2.2.1. Исходные данные для расчета

Бетон тяжелый класса В15, подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении.

МПа, МПа (прил. 4, табл. 2, 4), МПа.

Арматура класса А400 d > 100 мм, МПа, МПа.

Рис. 2.12. Схема армирования колонны по оси Б

При равных крановой нагрузке и пролетах сечения колонны испытывают действие разных по величине изгибающих моментов, поэтому при расчете на все комбинации усилий подбираем симметричную арматуру.

2.2.2. Надкрановая часть колонны

Ширина сечения b = 50 см, высота h = 60 см, см, см.

Подбор сечения арматуры производим по наибольшим расчетным усилиям в сечении II-II, в котором наиболее опасными являются комбинации усилий, приведенные в табл. 2.6.

Таблица 2.6

Усилие от длительно действующей нагрузки

кН.

Комбинация усилий Mmax (Mmin) и соответствующая продольная сила

В данную комбинацию входят усилия от постоянной вертикальной нагрузки кН (момент от этой нагрузки ).

В эту комбинацию также входит момент от вертикальной крановой нагрузки

кНм ( )

и момент от горизонтальной крановой и ветровой нагрузок

кНм ( ).

Усилия от всех нагрузок равны

кНм;

кН.

Эксцентриситет продольной силы

т. е., согласно п. 3.49 [5], значение момента М не корректируется.

Коэффициент (см. п. 3.53 [5] для сечений в концах элемента при податливой заделке).

Расчетная длина при вычислении коэффициента согласно п. 3.55, б [5] принимается равной

м = 840 см.

При этом гибкость т. е. учет прогиба обязателен.

Полный и продолжительно действующий – моменты относительно центра тяжести растянутой арматуры равны

кНм,

кНм,

тогда

Так как _e = 0,317.

В первом приближении суммарный коэффициент армирования равен:

,

тогда .

Жесткость в предельной стадии определяется по формуле (17):

Критическая сила равна:

кН.

Расчетный момент:

Необходимая площадь сечения арматуры определяется по формуле (24), для чего предварительно вычисляются значения:

;

.

Из табл. 3.2 5 или табл. 5, прил. 4 находится _R = 0,531, _R = 0,390. Так как _n < _R , площадь сечения арматуры определяется по формуле (31, 32):

Коэффициент армирования .

Принимается конструктивное армирование 600 мм²; принимаем по табл. 7, прил. 4 316АIII А_s = 603 мм². Хомуты из стали класса А240, d_w = 6 мм, шаг хомутов S_w = 15  16 = 240 мм, принято S_w = 200 мм.

Комбинация усилий Nmax и соответствующий изгибающий момент

В данную комбинацию входят постоянная вертикальная нагрузка N_v = 855,9 кН и момент от этой нагрузки М_v =  0. В эту же комбинацию входит момент от вертикальной крановой нагрузки M_v = 92,9  0,9 = 83,6 кНм и продольная сила от крана и снега N_v = 0 + 369,4 = 369,4 кН, а также момент от поперечного торможения крана и ветровой нагрузки М_h =  (6,2 + 80,3) 0,9 = 77,8 кНм, N_h = 0.

Усилия от всех нагрузок равны:

кНм;

кН.

Эксцентриситет продольной силы:

.

Значение коэффициента _v, расчетной длины l₀ и гибкости  см. расчет на первую комбинацию усилий.

Значения моментов М₁ и М_1l относительно центра тяжести растянутой арматуры равны:

кНм,

кНм.

Тогда , так как принимается _е = 0,22.

.

Жесткость в предельной стадии

Критическая сила равна:

кН,

Расчетный момент

кНм.

Проверяется прочность сечения с армированием, принятым по результатам расчета на усилия М_max (А_s = = 603 мм²) согласно п. 3.56 5

(см. табл. 5),

следовательно, мм.

Нмм =

т. е. прочность сечения при принятом симметричном армировании 316А400 обеспечена.