- •Оренбургский государственный университет
- •1 Компоновка поперечной рамы и определение нагрузок
- •1.1 Компоновка поперечной рамы
- •1.2 Определение постоянных и временных нагрузок
- •2 Проектирование стропильной конструкции
- •2.1 Расчетный пролет, нагрузки, усилия
- •2.2 Расчет элементов нижнего пояса фермы.
- •2.3 Расчет трещиностойкости нижнего пояса фермы.
- •2.4 Расчет прочности наклонного сечения нижнего пояса.
- •2.5 Расчет элементов верхнего пояса.
- •2.6 Расчет стоек фермы по прочности.
- •3 Статический расчет поперечной рамы
- •3.1 Вычисление геометрических характеристик сечений колонн
- •3.2 Определение реакций верха колонн рамы-блока от единичного смещения.
- •3.2.1 Загружение рамы – блока постоянной нагрузкой.
- •3.2.3 Загружение рамы – блока крановой нагрузкой.
- •3.2.4 Загружение рамы – блока ветровой нагрузкой.
- •4 Проектирование внецентренно сжатой колонны
- •4.1 Определение расчетных комбинаций усилий и продольного армирования для заданного сечения
- •4.2. Расчет надкрановой части колонны
- •4.3. Расчет подкрановой части колонны.
- •4.4. Расчет крановой консоли
- •4.5. Проверка трещиностойкости и прочности колонны в стадиях подъма, транспортирования и монтажа
- •5. Расчет и конструирование монолитного внецентренно нагруженного фундамента под колонну
- •5.1. Данные для проектирования
- •5.2. Определение размеров подошвы фундамента и краевых давлений
- •5.3. Определение конфигурации фундамента и проверка нижней ступени.
- •5.4. Подбор арматуры подошвы
- •5.5. Расчет подколонника и его стаканной части
4.4. Расчет крановой консоли
На крановую консоль колонны ряда А действует сосредоточенная сила от веса подкрановой балки и вертикального давления кранов.
Размеры консоли: hс = 1200 мм; lС = 600 мм; а =300 мм; h0 = 1160 мм. Подкрановые балки с шириной опорной площадки 340 мм опираются поперек консоли, тогда lsир = 340 мм; l1 = 340 мм. Так как на консоль действуют нагрузки малой суммарной продолжительности, то расчетные сопротивления бетона принимаем с коэффициентом =1,1; = 18,7 МПа; = 1,32 МПа.
Так как Qс = 381,3 кН < 2,5 = 2,5·1,32·400·1160 = 1531,2 кН, прочность бетонного сечения консоли достаточна и поперечное армирование ее выполняется по конструктивным требованиям п. 5.77 [5].
При hс = 1200 мм > 2,5·а = 2,5·300 = 750 мм поперечное армирование принимаем в виде горизонтальных хомутов из стержней Ø6 А-III с шагом 150 мм по высоте консоли.
Проверим по п. 3.93 [5] бетон консоли под опорой подкрановой балки на местное сжатие (смятие) из условия
для чего последовательно определяем:
- площадь смятия
;
- расчетная площадь смятия
;
-;
- расчетное сопротивление бетона смятию
,
Проверяем условие :
, следовательно, смятие бетона консоли не произойдет.
Требуемая площадь сечения продольной арматуры консоли:
Принимаем 2Ø16 А-III (Аs = 402 мм). Для надежной анкеровки продольной арматуры она должна быть заведена за грань колонны на длину не менее чем lап = 36d = 36·16 = 576 мм. < h = 600 мм,следовательно требуемая длина анкеровки достаточна.
4.5. Проверка трещиностойкости и прочности колонны в стадиях подъма, транспортирования и монтажа
В процессе подъема, транспортирования и монтажа характер работы колонны и ее расчетные схемы принципиально отличаются от таковых в стадии эксплуатации: колонна работает на изгиб по схеме одно — или двухконсольной балки с высотой поперечного сечения, равной ширине сечения колонны. Кроме того, отпускная прочность бетона может составлять не более 80 %.
Рис. 3.3. Расчетные схемы колонны:
а - при подъеме и перевозке; б - на стадии монтажа
Места расположения строповочных отверстий в стволе колонны можно установить из расчета по образованию трещин, примерный порядок которого приведен ниже.
1. Предельный момент, воспринимаемый сечением с симметричным армированием при изгибе
в надкрановой части:; здесьАs = 509 мм2 (2Ø18 А-III); h0 = 400 - 30 = 370 мм;
в подкрановой части: ; здесьАs = 515,1 мм2 (2Ø16 + 1Ø12) А-III - площадь сечения продольных стержней у широкой грани колонны.
2. Погонная нагрузка от собственного веса колонны с учетом коэффициента динамичности, равного при подъеме
в надкрановой части ;
в подкрановой части.
3. Момент образования нормальных трещин
в надкрановой части ,
где = 1,55 МПа для бетона с отпускной прочностью, равной 80% проектной, т.е. для класса В 24;
;
;
;.
в подкрановой части: ,
где ;
;
;.
4. Расстояния от торцов колонны до строповочных отверстий
в надкрановой части ;
в подкрановой части .
Принимаем в надкрановой части , а в подкрановой; тогда
и , а максимальный момент в пролете составит
, т.е. при подъеме в наиболее напряженных сечениях колонны трещины не образуются.
При транспортировке коэффициент динамичности , тогда
и . Расстояния до прокладок из условия отсутствия трещин составят:
и ;
момент в пролете М = 38,85 кН·м < Мcrc = 93,9 кН·м, т.е. и при транспортировке колонны трещины в ней не образуются.
При установке колонны в проектное положение ее расчетная схема принимается по рис. 3.3, б.
Изгибающий момент в месте строповки
MА = 8,4·4,52/ 2 = 85,1 кН·м < Ми = 63,2 кН·м,
а в середине пролета
M = 9,8·7,22/ 8 – 85,1 / 2 = 20 кН·м < Ми = 63,9 кН·м.
Кратковременная ширина раскрытия трещин в месте строповки
Условие по раскрытию трещин выполняется.