4.1.Расчет надкрановой части колонны

_{Сечение ah=500600мм ; а=а=40 мм; h0=56см.}

_{Бетон тяжёлый класса В30,}

_{Продольная рабочая арматура класса А500, ;}

Комбинации расчетных усилий
усилия	1-ая	2-яа	3-я
M,кНм	84,72	-24,94	84,72
N,кН	689,96	508,98	689,96
Q,кН	21,94	3,37	21,94

_{Расчётная длина надкрановой части в плоскости изгиба:}

_{Радиус инерции:}

_{Гибкость:}

Подбор арматуры для 1 комбинации.

Устанавливаем значение коэффициента условий работы бетона γ_b2, для чего находим моменты внешних сил относительно центра тяжести рас­тянутой (менее сжатой) арматуры с учетом и без учета крановых и ветровых нагрузок:

М_II =М₁ = М+ N(0,5h - a) = 84,72+689,96 ∙ (0,5∙0,6 - 0,04) = 264,11 кН∙м;

M_I = M'+ N'(0,5h - а) = 75,85 + 710,07 ∙ (0,5∙0,6 – 0,04) = 260,5 кН∙м.

Так как |М_I| = 260,5 кНм > 0,82 |М_II| = 0,82∙264,1 = 216,57 кН∙м, то коэффициент условий работы бетона γ_b2 =0,9; тогда расчетные сопротивления бетона R_b = 0,9∙17 = 15,3 МПа и R_bt = 1,15∙0,9= 1,035 МПа.

Случайные эксцентриситеты:

е_а1 = l₀ / 600 = 7,6 / 600 = 0,013 м = 13 мм;

e_a2=h /30 = 0,6 / 30 = 0,02 = 20 мм; е_а3= 10 мм.

Проектный эксцентриситет е₀ = |М|/N = 84,72 /689,96= 0,123 м = 123 мм > е_а2 = 13 мм, следовательно, случайный эксцентриситет не учитываем.

Находим условную критическую силу N_cr и коэффициент увеличе­ния началь­ного эксцентриситета η.

1. δ_е = е₀ /h = 123 / 600 = 0,205 < δ_e,_min = 0,5 - 0,01l₀/h - 0,01∙R_b = = 0,5 - 0,01∙7,6/0.6 - 0,01∙15,3 = 0,22.

2. Моменты М и М_l имеют одинаковые знаки, тогда коэффициент, учитывающий длительное действие нагрузки:

Где M_1l = M_l + N_l (0,5h-a)=4288 +508,98(0,5∙600-40)=175,21кНм

β = 1- для тяжёлого бетона.

M₁₌M_II=264,11 кНм

3. Задаемся в первом приближении коэффициентом армирования

μ = 0,005.

= 10910 кH > N= 689,96 кН - размеры сечения достаточны.

5. Коэффициент увеличения начального эксцентриситета

Расчетный эксцентриситет продольной силы

е=η∙е_о + 0,5h - а = 1,07∙123+ 0,5∙600 – 40 = 392 мм.

Определим требуемую площадь сечения симметричной арматуры по формулам

1.

где ω= 0,85 -0,008R_b = 0,85-0,008∙15,3 = 0,728;

σ_sc.u = 400 МПа.

2.

3.

4. δ = a /h₀ = 40 / 56 = 0,07.

При a_n = 0,161 < ζ_r = 1,03 требуемая площадь сечения симметрич­ной арматуры составляет

= –371 мм².

По конструктивным требованиям мини­мальная площадь се­чения продольной арматуры при гибкости l₀ /h = 12,7 < 24 составляет

A_s,min = 0,002bh₀ = 0,002∙500∙560 = 560 мм².

Принимаем в над­крановой части колонны у граней, перпендикулярных плоскости изгиба по 4Ø16 А500(A_s = A'_s = 804мм² > A_{s, min} = 560 мм²).

Коэффициент армирования сечения

незначительно отличается от первоначально принятого μ = 0,005, поэтому кор­ректировку расчета можно не производить.