4.8 Расчет из плоскости изгиба

Расчетная длина подкрановой части из плоскости из­гиба l₀=0,8H₂ = 0,8∙7,4 = 5,92 м.

Так как гибкость из плоскости l₀ / b =5,92/ 0,5=11,8. меньше минимальной гибкости в плоскости изгиба l₀/ h =12,7, расчет из плоскости изгиба можно не выполнять.

4.9 Расчёт крановой консоли

На крановую консоль колонны ряда А действует сосредоточенная сила от веса подкрановой балки и вертикального давления кранов:

.

Размеры консоли по рис 1: h_c = 900 мм, l_c = 400 мм, а = 50 мм, h₀ = 860 мм. Подкрановые балки с шириной опорной площадки 300 мм опираются поперёк консоли, тогда l_sup = 300 мм; l₁ = 300 мм. Так как на консоль действует нагрузки малой суммарной продолжительности, то расчётные сопротивления бетона принимаем с коэффициентом γ_b2 = 1,1: R_b=18,7 МПа, R_bt = 1,27 МПа.

Так как Q_c = 400,76 < 2,5R_btbh₀ = 2,5∙1,27∙500∙860 = 1365,25 кН, прочность бетонного сечения консоли достаточна и поперечное армирование её выполняется по конструктивным требованиям. При h_c = 900 мм > 2,5∙а =2,5∙50 = 125 мм поперечное армирование принимаем в виде горизонтальных хомутов из стержней Ø6 А240 с шагом 150 мм по высоте консоли.

Проверим бетон консоли под опорой подкрановой балки на смятие из условия:

для чего последовательно определим:

• площадь смятия

• расчётная площадь смятия

• 

• расчётное сопротивление бетона смятию

Проверяем условие :

следовательно, смятие бетона консоли не произойдёт.

Рис.1. К расчёту крановой консоли

Требуемая площадь сечения продольной арматуры консоли:

принимаем 2Ø16 А400 ( A_s = 402 мм²). Для надёжной анкеровки продольной арматуры она должна быть заведена за грань колонны на длину не менее чем l_an = 36d = 576 мм. Так как требуемая длина анкеровки l_{an >} h₁ = 380 мм, то анкеровка продольной арматуры консоли достигается приваркой к её концам закладной детали, предназначенной для крепления стеновых панелей.

4.10 Проверка трещиностойкости и прочности колонны в стадиях подъёма, 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 колонны. Кроме того, отпускная прочность бетона может составлять не более 80%. Места расположения строповочных отверстий в стволе колонны можно установить из расчета по образованию трещин.

1. Предельный момент, воспринимаемый сечением с симметричным армированием при изгибе в надкрановой части: М_u = R_sA_s(h₀ - a’) = 435∙402∙ (470 - 30) = 76,94 кНм; в подкрановой части М_u = R_sA_s(h₀ - a’) = 435∙804∙(470 - 30) = 153,89 кНм.

2. Погонная нагрузка от собственного веса колонны с учетом коэффициента динамичности, равного при подъеме k_d = 1,4 (согласно 5, п. 1.9. k_d > 1,25)

в надкрановой части g₁= k_d∙b∙h∙γ = 1,4∙0,5∙0,38∙25 = 6,65 кН/м,

в подкрановой части g₂= k_d∙b∙h∙γ = 1,4∙0,7∙0,5∙25 = 12,25 кН/м.

3. Момент образования нормальных трещин в надкрановой части

M_crc = R_bt,serγW_red =1,75∙1,75∙16∙10⁶ = 51,45 кНм,

где W_red = I_red/y_red = 42/250=16,8∙10⁶ мм³,

I_red = bh³/12+2αA_sy_s² = 380∙500³/12+2∙6,15∙402∙220² = 42∙10⁸ мм⁴,

α = E_s/E_b = 6,15,

y_red = h/2 = 250 мм,

y_s = y_red-a = 250-30 = 220 мм,

γ = 1,75,

В подкрановой части

M_crc = R_bt,serγW_red = 1,75∙1,75∙31,1∙10⁶ = 95,24кНм;

W_red = I_red/y_red =77,7/250= 31,1∙10⁶ мм³,

I_red = bh³/12+2αA_sy_s² = 700∙500³/12+2∙6,15∙804∙220² = 77,7∙10⁸ мм⁴.

4. Расстояние от торцов колонны до строповочных отверстий в надкрановой части l₁ ≤ 3,93 м; в подкрановой l₂ ≤ 3,94 м. Принимаем в надкрановой части l₁ = 3,4 м, в подкрановой – l₂ = 3,2 м; тогда М_А= 0,5g₁l₁² = 38,44 кНм и М_В = 62,72 кНм, а максимальный момент в пролете составит М = g₂l²/8 – (М_А+ М_В)/2 = 12,25·7²/8 – (38,44+62,72) /2 = 24,45 < 51,45кНм, т.е. при подъеме в наиболее напряженных сечениях колонны трещины не образуются.

При транспортировке коэффициент динамичности k_d = 1,6, тогда g₁ = 7,6 кН/м, g₂ = 14 кН/м. Расстояния до прокладок из условия отсутствия трещин составляет

;

а момент в пролете М = g₂l²/8 – (М_А+ М_В)/2 = 14·7²/8 – (43,93+71,68) /2 = 27,95< 153,89кНм, т.е. и при транспортировке колонны трещины в ней не образуются.Ma=0.5∙6,65∙3,6²=43,93 кНм. Mb=0.5∙14∙3,2²=71,68 кНм.

При установке колонны в проектное положение

М = g₂l²/8 – М_А2 = 12,25·10²/8 – 43,09 = 131,58< 153,89кНм, т.е. и при транспортировке колонны трещины в ней не образуются.Ma=0.5∙6,65∙3,6²=43,09 кНм< 76,94 кНм.

Рассчитываемая колонна должна удовлетворять требованиям 3-й категории по трещиностойкости. То есть, в ней допускается ограниченное раскрытие трещин: непродолжительное – мм и продолжительное – мм.

Определяем непродолжительную ширину раскрытия трещин.

,

где ₁ = 1,0 (для непродолжительного раскрытия трещин),