1.2.3 Выбор типа и назначение размеров сечений колонн
Проверяем условия: L=24 м, Q=15 т, ОГР=9 м≤ 10 м. Условия выполняются – выбираем колонны сплошного сечения. Высота сечения верхней части колонны hв≥HВ/10=455мм.
Принимаем hв=500 мм. Ширина сечения назначается при шаге рам В=12 м b≥500 мм и
b ≥ H/25=12,15/25=0,486 м. Принимаем ширину колонны b=500 мм. Высота сечения нижней части должна быть не менее H2/10=7,6/10=760 мм. Принимаем hн=1200 мм.
Рис. 3. Размеры колонн.
2.1 Определение нагрузок на раму
2.1.1 Постоянная нагрузка
-
От массы покрытия постоянная нагрузка передается на колонны как вертикальное опорное давление ригеля:
,
где
g - расчетная нагрузка от веса кровли и плит покрытия , кПа;
В=12 м - шаг колонн;
L=24м – пролет здания;
G- расчетная нагрузка от веса стропильной фермы (ригеля);
n
- коэффициент надежности по назначению
здания; по степени ответственности
здание относится к классу II
n
= 0,95.
Постоянные нагрузки на покрытие
Таблица 1.
|
Элементы покрытия |
Нормативная нагрузка, кН/м2 |
Коэффициент надежности по нагрузке |
Расчетная нагрузка, кН/м2 |
|
Рубероид δ=0,005 м; ρ=600 кг/м3 |
0,03 |
1,3 |
0,039 |
|
Цементно-песчаная стяжка δ=0,035 м; ρ=1800 кг/м3 |
0,63 |
1,1 |
0,693 |
|
Ребристая плита 3×6 м |
1,6 |
1,1 |
1,76 |
|
ИТОГО (g): |
|
|
2,986 |
f = 1,1 - коэффициент надежности по нагрузке для бетонных и железобетонных конструкций.
Нормативный нагрузка от веса ж/б ребристой плиты покрытия размерами 3х12 м для III снегового района gn =205 кг/м2=2,05 кПа.
Нормативный вес ж/б стропильной фермы пролетом 24×12 м для III снегового района
Gn =14,9 т=149 кН.
Получим для крайней колонны Ng= (2,986×12×0,5×24+1,1×0,5×14,9)×0,95=419,3 кН.
для средней колонны N=2Ng= 2×419,3 = 838,6 кН. М=0.
Эксцентриситеты: при привязке «250 мм» е1=еоВ =0,25- hВ/2 + 0,175=0,25-0,5/2+0,75 = 0,175 м;
е2=еоН = (hН - hВ) / 2 = (1,2-0,5)/2=0,35 м.
Продольная сила, приложенная с эксцентриситетом, вызывает моменты в верхней и нижней части колонны. М1в=N1×e0в=419,3×0,175 = 73,37 кН·м.
М1н=N1×e0в=419,3×0,35= 146,7 кН·м.
-
От веса стеновых панелей и остекления.
Вес 1 м2 стеновой панели для не отапливаемых зданий и шаге колонн 12 м принят 215 кг/м2.
В предварительных расчетах примем: толщину панели – 300 мм и, что центр тяжести панели находится в середине сечения и высоты панели. Вес 1 м2 остекления с переплетами принимаем 40 кг/м2. Для упрощения расчетов примем, что вес панелей и остекления, расположенных выше уступа колонны приложен к верхней части колонны, а ниже уступа непосредственно на фундамент.
Продольное расчетное усилие N2в,
приложенное к верхней части колонны:
где
-суммарная
высота стеновых панелей на расчетном
участке;
-
суммарная высота оконных панелей на
расчетном участке.
Момент от панелей и остекления М2ст приложен в уровне уступа колонны слева от оси – момент отрицательный. М2ст=N2·е0нст=96,9·(-0,75)=-72,67 кН·м.
Продольное расчетное усилие N2н, приложенное к нижней части колонны и передаваемое непосредственно на фундамент.
Для средней колонны N = 0.
-
От веса подкрановых балок.
Нормативный вес ж/б подкрановой балки пролетом 12 м для кранов грузоподъемностью
Gn =11,5 тс=115кН.
Расчетная нагрузка от веса подкрановой балки передается на подкрановую часть с эксцентриситетом
для колонн крайнего ряда при привязке «250 мм»:
eов=0
еон = 0,4 м;
,
для колонн среднего ряда: e3= ± λ=750мм.
-
От веса крайней колонны.
Расчетное продольное усилие от собственного веса верхней части колонны:
действует на нижнюю часть колонны слева
от оси с эксцентриситетом:
момент
- отрицательный.
-
От веса средней колонны.
Нагрузка от веса верхней
части средней колонны
.
Нагрузка
от веса нижней части
средней колонны
.
