Смекни!
smekni.com

Капитальный и текущий ремонты зданий (стр. 13 из 21)

Интенсивность поперечной арматуры Asw = 0.00 cм2/м

Дополнительная арматура от учета кручения

As1(см2) As2(см2) As3(см2) As4(см2) As(см2) mu (%)
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Площадь арматуры с учетом кручения

As1(см2) As2(см2) As3(см2) As4(см2) As(см2) mu (%)
0.00 2.55 2.55 0.00 5.10 0.04

Поперечная арматура с учетом кручения 0.0 см2/м

Поперечная арматура у грани сечения 0.0 см2/м

Примечание. Расчет на кручение проводится без учета продольной силы

Сечение N 3


Расчетные сочетания усилий

Nr N (кН) Mt (кН*м) Ms (кН*м) Mr (кН*м)
1п 0.00 0.00 585.72 0.00
0.00 0.00 585.72 0.00
2п 0.00 - 0.03 721.24 0.00
0.00 - 0.03 721.24 0.00
3п* 0.00 0.03 572.96 0.00
3д* 0.00 0.00 527.15 0.00
4п* 0.00 - 0.03 481.34 0.00
4д* 0.00 0.00 527.15 0.00
5п* 0.00 - 0.06 589.75 0.00
5д* 0.00 - 0.02 635.56 0.00
6п* 0.00 0.01 681.37 0.00
6д* 0.00 - 0.02 635.56 0.00

п - полные

д - длительные

* - с учетом сейсмических воздействий

Теоретическая площадь арматуры

Nr As1(см2) As2(см2) As3(см2) As4(см2) As(см2) mu (%)
1п 4.30 0.00 0.00 4.30 8.60 0.07
4.31 0.00 0.00 4.31 8.63 0.07
2п 5.31 0.00 0.00 5.31 10.63 0.09
5.34 0.00 0.00 5.34 10.67 0.09
3п 4.20 0.00 0.00 4.20 8.41 0.07
3.88 0.00 0.00 3.88 7.76 0.07
4п 3.52 0.00 0.00 3.52 7.05 0.06
3.88 0.00 0.00 3.88 7.76 0.07
5п 4.33 0.00 0.00 4.33 8.66 0.07
4.69 0.00 0.00 4.69 9.38 0.08
6п 5.02 0.00 0.00 5.02 10.03 0.09
4.69 0.00 0.00 4.69 9.38 0.08
5.34 0.00 0.00 5.34 10.67 0.09

Теоретическая поперечная арматура

Интенсивность поперечной арматуры Asw = 58.84 cм2/м

Дополнительная арматура от учета кручения

As1(см2) As2(см2) As3(см2) As4(см2) As(см2) mu (%)
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Площадь арматуры с учетом кручения

As1(см2) As2(см2) As3(см2) As4(см2) As(см2) mu (%)
5.34 0.00 0.00 5.34 10.67 0.09

Поперечная арматура с учетом кручения 58.8 см2/м

Поперечная арматура у грани сечения 0.0 см2/м

Примечание. Расчет на кручение проводится без учета продольной силы

4.2 Расчет металлического ригеля каркаса

Сбор нагрузок на ригель Рм7 приведен в таблице 10.

Таблица 4.2 - Сбор нагрузок на ригель

Нагрузка Нормативная нагрузка, Н/м2 Коэффициент надежностипо нагрузке Расчетная нагрузка, Н/м2
Чердачное перекрытие
Стяжка из цементно-песчаного раствора 540 1,3 702
Пароизоляция - слой пергамина 50 1,3 65
Утеплитель - минераловатные плиты, t=100мм 147 1,2 176,4
Ж/б монолитное перекрытие 3920 1,1 4312
Итого 4657 5255,4
Временная нагрузка
Полезная на чердак 700 1,2 840
Итого 5357 6149,4

Расчетная нагрузка на ригель Рм7 от чердачного перекрытия составляет

q1 = 6149,4 Н/м2∙6м = 36,89∙103 Н/м

Расчетная нагрузка от собственного веса ригеля

q2 = 48,0∙9,8∙1,05 = 0,493∙103 Н/м

Полая нагрузка на ригель

qп = q1+q2 = 36,89∙103+0,493∙103 =37,38∙103 Н/м

С учетом коэффициента надежности по назначению здания γn= 0,95, нагрузка на ригель составит

q= 37,38∙103∙0,95 = 35,51∙103 (Н/м).

Ригель рассчитываем как однопролетную балку с наибольшим изгибающим моментом

М = q∙ℓ02/8,

где q - расчетная нагрузка на ригель, q= 37,38∙103 Н/м;

0 - расчетный пролет ригеля, ℓ0 = 4,74 м;

М = 37,38∙103∙4,742/8 = 94,9∙103 (Н∙м).

Требуемый момент сопротивления сечения балки определяется по формуле

Wx = M/R,

где М - изгибающий момент в середине пролета ригеля Рм7

М = 94,9∙103 Н∙м;

R - расчетное сопротивление стали, R= 206 МПа.

Wx= 94,9∙103 Н∙м /206∙106 = 4,61∙10-4 м3 = 461 см3.

По сортаменту прокатных профилей ближайшее значение

Wx= 242∙2 = 484 см3

соответствует двум швеллерам № 24.

Проверка жесткости ригеля сводится к определению относительности прогиба, который не должен превышать нормативный. Предельный прогиб для главных балок, покрытий и чердачных перекрытий (f/l) пред. = 1/250.

Относительный прогиб определяется по формуле

f/l= (5/384) ∙ (qn∙l3/E∙Jx),

где qn - нормативная нагрузка на ригель, qn= 5827,4 Н/м;

l0 - расчетный пролет ригеля, l0 = 4,74м;

E - модуль упругости стали, Е = 2,1∙105 МПа;

Jx - момент инерции сечения ригеля,

Jx= 2∙2900 = 5800 cм4 = 5,8∙10-5м4;

(5/384) ∙ (5827,4∙4,743/2,1∙105∙106∙5,8∙10-5) =1/263,1/263 < 1/250,

Окончательно принимаем сечение ригеля Рм7 из двух швелеров № 24.

4.3 Расчет металлической колонны каркаса

Сбор нагрузок на колонну приведен в таблице 10.

Принимаем грузовую площадь колонны Агр =21,0 м2. Вертикальная нагрузка на колонну от кровли и чердачного перекрытия равна

N= q∙Агр.,

где q - нагрузка на 1 м2 кровли и чердачного перекрытия, q= 7413,4 Н/м2,Агр. - грузовая площадь, Агр. = 21,0 м2.

N= 7413,4∙21,0= 155681 Н

Нагрузка от стойки Ст2 и ригелей Рм3, Рм5, Рм7, Рм8 равна

N= 460∙1,05+ (273,6/2+278,4/2+227,52/2+86,4/2) ∙9,8∙1,05= 4938,2 Н

Нагрузка от собственного веса колонны К1

N= 1275∙1,05= 1338,8 Н

Таблица 4.3 - Сбор нагрузок на колонну

Нагрузка Нормативная нагрузка, Н/м2 Коэффициент надежностипо нагрузке Расчетная нагрузка, Н/м2
Постоянная нагркзка
Кровля
Металлопрофиль 100 1,05 105
Обрешетка 100х32 мм, g= 600 кг/м3 56 1,3 72,8
Гидроизоляция - 1слой рубероида 50 1,3 65
Сплошной дощатый настил 112 1,3 145,6
Опорная доска 28 1,3 36,4
Стальной прогон 204 1,05 214,2
Итого 550 639
Чердачное перекрытие
Стяжка из цементно-песчаного раствора 540 1,3 702
Пароизоляция - слой пергамина 50 1,3 65
Утеплитель - минераловатные плиты, t=100мм 147 1,2 176,4
Ж/б монолитное перекрытие 3920 1,1 4312
Итого 4657 5255,4
Временная нагрузка
Снеговая нагрузка, с учетом наклона кровлиα = 140, cos α = 0,97 0,97х500 1,4 679
Полезная на чердак 700 1,2 840
Итого 1185 1519
Итого 6392 7413,4

Ввиду малости усилий расчет проводим по предельной гибкости для сжато-изогнутой колонны λпред. = 120. Сечение принимаем из двух швеллеров №24.

Полная нагрузка на колонну составит

N=155681.4+4938.2+1338.8 = 161.96∙103 Н

С учетом коэффициента надежности по назначению здания γn= 0,95, нагрузка на колонну составит 161,96∙103∙0,95 = 153,86∙103 (Н/м2).

Проверка сечения. Определяем геометрические характеристики принятого сечения, рисунок 4.1.

Рисунок 4.1 - Поперечное сечение стойки

Определим моменты сечения относительно оси о'x' и о'у'. Момент инерции относительно оси x'

J'x= 2∙Jx,

где Jx - момент инерции относительно оси о'x' швеллера № 24,Jx= 2900 см4.

J'x= 2∙2900 = 5800 см4.

Момент инерции сечения относительно оси о'у'

J'у = 2∙А∙ (в - Z0),

где А - площадь сечения швеллера № 24, А = 30,6 см2;

в - ширина полки швеллера № 24, в = 9 см;

Z0 - расстояние от оси оу до наружной грани, Z0 =2,42 см.

J'у = 2∙30,6∙ (9 - 2,42) = 402,7 см4.

Минимальный радиус инерции составного сечения

ί'у = √ (J'у/2А),

А = 30,6 см2.

ί'у = √ (402,7/2∙30,6) = 2,27 см.

Гибкость стержня определяем по формуле

λу. = ℓ/ί∙у',

где ℓ - длина стойки, ℓ = 2,55 м;

ί∙у' = 2,27 см., λу. = 2,55/2,27∙10-2 = 112,3 < 120.

Проверку общей устойчивости стойки проведем по формуле