2 РОЗРАХУНКОВО-КОНСТРУКТИВНИЙ РОЗДІЛ

2.1 РОЗРАХУНОК КОЛОНИ СЕРЕДНЬОГО РЯДУ СКТ 3-48-1

2.1.1. ЗАВДАННЯ НА ПРОЕКТУВАННЯ

Необхідно розрахувати і законструювати колону середнього ряду одноповерхової сільськогосподарської будівлі, в якої розрахункова стискувальна сила діє з початковим ексцентриситетом, і є не перевишаючим випадкового.

Збір навантажень на 1 м² покриття

Для колони використовані слідуючі матеріали:

бетон важкий класу В-20 з коефіцієнтом умови роботи

г b₂ = 1,0

повздовжня арматура класу А-II

2.1.2. РОЗРАХУНКОВІ ДАННІ ПО МАТЕРІАЛУ:

Для важкого бетону класу В-20 з г b₂ = 1,0

розрахунковий опір осьовому стисканню

R_b = 11,5 МПа = 1150 Н/см²

Для повздовжньої арматури класу А-II

розрахунковий опір стисканню

Rsk = 280 МПа = 28000 Н/см²

2.1.3. ВИЗНАЧЕННЯ НАВАНТАЖЕНЬ І ЗУСИЛЬ

Грузовий майданчик для колони

Б^к_гр = l х l? [ 2.1]

Б^к_гр = 6 х 6 = 36 м²

Вага балки БС 6-2 складає: Рⁿ_ф = 8,5 кН

Розрахункова довжина колони прийнята, як висота від рівня чистого полу до низу несучої конструкціїl₀ = 3,75 м

Розрахункова повздовжня сила від дії постійного, тимчасово-короткочасового і тимчасово-довгочасного навантаження складає:

N = Б^к_гр x q + Рⁿ_ф x г_f [ 2.2]

N = 36 x 3 + 8,5 x 1,1 = 117,35 кН

Розрахункова повздовжня сила від дії постійного, тимчасово-довгочасного навантаження складає:

N l = Б^к_гр x g + Рⁿ_ф x г_f [ 2.3]

N l = 36 x 2,3 +8,5 х 1,1 = 92,2 кН

2.1.4. КОНСТРУКТИВНИЙ РОЗРАХУНОК КАЛОНИ

Приймають коефіцієнт армування, яким оцінюють насиченість колони повздовжньою арматурою. Оптимальний процент армування з економічних міркувань

1-2 % м = 0,01

l₀

Перевіряють умову л = < 20

h_k [ 2.4]

Так як, л = 12,5 < 20 умова задовільняється і по гнучкості л = 12,5 та по відношенню

N l 92,2

= = 0,8 ,

N 117,4

З таблиці приймається коефіцієнт ц_в = 0,847 так як площа протіжніх стержнів меньша ніж повздовжня головна арма-тура, то з таблиці приймають коефіцієнт ц_r = 0,876

Підраховують коефіцієнт б

R_sc

б = м

R_b [ 2.5]

280

б = 0,01 = 0,24

11,5

Підраховують коефіцієнт повздовжньго вигину ц

ц = ц_в + 2 (ц_{r -} ц_в ) б < ц_r [ 2.6]

ц = 0,847 + 2 (0,874 -0,847) 0,24 < 0,874

0,860< 0,874

Так як умова задовільняється, відраховують необхідну площу повздовжньої арматури

N R_b

As + A = - b_k h_k

з ц Rsc Rsc [ 2.7]

117400 11,5

As + A = - 30 х 30 = -32 < 0

1 х 0,860 х 28000 28000

As min = µ min b_k h_k [ 2.8]As min = 0,02 · 30 · 30 = 18 см²

Прийнято 4?6 .

В якості поперечної арматури прийнята арматура ?6 А-I. Крок поперечної арматури назначають із умов:

- S < b_k S < 300 мм

- S < 20d(для зварних каркасів) S < 20 · 1,2 = 240 мм

- S < 500 ммS < 500 мм

Крок прийнят по найменшому із значень S = 200 мм.

Визначення фактичної несучої здатності колони

N_u = ц /R_b · b_k · h_k + Rsc (As + A) > N[ 2.9]

N_u = 0,860 · /11,5 · 30 · 30 + 28000 · (5,7+5,7)

N_u = 3166000 = 3166 кН > 117,4Кн

Так як умова задовільняється міцність колони забезпечена.

2.1.5. РОЗРАХУНОК КОЛОНИ НА ТРАНСПОРТНІ НАВАНТАЖЕННЯ

Колона перерізом b_k · h_k = 30 · 30 см і довжиною

Н_k = 4,75м перевозиться автотранспортом плиском, тому висота робочого перерізу h_k = 30см

Робоча висота переріза

h₀ = h - а [ 2.10]

h₀ = 30 - 3 = 27 см

Відносна висота стиснутої зони переріза

Rs · As

ж = [ 2.11]

R_b · b · h₀

28000 · 5,7

ж = = 0, 171

1150 · 30 · 27

З таблиці розрахункових коефіцієнтів по значенню

ж = 0,19 визначають коефіцієнт х = 0,905

Визначають момент, який може сприяти переріз

М_ар = Rs · As · х · h₀ [ 2.12]

М_ар = 28000 · 5,7 · 0,905 · 27

М_ар = 3899000 Н·см = 38,99 кН·м

Визначають навантаження від власної ваги з врахуванням коефіцієнта дінамічності х_d = 1,6

q_d = b_k · h_k · с · х_d[ 2.13]

q_d = 0,3 · 0,3 · 25 · 1,6 = 3,6 кН·м

Підйомні петлі розміщені на відстані 1,4…1,6 прольоту.

Підкладки при транспортуванні колон розміщують під петлі

l₁ = 1,0 м ;

l₂ = Н_k = 4,75м ;

l₂ = 4,75 - 2 · 1,4 = 2,75м

Моменти які виникають при транспортуванні на опорі

q_d · l₁²

М_оп =

2 [ 2.14]

3,6 · 1,0²

М_оп = = 1,8 кН м

2

в прольоті

q_d · l₂²

М_п =

8 [ 2.15]

3,6 · 2,75²

М_п = =3,4 кНм

8

Підраховуєм результіруючий момент

М_р = М_п - М_оп [ 2.16]

М_р = 3,4 - 1,8= 1,6 кНм

Порівнюємо М_р з несучою спроможністю колони - М_ар

М_р = 1,6 кНм < М_ар = 1,8 кНм

Так як умова задовільняється міцність колони при транспортуванні забезпечена.

2.1.6. КОНСТРУЮВАННЯ КОЛОНИ

Колона має слідуючі розміри:

переріз 30 х 30 мм

довжина 4,75 м

Повздовжнє армування колони 4 ?12 А-II

Поперечна арматура ?6 А-I з кроком 200мм.

Для зміцнення верхнього та нижнього торцевих участків колони, передбачене встановлення арматури у вигляді сіток С2 і С3, які розташовують через кожні 10 мм.

Для приварювання балки до оголовка колони передбачено монтажний стіл МН 2 маючий розміри 400 х 400 мм.

2.2 РОЗРАХУНОК ФУНДАМЕНТУ ПІД КОЛОНУ СЕРЕДНЬОГО РЯДУ СФК-10

Необхідно розрахувати і законструювати монолітний фундамент під колону середнього ряду.

Глибина закладання фундаменту d_f = 1,15 м

Розрахунковий опір грунту R₀ = 0,24 мПа = 240 кН/м²

Середня густина матеріалу фундамента та грунту, на його уступах г_ср = 20 кН/м³

Бетон класу В-15 з коефіцієнтом г_в2 = 1,1.

Арматура класу А-II

2.2.2. РОЗРАХУНКОВІ ДАННІ ПО МАТЕРІАЛУ

Для важкого бетона класу В-15 з г_в2 = 1,1.

- розрахунковий опір стискання R_bt = 0,841 мПа =84,1 Н/см²

Для арматури класу А-II

- розрахунковий опір стикання R_s = 280 мПа =28000 Н/см²

2.2.3. ВИЗНАЧЕННЯ НАВАНТАЖЕНЬ І ЗУСИЛЬ

На рівні відмітки чистого полу навантаження на фундамент складе:

розрахункове:

N_f = Б^к_гр · q_d + P_ф · г_f + b_k · h_k · Н_э ·с · г_f [ 2.17]

N_f = 36 · 3 + 8,5 · 1,1 + 0,3 · 0,3 · 3,85 · 25 · 1,1

N_f = 126,9кН

- нормативне

N_fⁿ = Б^к_гр · qⁿ + P_ф + b_k · h_k · Н_э ·с [ 2.18]

N_fⁿ =36 · 2,3 + 8,5 + 0,3 · 0,3 · 3,85 · 25

N_fⁿ = 99,4 Кн