45
Компоновка каркаса в плане и разрез приведены на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 План несуших конструкций
Рисунок 1.3 Разрез
1
À
Á
Â
Ã
2 3 4 5 6 7 8
6000 6000 6000 6000 6000 6000
100036000
6000
1500
6000
15000
2000
Ä
4000
2000
1500
9
6000
2000
2000
750
1450 1450
100
14501450
100
1500
1500
1500
1500
1400
100
100
1400
1500
1500
1500
1500
4700
50
250
250
500
450500
6000
(ø èðèí à ãðóçî âî é
ï ëî ù àäè)
Ðèãåëü
Êî ëî í í à
1
1
À Á Â
Ðàçðåç 1-1
6000 3000 6000
4540
2310
900
1850
4250
5860
8500
15°
0,000
7,000
Ã
46
Расчет ригеля
Собственный вес на 1 м
2
определяем в табличной форме (таблица 1.3).
Таблица 1.3 – Сбор нагрузок
Элементы и подсчет нагрузок
Норматив-
ная
нагрузка,
кПа
Коэффици-
ент надежно-
сти по
нагрузке,
γ
f
Расчет-
ная
нагрузка,
кПа
Постоянные
Покрытие 150мм
0,43
1,2
0,516
2. Связи и прогоны
0,2
1,05
0,21
3. Ригель
0,12
1,05
0,126
Итого:
=0,75
=0,852
Временные нагрузки
Нагрузка от снега
3,4
4,8
Нагрузка от ветра
w
нап
0,51
1,4
0,71
w
отс
0,38
1,4
0,53
Рассчитываемое нормативное значение снеговой нагрузки определя-
ется по СП 20.13330.2016 (Раздел 10).
S
0
= c
e
* c
t
* μ * S
g
= 0,97*1*1*3,5=3,4 (формула 10.1 из СП
20.13330.2016)
расчетное значение = S
0
*1,4 (К надежности) = 4,8 кПа
где
п
g
g
47
c
e
– коэффициент, учитывающий снос снега;
c
t
– термический коэффициент;
Ветровая нагрузка по формуле :
w
m
= w
0
kc,
где w
0
- давление ветра (см. СП 20);
k - коэффициент, который учитывает неравномерность давления в за-
висимости от высоты (см. СП 20);
С наветренной стороны w
нап
= 0,85∙0,75∙0,8 = 0,51 кН/м;
С подветре-й стороны w
отс
= 0,85∙0,75∙0,6 =0,38 кН/м.
Рассчитаем несущую способность балки ригеля.
Расчетная нагрузка на ригель :
.
Нормативная нагрузка на ригель :
Максимальный изгибающий момент :
;
Проверка прочности балки осуществляется по формуле :
;
где – момент сопротивления ,
W
x
= 774,8 см
3
;
– расчетное сопротивление стали R
y
=240 МПа;
условие выполнено.
n
Вvgq
)(
кН/м42,3995,06)95,051,5852,0( q
nnlnnl
Вvgq
)(
кН/м13,2495,06)9,087,375,0(
nl
q
8
2
max
ql
М
кНмМ 4,177
8
642,39
2
max
cy
x
R
W
M
max
x
W
y
R
2323
4
/10240/10229
748,7
104,177
мкНмкН
48
Недонапряжение равно:
Проверка жесткости балки.
Условия расчета прогиба :
;
,
Проверка деформативности :
;
условие выполнено.
Принимаем ригель из № 35Б2 по СТО АСЧМ 20-93.. Прогоны из C-
channel 200х75х20х4,0.
Расчет колонны сплошного сечения среднего ряда
Расчетная схема. Усилия.
Расчетные длины колонны принимаются одинаковыми, равными ее
высоте по формуле :
,
где Н – высота колонны, м , определяется по формуле :
,
где - отметка верха настила, м.
Н ;
Расчетное усилие в колонне, кН, принимается равным
%6,4%100
240
229240
l
f
l
f
250
1
l
f
lf
250
1
x
n
EI
lq
f
384
5
4
мf 014,0
10135601006,2384
613,245
85
4
ммf 014,0024,06
250
1
HHlll
efy,efx,ef
bznhns
h)tah(hH
ns
h
м9,660,0)15,020,035,0(0,7
49
N* ;
G
k
– ориентировочный вес, кН, промежуточной колонны
,
- объемный вес стали .
G
k
;
N
s
- временная нагрузка на колонну собранная с грузовой площади А
гр
= 6,0 ∙ 6 =36,6 м
2
составит
.
Продольная сила :
N .
,
А
red
.
Требуемый радиус инерции сечения см.
Принимаем колонну из двутавра 25К2 ГОСТ 26020-83 ( см
4
;
см
3
; см
3
; см
3
; см
2
; мм;
мм; мм; мм; масса ).
sk
NGNN *
2
22*
max
ql
QN
p
кН97,1664
2
9,613,24
2
stk
cy
k
H
R
*N100
G
st
3
6
st
см
кН
105,78
кН39,6105,783,19,6
95,024805,0
97,1664100
6
кН44,1883695,051,5
S
N
кН8,185944,18839,697,1664
cy
red
R
N
A
2
33,101
95,024805,0
8,1859
см
5,11
60
690
.
x
ef
трx
L
i
10833
х
I
6,866
х
W
84,10
х
i
29,6
y
i
18,92A
250
f
b
14
f
t
9
w
t
250h
4,72
бн
m
мкг
50
Проверка устойчивости колонны.
Проверка жесткости/устойчивости колонны
,
жесткость колонны считается обеспеченной.
Проверяем его общую устойчивость по формуле :
,
.
Сечение не проходит, необходимо его увеличить. Принимаем колонну
из двутавра 30К2 ГОСТ 26020-83 ( см
4
; см
3
;
см
3
; см
3
; см
2
; мм; мм; мм; мм;
масса ).
Проверка устойчивости колонны
Действительные гибкости стержня колонны относительно осей равны
и - жесткость колонны считается обес-
печенной.
Проверка общей устойчивости колонны по формуле :
.
Проверка выполняется.
Принимаем окончательно колонну из двутавра № 30К1 по СТО АСЧМ
20-93 (Н 300х300х10х15 по южно-корейскому сортаменту).
lim
y
y,ef
y
i
l
120110
29,6
690
lim
cy
R
A
N
22
/8,2295,024/32
18,92478,0
8,1859
мНмН
20411
х
I
7,1360
х
W
05,13
х
i
51,7
y
i
78,119A
300
f
b
15
f
t
10
w
t
300h
94
бн
m
мкг
lim
y
y,ef
y
i
l
12092
51,7
690
lim
22
/8,2295,024/4,22
78,119598,0
8,1859
мНмН
51
Расчет центрально-нагруженного фундамента
Определение отметки низа фундамента.
Расчет глубины заложения :
,
Н
пр
н
– глубина промерзания нормативная, Н
пр
н
=2,29 м.
0,6 ∙ 2,29 = 1,37 м
Принимаем отметку низа фундамента - 2,500.
Расчет фундаментов ведем на основное сочетание нагрузок
площадь фундамента :
где – расчетная нагрузка на фундамент определяется по формуле :
кН.
Расчетное сопротивление грунта основания R
0
, кПа (тс/м
2
) :
Площадь подошвы фундамента:
А
f,tot
Размеры стороны фундамента .
Давление под подошвой :
МПа.
н
прt
р
пр
HmН
.3,117,26,0 мН
р
пр
f
totf
mHR
Nn
А
,
n
N
15,1
N
f
N
Nn
ср
22,1617
15,1
8,1859
Nn
,1
0
1
21
IIcIIbqIIqIIz
cc
cMdMdMbkM
k
R
.32,5283,346,85,160)146,8(5,162,222,62,165,1131,1
1
1,13,1
кПаR
2
36
3
34,2
10)3.22.16(10728,0
1022,1617
м
мAа
totf
52,134,2
,
totf
s
ANр
,
2
/
367,02250/108,1859
23
s
р
52
Высота фундамента:
h
0
принимаем фундамент высотой Н = 2000 мм, трехступенчатый, с вы-
сотой нижней ступени h
1
= 300 мм.
Проверка размеров фундамента
Находим усилия и момент на уровне подошвы фундамента N
ф
; M
ф
N =N
n
+γ
m
·a
ф
·b
ф
·H
1
N =1617,22+16,2·1,5·1,5·2,25=1699,23 кН⁄м
M
ф
=М
n
+Q
n
·Н
M =210+90·2=390 кН⁄м
Находим максимальное краевое давление по формуле :
P
max
=
Р
max
= ⁄м
Минимальное давление определяется по формуле :
P
min
=
P
min
= ⁄м
Среднее значение по формуле :
sbt
colcol
рR
N
bh
h
2
1
4
0
мм621
367,09,0
108,1859
2
1
4
300300
3
.67150621
0
ммahH
n
n
ф
n
ф
6
2
ab
M
ba
N
nn
кН5,1048
6
5,15,1
390
5,15,1
23,1699
2
2
6
2
ab
M
ba
N
nn
кН87,61
6
5,15,1
390
5,15,1
23,1699
2
2
53
Р
ср
=
Р
ср
=
Краевые давления на грунт, не должны превышать 1,2 R ;
P
ср
1,2 · 528,32 = 633,98 кН⁄м > 467,05 кН⁄м
Условие выполняется, оставляем размеры подошвы, которые при-
няли предварительно.
Расчёт арматуры у подошвы фундамента
Для сечения Ι-Ι изгибающий момент определяется по формуле :
М =
М =
Площадь сечения арматуры по формуле :
А =
А =
Для сечения ΙΙ – ΙΙ изгибающий момент по формуле :
М =
M =
Площадь сечения арматуры согласно формуле :
A =
Для сечения ΙΙΙ – ΙΙΙ изгибающий момент по формуле :
2
minmax PP
2
/2,555
2
87,615,1048
мкН
R2,1
2
2
1
2
2
1max k
lbP
1
мкН
77,70
2
3,05,15,1048
2
1s
1
1
9,0
hR
M
s
1s
2
5
61,8
253659,0
01,01077,70
см
2
2
5,0
2
2max кг
lbPP
2
мкН
8,207
2
6.05,15,01,2395,1048
2
2s
2
5
5.11
553659,0
01,0108,207
см
54
M =
M =
Площадь сечения арматуры согласно формуле :
A =
Принимаем сетку из арматуры 12 А400 с шагом 150 мм.
3
2
5,0
2
3max кг
lbPP
3
мкН
7,313
2
05.15,15,05,2255,1048
2
3s
2
5
9,4
2253659,0
)01.0(107,313
см