; 10;16	любой л, е, т л, с
"250"		10,8; 12,0 I3,2; 14, 4		л, с, т т
		во всех случаях

 

Приложение 5.

 

Снеговой район (по карте I к СНиП2.01.07-85*)	I	II	II	IV	V	VI	VII	VIII
Sg, кПа	0,8	1,2	1,8	2,4	3,2	4,0	4,8	5,6

 

Приложение 6.

 

Ветровой район (по карте 3 прил5 к СНиП 2.01.07-85)	Ia	I	II	III	IV	V	VI	VII
Wо, кПа	0,17	0,23	0,30	0,38	0,48	0,6	0,73	0,85

 

Приложение 7.

 

Высота Z,м	Коэффициенты К для типов местности
А	В	С
5	0,75	0,5	0,4
	1,0	0,65	0,4
	1,25	0,85	0,55
	1,5	1,1	0,8

 

Тип А - открытие побережья морей, озер и водохранилищ, пустыни, степи, лесостепи, тунга

Тип В - городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м.

Тип С - городские районы о застройкой зданиями высотой более 25 м.

 

Приложение 8.

 

№	Вид нагрузки
1.	Собственный вес кэнструкций из тяжелого бетона из легкого бетона при 1600кг/м3	1,1 1,2
2.	Вес водоизоляционного ковра, теплоизоляцион­ной стяжки, выполненной: на заводе изготовителе на строительстве	1,2 1,3
3.	Крановая нагрузка (для кранов IK-6K)	1,2
	Снеговая нагрузка	1,4
	Ветровая нагрузка	1,4

 

Приложение 9.

 

Формулы для определения реакций верха колонн переменного сечения при различных загружениях

 

а.

б.

 

Где Ас – площадь сечения стойки (отдельной ветви)

- момент инерции отдельной ветви

n – число панелей двухветвевых колонн

 

 

№	Схема загружения	Колонны сплошного сечения	Колонны двухветвевого сечения
		=	=
		=	=

Содержание

стр

	Введение
1. Общая характеристика здания
1.1.	Задание на проектирование
1.2.	Выбор конструктивных элементов и компоновка здания
2. Сбор нагрузок
2.1.	Постоянная нагрузка, приложенная до монтажа покрытия
2.2.	Постоянная нагрузка приложенная после монтажа покры­тия
2.3.	Временные нагрузки
3. Статический расчет рамы.
3.1.	Общие положения
3.2.	Определение геометрических характеристик колонн и вспомогательных коэффициентов для статического расче­та рамы.
3.3.	Правило знаков
3.4.	Определение усилий в колоннах
3.5.	Составление таблицы расчетных сочетаний усилий
3.6.	Выбор наихудших комбинаций усилий
	Литература
	Приложения