1.3.3. Сочетания нагрузок и соответствующие им усилия в сечениях колонн

Расчетные усилия от воздействия различных нагрузок в сечениях колонны поперечной рамы сводятся в табл. 2.3 и определяются основ­ные сочетания нагрузок I и II групп.

В основное сочетание нагрузок I группы включается постоянная нагрузка (загружение № 1) и одна из кратковременных, величина кото­рой принимается без снижения (у_с =1). Вертикальные и горизонтальные крановые нагрузки считаются как одна кратковременная.

Для колонны по оси Б предусматривается одновременное кратков­ременное воздействие четырех кранов (два в левом пролете, два - в пра­вом), для чего полученные расчетные усилия от двух сближенных кра­нов удваиваются и умножаются на усредненный переходной коэффици­ент сочетаний

(ранее в п. 1.3.1 принималось для двух кранов легкого и сред­него режимов работы; при учете четырех таких кранов принимается ).

В основное сочетание нагрузок II группы включается постоянная нагрузка (№ 1) и две или более кратковременные нагрузки, величины которых умножаются на . В табл. 2.3 для колонны по оси Б верх­ние знаки отвечают загружению левого пролета, нижние - правого.

2. Расчет колонн

2.1. Подбор площади сечения арматуры для колонны по оси а

Колонна К1 по оси А имеет прямоугольный профиль и сплошное сечение.

2.1.1. Исходные данные для расчета

Бетон тяжелый класса В25, подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении МПа; МПа (прил. 4, табл. 2); МПа (прил. 4, табл. 4).

Арматура класса А400; МПа (прил. 4, табл. 7); МПа [5, п. 2.20].

2.1.2. Надкрановая часть колонны

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

Подбор сечения арматуры производим по наибольшим расчетным усилиям в сечении II-II, в котором наиболее опасными являются комбинации усилий, приведенные в табл. 2.4.

Таблица 2.4

Усилия	Комбинации усилий
	I (Mmin)	II (Mmax)
М, кНм	–185,17	56,12
N, кН	552,8	774,38

Значение момента от продолжительно действующей нагрузки (постоянной) кНм.

Рассматривается комбинация усилий M_min и соответствующая продольная сила N.

Расчетная схема приведена на рис. 2.8.

Рис. 2.8. Расчетная схема

При учете влияния прогиба рекомендуется подразделить усилия от вертикальных и горизонтальных нагрузок.

Продольная сила и изгибающий момент от вертикальной нагрузки кНм.

От горизонтальной нагрузки (тормозных) , кНм.

Усилия от всех нагрузок равны

кНм;

кН.

Эксцентриситет продольной силы

м,

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

Поскольку колонна в сечении II-II имеет податливую заделку, то, в соответствии с п. 3.53 [5], коэффициент, учитывающий прогиб колонны от вертикальной нагрузки, принимается равным Для вычисления коэффициента , учитывающего прогиб колонны от горизонтальной нагрузки, расчетная длина колонны, согласно п. 3.55, б, принимается равной

м.

При этом гибкость , т. е. учет прогиба обязателен.

Полный и продолжительно действующий моменты относительно центра тяжести растянутой арматуры равны

кНм;

кНм;

.

Принимаем .

Так как , принимается .

В первом приближении принимается . Тогда ; здесь .

Жесткость в предельной стадии определяется по формуле (17)

Нмм².

Критическая сила равна

Н = 5614 кН;

.

Расчетный момент

кНм.

Так как в сечении действуют преимущественно отрицательные моменты, по модулю существенно большие, чем положительные, расчет выполняется для прямоугольных сечений с несимметричной арматурой.

Площади сечения сжатой и растянутой арматуры, соответствующие минимуму их суммы, определяются следующим образом (см. формулу (31):

,

здесь (см. прил. 4, табл. 5);

м.

Принято мм², следовательно арматура из 316А400 и мм² (табл. 7, прил. 4).

В соответствии с рекомендацией п. 3.60 [5], если принятая площадь сечения сжатой арматуры значительно превышает вычисленное значение (при отрицательном ее значении), то площадь сечения растянутой арматуры вычисляется следующим образом:

;

Окончательно принимается растянутая арматура из 318А400 и мм² (табл. 7, прил. 4).

Окончательно принимаем площадь сжатой и растянутой арматуры 318А400 и мм².

Поперечная арматура мм, мм.

Проверим несущую способность при принятом армировании (в учебных целях):

( принимаем по табл. 4, прил. 4); мм  76 мм;

т. е. при принятом армировании несущая способность сечения обеспечена.