Расчетная высота колонны колонны h составляет:

Н = Н₁ + Н₂ , (3) Н = 4,10 + 11,40 = 15,50 м.

Высота помещения составит H₀ = H₁ + H₂ - а₁ = 15,50 - 0,15 = 15,35 м,

Принимаем H₀ = 16,20 м, тогда Н₂ = 12,00 м, что кратно 0,60 м, Н₁ = 16,20 – 12,00 + 0,15 = 4,35 м и а₂ = 0,48 м, что отвечает требованиям унификации основных размеров здания.

Привязку крайних колонн к разбивочным осям при шаге колонн 8 м, грузоподъемности крана Q = 30 т, при высоте Н = 16,35 м принимаем 250 мм.

Соединение колонн с фермами выполняется путем сварки закладных деталей и в расчетной схеме поперечной рамы считается шарнирным.

Определяем размеры сечения колонн:

Рисунок 1.2 - Сечения колонн

Для крайней колонны в подкрановой части высота сечения должна составлять h₂  (1/10...1/14) · H₂ = (1/10...1/14)·12,00 = 1,20...0,857 м, принимаем высоту сечения h₂ = 1,00 м. Ширину сечения принимаем b = 0,50 м. В надкрановой части из условия опирания фермы также принимаем h₁ = 0,60 м, b = 0,50 м.

Определим глубину заделки колонны в фундамент (большая из двух величин):

Н_з = 0,5 + 0,33·h₂ , (4)

Н_з = 1,5· b , (5)

Н₃ = 0,5 + 0,33·1,00 = 0,83 м ,

Н₃ = 1,5·0,50 = 0,75 м.

Принимаем Н_з = 0,90 м.

Тогда полная высота колонны равна:

Н_п = Н₁ + Н₂ + Н₃ (6)

Н_п = 4,35 + 12,00 + 0,90 = 17,25 м.

Компоновка рамы промышленного здания выполнена в графической части курсового проекта (см. лист 1).

2. Расчет и конструирование железобетонной ребристой плиты покрытия

2.1 Исходные данные для проектирования плиты

Требуется рассчитать ребристую плиту покрытия с номинальными размерами в плане 3  8 м и высотой поперечного сечения 450 мм для II Б снегового района (г. Могилев) по двум группам предельных состояний. Класс по условиям эксплуатации конструкции XC1 (RH = 50%).

Плита изготавливается из тяжелого бетона класса С³⁰/₃₇ с механическим натяжением арматуры на упоры и последующей тепловой обработкой конструкции.

Расчетные характеристики бетона [1, таб. 6.1]:

- f_ck =30 МПа,

- f_cd = f_ck / _c= 30 / 1,5 = 20 МПа;

- f_ctd = f_ctk / γ_{с ,} f_ctk = 2,0, f_ctd = 2,0 / 1,5 = 1,33 МПа;

- f_cm = 38 МПа;

- f_ctm = 2,9 МПа;

- относительная деформация ε_cu=3,5‰.

По [5, изм.4, таб. 6.5] для бетонов класса С12/15 - С50/60:

- ω_с = 0,81 – коэффициент, характеризующий работу бетона в сжатой зоне;

- k₂ = 0,416 – коэффициент, определяющий положение равнодействующей напряжений в сжатой зоне бетона;

- с₀ = ω_с / k₂ = 0,81 / 0,416 =1,947;

- Е_cm= 41·0,9·10³ = 36,9·10³ МПа (табл. 6.2 [1] – при марке бетонной смеси по удобоукладываемости ЖЗ).

Обжатие бетона производится при передаточной прочности, составляющей 70% от проектной, что соответствует классу бетона С20/25. Режим передачи предварительного напряжения на бетон принят плавный.

Расчетные характеристики бетона С20/25:

- f_ck = 20 МПа;

- f_cd = f_ck / _c = 20 / 1,5 = 13,3 МПа;

- f_cm = 28 МПа;

- f_ctm = 2,2 МПа;

- Е_cm = 35,1·10³ МПа.

Напрягаемая арматура продольных ребер плиты принята стержневая периодического профиля класса S800:

- f_рk = f_0,2k = 800 МПа;

- f_рd = 640 МПа [1, изм.1,4, таб.6.6];

- Е_р = 2·10⁵ МПа [1, п. 6.2.2.4].

В ребрах плиты устанавливаются сварные каркасы с продольными стержнями класса S500 и поперечными класса S240. Полка плиты армируется сварными рулонными сетками из арматурной проволоки класса S500.

Для арматуры класса S500 принимаем по таблице [1, изм.4, таб. 6.5]:

- f_yk = 500 МПа;

- f_yd = 435 МПа (Ø6-22);

- f_yd = 417 МПа (Ø4-5);

- Е_s=2·10⁵ МПа.

Для арматуры класса S240 принимаем по таблице [1, изм.4, таб. 6.5]:

- f_yk = 240 МПа;

- f_yd = 218 МПа;

- Е_s = 2·10⁵ МПа.

Петли для подъема плиты приняты из стали класса S240 марки ВСт3пс2 и установлены в продольных рёбрах на расстоянии 0,5 м от торца плиты.