Геометрия и размеры колонн.

Общие данные.

 

Требуется рассчитать и законструировать основные несущие железобетонные конструкции одноэтажного промышленного здания.

Здание однопролетное (рис. 1a). Район строительства г. Уфа. Здание состоит из двух температурных блоков длиной 60м + 60м. (рис 1.б). Пролет здания - 24 м, шаг колонн - 12 м. Покрытие здания - тёплое. Плиты покрытия железобетонные размером 3x12 м. Стропильные конструкции - железобетонные сегментные фермы пролетом 24 м. Устройство светоаэрационных фонарей не предусматривается, цех оснащен лампами дневного света.

Пролет здания оборудован двумя мостовыми кранами с группой работы 5К и грузоподъемностью 20/5 т. Отметка верха кранового рельса 9,2 м, высота кранового рельса 150 мм (тип КР-70).

Подкрановые балки разрезные железобетонные, предварительно напряженные, высотой 1,4 м.

Наружные стены - панельные: нижняя панель самонесущая, выше - навесные.

Для обеспечения пространственной жесткости здания в продольном направлении предусмотрены стальные вертикальные связи по колоннам портального типа. Место установки связей - середина температурного блока в пределах одного шага колонн на высоту от пола до низа подкрановых балок (рис. 1,б).

Жесткость здания в поперечном направлении обеспечивается защемлением колонн в фундаментах и размерами сечений колонн, назначенными в соответствии с рекомендациями гл.XII [9].

Жесткость диска покрытия в горизонтальной плоскости создается крупноразмерными железобетонными плитами покрытия, приваренными не менее чем в 3-х точках к стропильным конструкциям. Швы между плитами должны быть замоноличены бетоном класса не менее В10.

 

Геометрия и размеры колонн.

Расстояние от пола до головки подкранового рельса Н₁ = 9,2 м.

Высота надкрановой части ступенчатой колонны определяется из условия:

Н_В = Н_П.Б. + Н_Р + Н_КР +δ = 1,4 + 0,15 + 2,3 + 0,1 = 3,95 м. (Н_КР прил. 15)

Высота подкрановой части колонн:

Н_Н = Н_Г.К.Р. - Н_Р – Н_П.Б. +α₁ = 9,2 - 0,15 -1,4 + 0,15 = 7,8 м.

Полная высота колонны при минимальном значении δ :

Н_К =Н_Н +Н_В = 7,8 + 3,95 = 11,75 м..

Тогда габаритный размер здания Н = Н_К – α₁ =11,75 - 0,15 = 11,6, что не

кратно модулю 0,6 м. Условию кратности размера Н=12,0 м. отвечает высота

надкрановой части H_В^нов = Н_В + ∆ = 3,95 + 0,4= 4,35 м, при которой

Н_К = Н_Н + Н_В = 7,8 + 4,35 = 12,15 м.

Н = Н_К - α₁= 12,15 - 0,15 = 12,0 м.

Привязка колонн.

О мм - шаг В = 6м, Q < 32 т, H_К^нов < 16,2 м.

250 мм - если одно из трех условий не выполнено. В данном случае шаг В=12 м., значит, привязка к оси будет равна 250 мм.

Типы колонн

 

Размер сечений колонн:

-крайних: в подкрановой части h_H =(1/11)*Н_Н для кранов грузоподъёмностью 20 т.

Тогда h_H =(1/11)*7,8 = 0,71. Принимаем h_H =0,7 м. (кратно 100 мм).

 

В надкрановой части (рис. 3): h_в = λ+"δ"-В_КР -δ_KP = 0,75 + 0,25 - 0,26 - 0,06 = 0,68 м.

где:

λ = 0,75 м - привязка кранового пути к разбивочной оси;

"δ" = 0,25 м- привязка осей крайних колонн к разбивочным осям;

B_КР = 0,26 м - расстояние от оси кранового рельса до торца крана (прил. 15);

δ_KP = 0,06 м - минимально допустимый зазор между торцом крана и гранью колонны.

Полученное значение округляется в меньшую сторону кратно 100 мм.

Принимаем h_в = 0,6 м.

Ширина колонны «b» принимается большей из трёх значений, кратной 100 мм:

 

b = (1/30)Н_К =(1/30)*12,15 = 0,405 м.

b = (1/20)Н_Н =(1/20)*7,8 = 0,39 м.

b > 0,5м - для шага колонн 12м; (b > 0,4м - для шага колонн 6м.).

Принимаем b= 0,5 м.

Рис.3. К назначению высоты сечения верхней части колонны

Рис.2. Размеры колонны