2. Конструирование арматуры

Для предотвращения выпучивания продольной арматуры и последующего откола защитного слоя предусматривается поперечная арматура d=12 мм с шагом 500 мм для нижней части колонны и 400 мм для верхней.

Рис. 2.3. Схема армирования колонны

3. Проектирование предварительно напряженной подкрановой балки

   1. Предварительное назначение размеров, определение усилий

Балка проектируется как разрезная. Для изготовления подкрановой балки приняты:

• бетон класса В35 (R_b = 195 кгс/см²; E_b = 3,45∙10⁵ кгс/см²);

• предварительно напряженная арматура из стали класса А-VI

(R_sp = 8150 кг/см² и R_sp,ser = 9800 кг/см²; σ_sp = 0,8∙R_sp,ser = 7840 кгс/см²);

• ненапрягаемая арматура класса А-II (R_s = 2800 кгс/см²).

Высота балки принимается равной 1800 мм. Геометрические размеры сечения балки показаны на рисунке 3.1.

Рис. 3.1. Поперечное сечение подкрановой балки

На подкрановую балку действуют равномерно распределенные нагрузки от ее собственного веса и сосредоточенные силы от давления колес моста крана.

Расчетная равномерно распределенная нагрузка от собственного веса на 1 погонный метр балки определяется по формуле:

где − площадь поперечного сечения балки;

− объемный вес железобетона;

− коэффициент надежности по нагрузке.

В курсовом проекте по дисциплине «Каркасные здания и сооружения» было принято два мостовых крана пролетом 49 м типа «КМ-100/20 специальный однобалочный» грузоподъемностью 100/20 т. Данные по выбранным опорным мостовым кранам представлены в табличном виде (табл. 3.1).

Таблица 3.1. Характеристики крана

Габаритные размеры, м										Давление на колеса, кН		Масса,т
Lкр	H	h	B	B2	l2	l	A2	A3	hp	P	P1	общая
49	4,7	0,8	9,82	0,38	2,2	2,0	6,6	0,9	0,17	479	496	147

Для проверки достаточности размеров поперечного сечения подкрановой балки и предварительного назначения площадей напрягаемой и ненапрягаемой арматуры определяются максимальные значения изгибающего момента в середине пролета и перерезывающей силы на опоре для соответствующих наиневыгоднейших положений тележки (рис. 3.2 и рис. 3.3).

Рис. 3.2. Схема к определению M_max Рис. 3.3. Схема к определению Q

Максимальный изгибающий момент в середине пролета балки и поперечная сила на опоре определяются по формулам:

где − коэффициент сочетаний при работе двух кранов;

– коэффициент надежности по нагрузке.

– давление колеса крана (см. табл. 3.1);

– ордината линии влияния под силой , определяемая графически (рис. 3.2 и 3.3).

Таким образом, максимальный изгибающий момент в середине балки равен:

Поперечная сила на опоре равна:

Выполняется проверка достаточности размеров поперечного сечения подкрановой балки. Считается, что при действии изгибающего момента растягивающее усилие воспринимается только нижним поясом, а сжимающее – верхним поясом:

где z = 0,8∙h_пб = 0,8∙1,8 = 1,44 м – расстояние между центрами тяжести полок балки;

Выбранное сечение полки подкрановой балки проверяется на прочность на сжатие:

условие выполняется.

Площадь сечения арматуры нижнего пояса назначается равной:

Площадь сечения арматуры верхнего пояса:

Ненапрягаемая арматура нижнего А_s и верхнего пояса A’_s играет монтажную роль и принимается равной A’_sp.