5.2.3. Выполняем проверку по второму предельному состоянию.
Предельно допустимый прогиб балки f = ______/_____ = ______ см. Для упрощения расчёта собственный вес балки не учитываем.
Прогиб балки f = см меньше предельно допустимого по нормам f= . Следовательно, условие соблюдается.
5.2.4. Проверка общей и местной устойчивости балки.
Проверку местной устойчивости прокатных балок, как правило, не делают, так как она обеспечивается принятыми толщинами элементов из условий проката.
При необходимости проверка общей устойчивости балки выполняется в соответствии с требованиями СП 16.13330.2011, п. 8.4.
По конструктивным соображениям, при опирании второстепенной балки на главную сверху (поэтажное опирание), стенка главной балки усиливается поперечными рёбрами.
Принимаем главные балки из прокатных двутавров ____________ ____________________________________.
5.2.6. Окончательная компоновка балочной клетки.
На основании выполненных расчётов принимаем главные балки из прокатных двутавров ______, второстепенные балки (прогоны) из прокатных двутавров _____, строим поперечный разрез здания с указанием отметок перекрытия и покрытия.
Одновременно уточняем (в части высотного расположения ригелей) расчётную схему поперечной рамы здания
Рис. 10. Поперечный разрез здания по 1-1.
Рис. 11. Расчётная схема поперечной рамы
5.3. Подбор сечения колонны.
5.3.1. Нагрузки на колонны. Нагрузки на колонны представляются сосредоточенными силами, моментами, горизонтальными равномерно распределёнными и сосредоточенными силами, различными сочетаниями этих нагрузок.
Определим расчётную вертикальную нагрузку на центральную колонну из грузовой площади. Нагрузка определяется от перекрытия и покрытия для сечения колонны у обреза фундамента
Рис. 5. Нагрузка на центральную колонну от балок.
Расчётная вертикальная нагрузка на центральную колонну ___________ __________________________________________________________________
N = ⅀Агр×Рпер+ Агр×Рпокр
где:
Агр – грузовая площадь, которая определяется как произведение шага колонн по цифровым осям на шаг колонн по буквенным осям.
N =
Рис. 12. Расчётная схема колонны
Определяем требуемую площадь сечения, приняв предварительно коэффициент продольного изгиба φ=0,8:
A = N / (φ×Ry×γc) = __________________________ = _________ см2
По сортаменту СТО АСЧМ 20-93 "Двутавры горячекатаные с параллельными гранями полок", таблица 1 (см. Приложение 2) подбираем двутавр _______. Характеристики:
|
Площадь сечения |
А |
|
см2 |
|
Радиус инерции |
iх |
|
см |
|
Собственный вес (масса 1 м длины |
|
|
кг/м |
При подборе сечения колонн следует учитывать задачи унификации узлов сопряжения колонн и балок, а также удобства монтажа
Проверка выбранного сечения.
Определяем расчётную длину колонны, считая, что нижний конец колонны жёстко защемлён в фундаменте, а верхний шарнирно опирается на перекрытие, тогда по таблице 30 СП 16.13330.2011 коэффициент расчётной длины μ = 0,7.
Расчётная длина колонны lef = μ×l = ____________ =_______ см.
Предельная гибкость принимается по нормативным требованиям (по табл. 32 СП 16.13330.2011), максимальное допустимое значение для колонн λu = 120.
Определяем гибкость стержня колонны λ = lef/i =_____________ = _____< λu = 120
Определяем условную гибкость:
=
λ
(Ry
/Е) = ________________________
= ________>_____
Определяем
коэффициент устойчивости по таблице
Д.1 (СП 16.13330.2011) в зависимости от условной
гибкости
=
_________
и
типа сечения b
(двутавр): φ
= ___________.
Можно определить коэффициент устойчивости или коэффициент продольного изгиба другим способом по таблице из Приложения 4 в зависимости от гибкости λ и расчётного сопротивления стали Ry.
Для нашего примера при λ = ________ и Ry = _________ кг/см2 = ______ МПа по таблице Приложения 4 получим значение φ = __________.
Как видим, значение меньше, чем по СП. В запас прочности дальнейшую проверку ведём по наименьшему значению.
Проверяем устойчивость сечения колонны
N/А×φ×Ry×γc = ____________________________________________< 1
Следовательно устойчивость колонны обеспечена.
Расчёт экономических показателей.
На основании выполненных расчётов для фрагмента здания по схеме на рис. 2 выполним расчёт технико-экономических показателей по расходу стали. Поскольку расчёт балок покрытия не производился, в целях данной работы принимаем:
главные балки покрытия приняты из двутавра __________,
второстепенные балки покрытия из двутавра __________,
главные балки перекрытия приняты из двутавра __________,
второстепенные балки перекрытия из двутавра __________.
|
Наименование |
Сечение по СТО АСЧМ |
Длина, м |
Колич., шт. |
Вес кг/ пог. м |
Вес всего, кг |
В % от общей массы |
|
Главная балка покрытия |
|
|
|
|
|
|
|
Прогон покрытия |
|
|
|
|
|
|
|
Главная балка перекрытия |
|
|
|
|
|
|
|
Прогон перекрытия |
|
|
|
|
|
|
|
Колонна |
|
|
|
|
|
|
|
ВСЕГО: |
|
|
|
|
|
|
Для последующих сравнений определяем удельные показатели:
|
Расход стали на 1 м2 общей площади: | ||
|
общая площадь (упрощённо) равна |
|
м2 |
|
удельный расход на 1 м2 |
|
кг/м2 |
|
Расход стали на 1 м3 здания: | ||
|
объем здания |
|
м3 |
|
удельный расход на 1 м3 |
|
кг/м3 |
Для оценки экономической эффективности проектов гаражей стоянок применяется также, показатель расхода стали на 1 машиноместо.
Для целей нашей работы примем, что на одном уровне располагается _______ машиномест, всего на фрагменте – ______ машиноместа.
Расход стали на 1 машиноместо:
______________________________________________ кг на 1 машиноместо.
