Строительство цеха по производству молочной продукции

 м

M_R = N_SER × (e₀ + r) = 1022,62 × (0,0287 + 0,236) = 270,7 кН×м

M_RP = P₂ × (e₀₂ + r) = 587,9 × (0,016 + 0,236) = 148,15 кН×м

M_CRC = R_{BT, SER} × W_PL + M_RP = 1,8 × 10 ³ × 22,26 × 10 ^–3 + 148,15 = 188,22 кН×м

M_R > M_CRC 270,7 > 188,22  Þ в нижнем поясе образуются нормальные трещины.

 

 

2.4.3.2.5. Расчет по раскрытию трещин для второго сочетания

               усилий

 

Ширина раскрытия трещин в нижнем поясе балки определяется:

a_CRC = a_CRC1 – a_CRC2 + a_CRC3

Так как N_SER > P₂, то N_TOT = N_SER – P₂ = 1022,62 – 587,9 = 434,72 кН

 

  м

e_{0, TOT} < 0,8 × h₀;  0,046 м < 0,8 × 0,24 = 0,192 м  Þ Условие выполняется.

Напряжения в арматуре от кратковременного действия полной нормативной нагрузки равны:

где z_S = h₀ – a’ = 0,24 – 0,06 = 0,18 м

e_S = h / 2 – e₀ – a = 0,3 / 2 – 0,0287 – 0,06 = 0,0613 м

e_SP = h / 2 – e₀₂ – a’ = 0,3 / 2 – 0,016 – 0,06 = 0,074 м

  МПа

 

Напряжение в арматуре от действия постоянной и длительной нагрузки:

МПа

Ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия полной нагрузки:

 мм

где ;

мм.

Ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузки:

 мм

Ширина раскрытия трещин от длительного  действия постоянной и длительной нагрузок:

j_L = 1,6 – 15 × m = 1,6 – 15 × 0,02 = 1,3

 мм

Непродолжительная ширина раскрытия трещин:

a_crc = a_crc1 – a_crc2 + a_crc3 = 0,1 – 0,0314 + 0,041 = 0,11 мм < 0,3 мм

 

Продолжительная ширина раскрытия трещин:

a_crc3 = 0,041 мм < 0,2 мм Þ    Условия по трещиностойкости выполняются.

 

 

2.4.4. Расчет верхнего пояса.

 

Элемент 6 – 8: N = 1194,1 кН; M = 48,53 кН×м.

Расчетная длина элемента 6-8 верхнего пояса в плоскости  балки: l₀ = 1,5 – 0,4 = 1,1 м

Проверяем условие: м < 14

следовательно, влияние  прогиба на величину эксцентриситета силы N не учитывается.

Высота сжатой зоны: м;

h₀ = h – a’ = 0,42 – 0,04 = 0,38 м;

;

w = 0,85 – 0,008 × R_B = 0,85 – 0,008 × 17 × 0,9 = 0,728;

 

Граничная относительная  высота сжатой зоны:

   условие x =0,736 >x _r =0,584

e₀ = M/N = 48,53 / 1194,1 = 0,041 м

e = e₀ + h/2 – a_s =0,041 + 0,42/2 – 0,04 = 0,211 м

< 0

продольная арматура устанавливается  по конструктивным тербованиям:

A_S = A’_S = m_MIN × b × h₀ = 0,0005 × 0,24 × 0,42 = 0,504 × 10 ^–4 м²

По сортаменту с учетом требования d_S ³ 10 (мм) принимаю:

A_S = A_SC = 1,57 × 10 ^–4 м² по 2Æ 10 A–III.

Диаметр поперечных стержней равен:

d_SW ³ (1 / 4) × d_S = (1 / 4) × 10 = 2,5 мм принимаю Æ 6 A–III

Шаг стержней: S £ 20 × d_S = 20 × 10 = 200 мм Þ принимаю S = 200 мм.

 

Элемент 4 – 2: N = 1028,61 кН; M = 64,44 кН×м.

Высота сжатой зоны: м

h₀ = h – a’ = 0,42 – 0,04 = 0,38 м

;   w = 0,85 – 0,008 × R_B = 0,85 – 0,008 × 17 × 0,9 = 0,728

 

Граничная относительная  высота сжатой зоны:

   условие x =0,634 >x _r =0,584

e₀ = M/N = 64,44 / 1028,61 = 0,0626 м

e = e₀ + h/2 – a_s =0,0626 + 0,42/2 – 0,04 = 0,233 м

< 0

продольная арматура устанавливается  по конструктивным тербованиям:

A_S = A’_S = m_MIN × b × h₀ = 0,0005 × 0,28 × 0,42 = 0,588 × 10 ^–4 м²

По сортаменту с учетом требования d_S ³ 10 (мм) принимаю:

A_S = A_SC = 1,57 × 10 ^–4 м² по 2Æ 10 A–III.

Диаметр поперечных стержней равен:

d_SW ³ (1 / 4) × d_S = (1 / 4) × 10 = 2,5 мм принимаю Æ 6 A–III

Шаг стержней: S £ 20 × d_S = 20 × 10 = 200 мм Þ принимаю S = 200 мм

Рис. 2.4.4. Армирование верхнего пояса решетчатой балки.

2.4.5. Расчет стоек

Так как усилия в стойках 5-6 и 4-3 меньше, чем в элементах верхнего пояса, а так же высота сечения стоек больше высоты сечения верхнего пояса:

h_CT = 500 > 420 мм, то стойки армируются без расчета по конструктивным требованиям:

 

A_S = A_SC = 0,0005 × 0,28 × (0,5 – 0,04) = 0,644 × 10 ^–4 м²

Принимаю A_S = A_SC = 1,57 × 10 ^–4 м²  по 2Æ 10 A–III.

 

Рис. 2.4.5. Армирование стоек решетчатой балки.

 

2.4.5. Расчет опорного узла балки

 

Максимальная расчетная  поперечная сила Q_MAX = 282,15 кН

Длина проекции наклонного сечения:  c = 2850 – 130 = 2720 мм

Высота сечения балки в конце  наклонного сечения:

  h = 890 + (2720 + 260) × (1 / 12) = 1138 мм

Рабочая высота сечения:  h₀ = h – a = 1138 – 133 = 1005 мм

 м

где h₀^Н.П. = 0,24 м – рабочая высота сечения нижнего пояса

c > 2 × h₀ = 2 × 1005 = 2010 мм.  Принимаю с = 1850 мм

 

Тогда h = 890 + (1850 + 260) × (1 / 12) = 1066 мм

h₀ = 1066 – 133 = 933 мм

c = 1850 < 2 × h₀ = 2 × 933 = 1866 мм

Минимальная поперечная сила, воспринимаемая бетоном определяется по формуле:

;

Q = j_B3×(1 + j_N)×R_BT × g_B2 × b × h₀ = 0,6 × (1 + 0,243) × 1,2 × 10³× 0,9 × 0,28 × 0,933 = 210,4 кН

Q= 210,4 кН < Q_MAX = 282,15 кН следовательно, сечение арматуры определяется по расчету.

Определим поперечную силу, воспринимаемую бетоном:

Q_B* = Q_MAX / 2 = 282,15 / 2 = 141,075 кН

B =j_B2×(1+j_F + j_N) × R_BT × g_B2 × b × h₀² = 2×(1+0+ 0,243) × 1,2 × 10³ × 0,9 × 0,28 × 0,933² =

=654,4 кН

c = B / Q_B* = 654,4 / 141,075 = 4,64 м > 2 × h₀ = 2 × 0,933 = 1,866 м

принимаю с = 2 × h₀ = 1,866 м.

Q_B = B / c = 654,4 / 1,866 = 350,7 кН > Q_MAX = 282,15 кН Þ поперечная арматура устанавливается по конструктивным требованиям:

 

Принимаю:  арматура – Æ 6 A – III

шаг стержней – S = h / 3 = 890 / 3 = 297 мм

 принимаю S = 200 мм

Рис. 2.4.6. Каркас опорного узла балки.

 

Проверка прочности бетона на действие главных сжимающих напряжений:

Q £ 0,3 × j_W1 × j_B1 × R_B × g_B2 × b × h₀

,

где A_SW – площадь сечения продольной арматуры

j_B1 = 1 – 0,01× R_B × g_B2 = 1 – 0,01 × 17 × 0,9 = 0,847

Q £ 0,3 × 1,035 × 0,847 × 17 × 10³ × 0,9 × 0,28 × 0,933 = 1051,2 кН > Q_MAX =282,15 кН

h_О^ОП = h_ОП – a = 0,82 – 0,133 = 0,687 м

 

Прочность бетона опорной зоны балки  на действие сжимающих усилий проверяется  по формуле:

Q £ 0,8 × R_B × g_B2 × b × l_ОП × sin²q

где q  – угол наклона сжатой полосы бетона

 

 

Q = 282,15 кН <0,8 × 17 × 10³ × 0,9 × 0,28 × 0,27 × 0,93 ² = 800,3 кН

Условие прочности бетона выполняется  и постановка горизонтальных хомутов  на опоре по расчету не требуется.

Сетка С1 устанавливается по конструктивным требованиям. Требуемая площадь сечения анкерных стержней опорной закладной детали МН – 2 равна:

Принимаю анкерные стержни 6Æ12 A–III c A_S,AH = 6,79 × 10 ^–4 м²

 Условие: d_S ³ 10 мм – выполняется.

 

Рис. 2.4.7. К расчету опорного узла балки.