Теоретическая поперечная арматура

Интенсивность поперечной арматуры Asw = 58.84 cм2/м

Дополнительная арматура от учета кручения

Площадь арматуры с учетом кручения

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

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;

ℓ0 - 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