3 Расчетная экспертиза несущих железобетонных конструкций цеха

Многоярусная схема опирания несущих конструкций цеха друг на друга определяет высокую ответственность правильности расчетов нагрузок и расчета усилий, возникающих в конструкциях от этих нагрузок. Максимальные нагрузки сооружений передаются на фундаменты и колонны, однако эти конструкции бывают и самыми надежными. Вышележащие железобетонные конструкции покрытия представляют большую опасность при наличии дефектов, поскольку имеют большой запас потенциальной энергии, а их усиление производить значительно сложнее, чем колонн и фундаментов.

Снеговую нагрузку принимаем по схеме 8 СНиП «Нагрузки и воздействия» [3] для продольного профиля цеха у перепада h высот крыш по оси 21, где принято в среднем h=2 м. Трапециевидный профиль снеговой нагрузки (коэффициент перехода μ) изменяется на длине участка 15м от максимального значения μ=2,22 до 1. В пределах 6-метровых ж/б плит крайнего ряда и соседнего второго ряда принят средний для трапеции коэффициент перехода μ₁=2 и μ₂=1,5 соответственно.

Постоянные нагрузки на плиту покрытия сведены в таблицу 5 для состава кровли, определённого при вскрытии шурфа.

Таблица 5 – Сбор постоянных и расчётных нагрузок на сборную ж/б плиту по крыше цеха

№	Наименование материала кровли	Толщина, мм	Удельный вес, кг/м3	Нормативная нагрузка, кг/м2	γf	Расчетная нагрузка, кг/м2
1	Рубероид	20	900	18	1,2	21,6
2	Стяжка раствор цементно-песчаный	90	2000	180	1,1	198
3	Газобетонные плиты	70	600	42	1,1	46,2
4	Ребристая ж/б плита ПНС-11, заделка швов	300 (80)	2500	200	1,1	220
		Итого:		440		486 (167*)
5	Снег (µ=2)			257		360
		Всего:		697		846 (527*)
5а	Снег (µ=1,5)			193		270
		Всего:		634		756
5б	Снег (µ=1)			129		180
		Всего:		569		666

* Расчетная нагрузка для 1-го варианта облегченного покрытия (рубероид 3 слоя, стяжка раствор цементно-песчаный, утеплитель плитный, профлист Н75-750-0,7, трубы прямоугольные 130×260×6,5 с шагом 3м)

Расчетные узловые нагрузки на верхний пояс стальной стропильной фермы по оси 21 после реконструкции составляют Q_расч1=5.2т.

Расчетные узловые нагрузки на верхний пояс стропильной железобетонной фермы для 3-х расчетных случаев составляют:

1. Ферма по оси 21 до реконструкции Q_расч1=4.75 т, Q_пост1=3 т, шаг 1.5 м.

2. Ферма по оси 21 после реконструкции Q_расч1=6,15 т, Q_пост1=2,7 т, шаг 3 м.

3. Ферма по оси 20 до реконструкции Q_расч2=7,4 т, Q_пост2=4,76 т, шаг 1,5 м.

4. Ферма по оси 20 после реконструкции Q_расч2=8 т, Q_расч3=4 т, шаг 3 м.

Q_пост2=3,97 т, Q_пост3=2,81 т, шаг 3 м.

Рисунок 4 – Cхема грузовых площадей для сбора узловых нагрузок на фермы и колонны

Таблица 6 – Результаты поверочных расчетов железобетонных конструкций

Наименование конструкции	Марка	Сечение	Рабочая (попе­речная) арматура	Бетон Rb, кгс/см2	Мрасч, тм	Ммакс, тм	n=Ммакс /Мрасч	Qрасч, т	Qмакс, т	n=Qмакс /Qрасч
ребристая плита покрытия	ПНС-12		2 20 A-II	304	4,688	4,498	0,96
			2 20 A-III			5,832	1,24
подкрановая балка	БКНБ12-1к		3 36 A-III	250	65,72	143,9	2,18
			2 10 A-III×250					26,8	30,3	1,13
			2 10 A-III×400*					12	11,36	0,95
стропильная ж/б ферма	ФССД6-24-3А		4 10 A-III	276**	4,875	9,85	2
				500***	11,91	19,94	1,67

* Расчетное сопротивление поперечной арматуры класса A-III с учетом воздействия пожара при тем­пературе 500°С на расстоянии 2м от правого конца балки снижается на 40% (табл. 8 [10]).

** Опорный раскос фермы по оси (21, Д-К), пострадавшей от пожара, N=-43,84т, М=0,49тм.

*** Верхний пояс фермы по оси (20, А-Д), N=-98,4т, М=2,06тм.