Одноэтажное промышленное здание с железобетонным каркасом (стр. 3 из 12)
Получаем интенсивность ветровой равномерно распределенной нагрузки
по высоте колонны:- с наветренной стороны
- с подветренной стороны
где
- расчетная ветровая нагрузка без учета аэродинамического коэффициента.Нормативное значение ветрового напора
определяется по табл.5 СНиП 2.01.07 – 85* Нагрузки и воздействия в зависимости от отношения высоты цеха к его ширине и отношения длины здания к его ширине.Для проектируемого здания H/L=10,8/18=0,6 и при BЗД/L=78/18=4,33 Cе3=-0,52. Знак минус означает, что ветер направлен изнутри здания наружу. При коэффициенте надежности по нагрузке
и шаге рам 6 м: 
Получаем давления с наветренной и подветренной стороны:
Ветровая нагрузка W, действующая выше верха колонны, прикладывается в уровне низа ригеля рамы. Определяем площадь эпюры ветровых коэффициентов в пределах высоты парапета:
Суммарное давление ветра на парапет с наветренной и подветренной сторон:
где
- расчетное давление без учета аэродинамических коэффициентов.III. Расчет каркаса на ПЭВМ
Определение усилий по программе KGK. Исходные данные сводятся в таблицу 3.
Таблица 3 –
Исходные данные для ПЭВМ
| Номер строки | Вводимые параметры | |||||||||
| 1 | 1 | 2 | 3 | 4 | ||||||
| 2 | 5 | 6 | 7 | |||||||
| 3 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | |||||
| 4 | 13 | 14 | 15 | 16 | ||||||
| 5 | 17 | |||||||||
| 6 | 18 | 19 | 20 | |||||||
| 7 | 21 | 22 | ||||||||
1 строка
1. Расчетная высота колонны: HP=H+0,15 м=10,8+0,15=10,95 м.
2. Высота верхней части колонны: H2=4,25 м.
3. Расстояние от подкрановой балки до низа фермы:
H2-HПБ=4,25 м-0,8 м=3,45 м.
4. Число рам в температурном блоке – 7.
2 строка
5. Отношение жесткостей
рассматриваемой колонны (EI2 – верхняя часть колонны, EI1 – нижняя часть колонны): для крайней рассматриваемой колонны: 
Размеры сечений А и В приведены на рис. 4.
7. Отношение
нижней части соседней колонны к нижней части рассматриваемой колонны. Для однопролетного здания 
3 строка
8. Эксцентриситет оси верхней части колонны:
Положительный эксцентриситет вращает силу относительно центра тяжести нижней подкрановой части колонны по часовой стрелке.
9. Эксцентриситет стены
10. Эксцентриситет подкрановой балки:
при наличии сдвижки
11. Высота сечения надкрановой части колонны: А=0,38 м.
12. Высота сечения подкрановой части колонны: В=0,7 м.
4 строка
13. Постоянная нагрузка от шатра: GШ=191,30 кН.
14. Постоянная нагрузка от стены: GCT=161,73 кН.
15. Постоянная нагрузка от подкрановой балки: GПБ=36,58 кН.
16. Постоянная нагрузка от нижней части колонны: G1K=70,9 кН.
5 строка
17. Нагрузка от снега: S=71,82 кН.
6 строка
18. Вертикальная крановая нагрузка: ДMAX=593,81 кН.
19. То же: ДMIN=160,82 кН.
20. Горизонтальная тормозная сила: T=26,18 кН.
7 строка
Ветровые нагрузки вводятся без учета аэродинамических коэффициентов, так как они учтены в программе.
21. Сосредоточенная ветровая нагрузка: W1=5,55 кН.
22. Равномерно распределенная ветровая нагрузка:
Таблица 4 –
Исходные данные к расчету каркаса
| Номер строки | Вводимые параметры | |||||||||
| 1 | 10,95 | 4,25 | 3,45 | 7 | ||||||
| 2 | 0,160 | 1 | ||||||||
| 3 | -0,160 | -0,50 | 0,65 | 0,38 | 0,70 | |||||
| 4 | 191,30 | 161,73 | 36,58 | 70,9 | ||||||
| 5 | 71,82 | |||||||||
| 6 | 593,81 | 160,82 | 26,18 | |||||||
| 7 | 5,55 | 2,11 | ||||||||
IV. Расчет колонны
4.1. Расчет надкрановой части колонны
4.1.1. Расчетные сочетания усилий
Различают два основных сочетания усилий:
I Сочетание: S=Sg+Sv,
где Sg – усилия (M или N) от постоянных нагрузок; sv – усилия (M и N) от одной из временных нагрузок (крановые вертикальные нагрузки Д и тормозные Т считаются за одну нагрузку).
II Сочетание:
где
- сумма усилий от любых временных нагрузок (не менее двух).В пределах каждого сочетания надо учесть возможность трех комбинаций усилий:
1) Наибольшее значение +М и соответственно N.
2) Наибольшее значение |-М| и соответственно N.
3) Наибольшее значение N и соответственно M.
Таблица 5 –Усилия над консолью
| Наименование нагрузки | Шифры В.Н. | М, кНм | N, кН |
| Постоянная | 1 | -33,180 | +191,300 |
| Снеговая | 2 | -4,348 | +71,820 |
| Дmax | 3 | +130,822 | 0 |
| Дmin | 4 | +54,762 | 0 |
| Дmax+Торм. | 5 | +150,62 | 0 |
| Дmax-Торм. | 6 | +111,024 | 0 |
| Дmin+Торм. | 7 | +74,56 | 0 |
| Дmin-Торм. | 8 | +34,964 | 0 |
| Ветер слева | 13 | -28,603 | 0 |
| Ветер справа | 14 | +31,098 | 0 |
Результат подсчета усилий представлен в таблице 6.
Таблица 6
Расчетные сочетания усилий над консолью
| № | Комбинацияусилий | M,кНм | N,кН | MЯДР, кНм | |||
| Внешняягрань |  | Внутренняя грань | | ||||
| I Основное сочетание | |||||||
| 1 | При +Mmax (1+5) | 117,44 | 191,300 | 129,492 | + | 105,388 | - |
| 2 | При - Mmax(1+13) | -61,783 | 191,300 | -49,731 | - | -73,835 | + |
| 3 | При Nmax (1+2) | -37,528 | 263,120 | -20,951 | - | -54,105 | + |
| II Основное сочетание | |||||||
| 4 | При +Mmax (1+0,9(5+14)) | 130,366 | 191,300 | 142,418 | + | 118,314 | - |
| 5 | При - Mmax (1+0,9(2+13)) | -62,836 | 255,938 | -46,712 | - | -78,960 | + |
| 6 | При Nmax(1+0,9(2+5+14)) | 126,453 | 255,938 | 142,667 | + | 110,419 | - |
Значение ядрового момента определяется по формуле:
- при положительном моменте (+М)
- при отрицательном моменте (-М)
Ядровое расстояние:
4.1.2 Определение коэффициента продольного изгиба
Подбираем арматуру в сечении над консолью по сочетанию усилий и проверяем прочность по сочетанию.
Исходные данные: М=126,45 кНм; N=255,94 Кн; класс бетона – В 15; RB=8,5 МПа; ЕВ=20500 МПа; класс арматуры А-II; RS=280 МПа; размеры сечения: h=0,38 м, b=0,4 м.
Свободная длина надкрановой части колонны:
где
как для здания с мостовыми кранами при разрезных подкрановых балках, с учетом нагрузки от кранов.Так как гибкость
требуется учитывать продольный изгиб колонны.
Эксцентриситет силы
Случайные эксцентриситеты:
Так как система статически неопределима, принимаем наибольшее значение: е0=0,494 м. Критическая сила определяется по формуле: