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), а = а^’ = 3 см, h₀ = 27 см, расстояние между осями ветвей с = 110 см. Расстояние между осями распорок s = 190 см.

Значение момента от продолжительного действия нагрузки М_l = 0.

Расчетная длина подкрановой части колонны

.

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

,

.

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:

.

Расчетные усилия включают в себя усилия от всех вертикальных нагрузок и от горизонтальных (тормозных и ветровых нагрузок) M_h = 469,5 кН м, N_h = 0.

Таблица 2. 7

Усилия	Комбинации усилий
	I (Мmax)	II (Мmax/min)	II (Nmax)
М, кН·м	170,18	±518,4	533,3
N, кН	2268,2	2185,7	3122
Q, кН	66,9	-88,2	60,0

Эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести подкрановой части колонны

.

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

кН·м;

кН·м;

;

, принимается .

Моменты инерции:

а) бетонной части сечения

.

б) всей продольной арматуры относительно центра тяжести сече­ния.

Предварительно принимается коэффициент армирования μ= 0,004, тогда

;

жесткость двухветвевой части колонны

Нмм².

Коэффициент η_v и η_h определяются по зависимости (15). Критическая сила при определении коэффициента η_h равна:

;

.

Критическая сила при определении определении η_v при ;

кН.

.

Расчетный момент с учетом прогиба

кНм.

Усилия в ветвях колонны

;

;

.

Изгибающий момент в ветвях

кНм.

Эксцентриситет продольной силы

;

по другой ветви .

Необходимая площадь поперечного сечения арматуры по усилиям в ветви кНм, :

;

;

;

;

.

Здесь .

Коэффициент армирования

,

что меньше конструктивного минимума, принимается

;

принимаем по табл. 7, прил. 4 2Ø16А400, A_s = A'_s = 402 мм². При этом расстояние между осями стержней (при а = а'= 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: , :

;

;

.

Принимаем армирование конструктивно 3Ø14А400

.

Определение площади сечения арматуры в ветвях на комбинацию усилий N_max

Для расчета возьмем усилия из табл. 2.7:

.

Величина усилий от вертикальных нагрузок:

в том числе постоянных ; от тормозных и ветровых нагрузок M_h = 484,4 кН м, N_h = 0.

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

.

Эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести подкрановой части колонны

.

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

кН·м;

кН·м;

.

Так как , принимается .

Момент инерции всей продольной арматуры относительно центра тяжести сечения

.

Жесткость двухветвевой части колонн

Нмм².

Критическая сила при определении коэффициента η_h

кН,

при определении η_v

кН.

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

;

.

Расчетный момент с учетом прогиба

кНм.

Усилия в ветвях колонны

;

;

.

Изгибающий момент в ветвях

кНм.

Проверяется прочность сечения наиболее нагруженной ветви:

.

Высота сжатой зоны .

;

.

Прочность прямоугольного сечения с симметричной арматурой

По табл. 7, прил. 4 принимаем армирование ветвей в сжатой и рас­тянутой зонах 3Ø14А400 ( ) поперечное армирование Ø6А240 с шагом 200 мм.