Проектирование железобетонного промышленного здания (стр. 3 из 12)
6. Отношение жесткостей соседней колонны
. Т.к. здание однопролётное, то : = 
=0,629.7. Отношение нижней части соседней колонны к нижней части рассматриваемой колонны. Т.к. здание однопролётное, то :
= 1.3 строка
8. Эксцентриситет оси верхней части колонны (рис. 3.1):
е1= -0,5(В-А) = -0,5(0,7-0,6) = -0,05м;
9. Эксцентриситет стены
е2 = -0,5(В +
) = -0,5(0,7 + 0,3) = -0,5 м;10. Эксцентриситет подкрановой балки при нулевой привязке:
е3 =
- 0,5 В = 0,75 - 0,5·0,7 = 0,4 м. 
Рис. 3.1 – К определению эксцентриситетов.
11. Высота сечения надкрановой части колонны: А = 0,6 м.
12. Высота сечения подкрановой части колонны: В = 0,7 м.
4 строка
13. Постоянная нагрузка от шатра: Gш =266 кН.
14. Постоянная нагрузка от стены: Gст = 330кН.
15. Постоянная нагрузка от подкрановой балки: Gпб=36,58 кН.
16. Постоянная нагрузка от нижней части колонны: G
=61,8кН.5 строка
17. Нагрузка от снега: S = Sш = 144кН.
6 строка
18. Вертикальная крановая нагрузка: Дмах =627,7 кН.
19. То же: Дmin =111,4 кН.
20. Горизонтальная тормозная сила: Т = 26,2 кН.
7 строка
Ветровые нагрузки вводятся без учета аэродинамических коэффициентов, так как они учтены в программе.
21. Сосредоточенная ветровая нагрузка: W1=5,286 кH.
22. Равномерно распределенная ветровая нагрузка:
= 1,8кН/м (без учёта аэродинамических коэффициентов).Полученные исходные данные сведены в табл. 3.1.
Таблица 3.1 - Исходные данные для расчета на ПЭВМ.
| 12,75 | 4,3 | 3,5 | 9 | ||||||
| 0,629 | 0,629 | 1 | |||||||
| -0,05 | -0,5 | 0,4 | 0,6 | 0,7 | |||||
| 266 | 330 | 36,58 | 61,8 | ||||||
| 144 | |||||||||
| 627,7 | 111,4 | 26,2 | |||||||
| 5,286 | 1,71 | ||||||||
Результаты расчета на ПЭВМ усилий М, N, и Q, а также РСУ в трех сечениях колонны приведены в табл. 3.2 и 3.3 соответственно.
Правила знаков приняты следующие:
+ М (положительный момент) вращает сечение против часовой стрелки (растянута внутренняя часть колонны);
+N (положительная продольная сила) направлена сверху вниз и сжимает колонну;
+Q (положительная перерезывающая сила) направлена справа налево (изнутри наружу).
Таблица 3.2 - Результаты расчета крайней колонны.
| Нагрузка | У фундамента | Усилия по сечениям | ||
| Под консолью | Над консолью | |||
| Постоянная | М | -49,246 | 92,193 | -71,975 |
| Q=16,738 | N | 695,38 | 633,580 | 266,00 |
| Снеговая | M | -2,16 | 4,043 | -3,157 |
| Q=0,743 | N | 144,00 | 144,00 | 144,00 |
| Dmax | M | -40,268 | -152,822 | 98,258 |
| Q=-22,851 | N | 627,70 | 627,700 | 0 |
| Dmin | M | 48,417 | -13,203 | 31,357 |
| Q=-7,292 | N | 111,4 | 111,40 | 0 |
| Торм. 1 | М | -72,034 | 36,48 | 36,480 |
| Q=12,842 | N | 0 | 0 | 0 |
| Торм. 2 | М | 25,575 | 8,625 | 8,625 |
| Q=-2,006 | N | 0 | 0 | 0 |
| Ветер 1 | М | -148,099 | -25,094 | -25,094 |
| Q=20,337 | N | 0 | 0 | 0 |
| Ветер 2 | М | 140,844 | 28,860 | 28,860 |
| Q=-17,587 | N | 0 | 0 | 0 |
Шифры временных нагрузок
Снеговая - (2).
Крановые: D МАХ - (3); D MIN - (4);
D МАХ+ТОРМ - (5); D MIN+TOPM - (7);
D MAX –TOPM - (6); D MIN – TOPM - (8).
Ветровые: Ветер 1 - (13); Ветер 2 - (14).
Таблица 3.3 - Расчетные сочетания усилий
| № стр | Грань сечения | Момент, кНм | Сила, кН | Мядр, кНм | Знак  | Шифры В.Н. |
| У фундамента | ||||||
| Наиболее сжата: | ||||||
| 1 | грань внешняя | 176,64 | 1389,91 | 338,8 | + | 2 6 14 |
| 2 | грань внутренняя | -213,07 | 1389,91 | -375,22 | + | 2 5 13 |
| Наиболее растянута: | ||||||
| 3 | грань внешняя | -197,35 | 695,38 | -116,22 | - | 13 |
| 4 | грань внутренняя | 185,92 | 795,64 | 93,09 | - | 0 8 14 |
| Под консолью | ||||||
| Наиболее сжата: | ||||||
| 5 | грань внешняя | 142,76 | 863,44 | 243,49 | + | 2 7 14 |
| 6 | грань внутренняя | -97,12 | 1328,11 | -252,07 | + | 2 6 13 |
| Наиболее растянута: | ||||||
| 7 | грань внешняя | -100,76 | 1198,51 | 39,06 | + | 0 6 13 |
| 8 | грань внутренняя | 139,12 | 733,84 | 53,5 | - | 0 7 14 |
| Над консолью | ||||||
| Наиболее сжата: | ||||||
| 9 | грань внешняя | 72,42 | 395,6 | 111,98 | + | 2 5 14 |
| 10 | грань внутренняя | -102,01 | 395,6 | -141,57 | + | 2 8 13 |
| Наиболее растянута: | ||||||
| 11 | грань внешняя | -99,17 | 266,0 | -72,57 | - | 0 8 13 |
| 12 | грань внутренняя | 75,26 | 266,0 | 48,66 | - | 0 5 14 |
4. РАСЧЕТ КОЛОННЫ
4.1. Расчет надкрановой части колонны
4.1.1. Расчетные сочетания усилий
Для определения РСУ в сечении над консолью выпишем значения усилий из таблицы 3.2 в таблицу 4.1:
Таблица 4.1 – Усилия над консолью.
| Наименование нагрузки | Шифры В.Н. | М, кНм | N, кН |
| Постоянная | 1 | -71,985 | 266,0 |
| Снеговая | 2 | -3,157 | 144,0 |
| Дmах | 3 | 98,258 | 0 |
| Дmin | 4 | 31,357 | 0 |
| Дmах + Торм. слева | 5 | 134,738 | 0 |
| Дmах - Торм. слева | 6 | 61,778 | 0 |
| Дmin + Торм. слева | 7 | 67,837 | 0 |
| Дmin - Торм. слева | 8 | -5,123 | 0 |
| Ветер слева | 13 | -25,094 | 0 |
| Ветер справа | 14 | 28,86 | 0 |
Результат подсчета усилий представлен в табл. 4.2.
Таблица 4.2 - Расчетные сочетания усилий над консолью
| № | Комбинация усилий | М, кНм | N, кН | Мядр, кНм | |||
| Внешн. грань | ±  | Внутрен. грань | ± | ||||
| I основное сочетание | |||||||
| 1 | При +Мmax (1+5) | 62,753 | 266 | 89,353 | + | 36,153 | - |
| 2 | При -Мmax (1+13) | -99,17 | 266 | -72,57 | - | -123,7 | + |
| 3 | При Nmax (1+2) | -75,142 | 410 | -34,142 | - | -116,142 | + |
| II основное сочетание | |||||||
| 4 | При +Мmax [1+0,9(5+14)] | 75,253 | 266 | 101,85 | + | 48,65 | - |
| 5 | При -Мmax [1+0,9(2+13)] | -102 | 395,6 | -57,84 | - | -141,57 | + |
| 6 | При Nmax [1+0.9(2+5+14)] | 72,41 | 395,6 | 111,97 | + | 32,85 | - |
Ниже приводятся наиболее опасные сочетания усилий (рис. 4.1), найденные по наибольшим ядровым моментам (табл. 4.2):
Ядровое расстояние:
м1. Наиболее сжата грань внешняя (строка 6):
М = 72,41 кНм; N = 395,6 кН;
Мя = 72,41 + 395,6 · 0,1 = 111,97 кНм
2. Наиболее сжата грань внутренняя (строка 5):
М = -102 кНм; N = 395,6 кН;
Мя = -102 - 395,6 · 0,1 = -141,57 кНм
3. Наиболее растянута грань внешняя (строка 2):
М = -99,17 кНм; N = 266 кН;
Мя = -99,17 + 266 · 0,1 = -72,57 кНм
4. Наиболее растянута грань внутренняя (строка 4):
М = 75,253 кНм; N = 266 кН;
Мя = 75,253 - 266 · 0,1 = 48,65 кНм
Разница в абсолютных значениях максимальных ядровых моментов:
Принимаем симметричное армирование.
4.1.2. Определение коэффициента продольного изгиба и подбор сечения арматуры надкрановой части колонны
Исходные данные:
Класс бетона - В 20: RB=11,5 [3, табл.13]; Ев =240000 МПа [3,табл.18];
Класс арматуры A-III; Rs = 365 МПа; Rsc = 365 МПа [3, табл. 22];
Размеры сечения: h = 0.6 м; b = 0.4 м.
1. Подбираем арматуру в сечении над консолью по 2-му сочетанию усилий (табл. 4.2, 5-я строка): М = -102 кНм; N = 395,6 кН;
Свободная длина надкрановой части колонны:
= 
=2·4,3 м = 8,6 м,