2.2.3. Подкрановая часть колонны

Подбор сечения арматуры производится по наибольшим расчетным усилиям в сечении IV-IV (см. табл. 2.3). Сечение колонны состоит из двух ветвей, высота всего сечения двухветвевой колонны 140 см, сечение ветви b  h = 50  30 см (см. рис. 2.12), a = a = 3 см, h₀ = 27 см, расстояние между осями ветвей с = 110 см. Расстояние между осями распорок s = 180 см.

Значение момента от продолжительного действия нагрузки M_l = 0.

Расчетная длина подкрановой части колонны

м.

Приведенный радиус инерции сечения двухветвевой части колонны в плоскости изгиба рассчитываем по формуле (43):

м²,

м.

Приведенная гибкость сечения

.

Необходим учет влияния прогиба элемента на его прочность.

Определение площади сечения арматуры в ветвях на комбинацию усилий

Для расчета возьмем момент из табл. 2.7:

кНм, N = 1668,9 кН, Q = 47,0 кН.

Расчетные усилия включают в себя усилия от всех вертикальных нагрузок M_v = 126,8 кНм, N_v = 1668,9 кН и от горизонтальных (тормозных и ветровых нагрузок) M_h = 249,5 кНм, N_h = 0.

Таблица 2.7

Эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести подкрановой части колонны

м.

Моменты от всей и от продолжительно действующей нагрузок относительно центра тяжести растянутой арматуры:

кНм;

кНм;

;

принимается _е = 0,161.

Моменты инерции:

а) бетонной части сечения

мм⁴.

б) всей продольной арматуры относительно центра тяжести сечения.

Предварительно принимается коэффициент армирования  = 0,004, тогда

мм⁴;

жесткость двухветвевой части колонны

Коэффициенты _v и _h определяются по зависимости (15). Критическая сила при определении коэффициента _h равна:

кН;

Критическая сила при определении _v при мм

кН;

Расчетный момент с учетом прогиба

.

Усилия в ветвях колонны

;

кН;

кН.

Изгибающий момент в ветвях

Эксцентриситет продольной силы

м;

по другой ветви .

Необходимая площадь поперечного сечения арматуры по усилиям в ветви M_br = 21,2 кНм, N_b1 = 1183,8 кН

;

;

;

;

Здесь .

Коэффициент армирования

что меньше конструктивного минимума принимается

мм²,

принимаем по табл. 7, прил. 4 216А400, = 402 мм². При этом расстояние между осями стержней (при = 40 мм) несколько превышает требования норм, в соответствии с которыми она должна быть не более 400 мм.

,

что незначительно отличается от величины предварительно принятого коэффициента армирования.

Площадь поперечного сечения арматуры по усилиям во второй ветви: M_br = 21,2 кНм, N_b1 = 485,2 кН

;

;

Принимаем армирование конструктивно 314А400

мм².

Определение площади сечения арматуры в ветвях на комбинацию усилий

Для расчета возьмем усилия из табл. 2.7:

N = 2306,6 кН; Q = 25,4 кН при М = 239,2 кНм.

Величина усилий от вертикальных нагрузок:

кНм, кН,

в том числе постоянных кН; от ветровых и тормозных нагрузок кНм;

Площадь поперечного сечения арматуры в ветвях колонны принимается по расчету на первую комбинацию нагрузок мм²

.

Эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести подкрановой части колонны

м.

Моменты от всей и постоянных нагрузок относительно центра тяжести растянутой арматуры:

кНм;

кНм;

Так как принимается

Момент инерции всей продольной арматуры относительно центра тяжести сечения

мм⁴.

Жесткость двухветвевой части колонн

Критическая сила при определении коэффициента –

кН,

при определении

кН.

Коэффициенты и , учитывающие прогиб колонны по формуле (15):

Расчетный момент с учетом прогиба

кНм.

Усилия в ветвях колонны:

кН;

кН.

Изгибающий момент в ветвях

кНм.

Проверяется прочность сечения наиболее нагруженной ветви:

Высота сжатой зоны мм.

Прочность прямоугольного сечения с симметричной арматурой

По табл. 7, прил. 4 принимаем армирование ветвей в сжатой и растянутой зонах 314А400 ( мм²) поперечное армирование 6А240 с шагом 200 мм.