2.2.1. Исходные данные для расчета

Бетон тяжелый класса В25, подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении.

R_b = 14,5 МПа, R_bt = 1,05 МПа (прил. 4, табл. 2, 4), Е_b = 3,0·10³ МПа.

Арматура класса А400 d > 100 мм, R_s = R_sc =355 МПа, E_s = 355·10⁴ 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. Надкраноеая часть колонны

Ширина сечения b = 50 см, высота h = 60 см, а = а' = 4 см, h₀ = h – а = 60 – 4 = 56 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.

Усилие от длительно действующей нагрузки

, .

Таблица 2.6

Усилия	Комбинации усилий
	II, Мmax, кН·М	II, Nmax, кН
М, кН·м	±345,4	345,4
N, кН	1070,8	1513,9

Комбинация усилий Мmax (Мmin ) и соответствующая продольная сила

В данную комбинацию входят усилия от постоянной вертикальной нагрузки N_v = 1070,8 кН (момент от этой нагрузки M_v = ± 0).

В эту комбинацию также входит момент от вертикальной крановой нагрузки

кН·м (N_v = 0),

и момент от горизонтальной крановой и ветровой нагрузок

кН·м (N_h = 0).

Усилия от всех нагрузок равны

кН·м;

N = N_v = 1070,8 кН.

Эксцентриситет продольной силы

,

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

Коэффициент η_v= 1,0 (см. п. 3.53 [5] для сечений в концах элемен­та при податливой заделке).

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

.

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

Полный M₁ и продолжительно действующий М_1l – моменты отно­сительно центра тяжести растянутой арматуры равны

кН·м.

кН·м.

тогда .

Так как .

В первом приближении суммарный коэффициент армирования ра­вен:

,

тогда .

Жесткость в предельной стадии определяется по формуле :

Нмм².

Критическая сила равна:

кН.

.

Расчетный момент:

кНм = 375,9·10⁶ Нмм.

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

.

Из табл. 3.2 [5] или табл. 5, прил. 4 находится , . Так как , площадь сечения арматуры определяется по формулам:

;

.

Принимается армирование конструктивное , по табл. 7, прил. 4 3Ø16A400 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 = 1070,8 кН и момент от этой нагрузки М_v = ± 0. В эту же комбинацию входит момент от вертикальной крановой нагрузки M_v = 229,6·0,9 = 206,6 кН·м и продольная сила от крана и снега N_v = =0+492,4·0,9 = 443,2 кН, а также момент от поперечного торможения крана и ветровой нагрузки M_h = ± (15,8 + 138,4)·0,9 = 138,8 к·Нм, N_h = 0.

Эксцентриситет продольной силы:

кН·м;

N = 1070,8 + 443,2 = 1513,9кН.

Усилия от всех нагрузок равны:

.

Значение коэффициента η_v, расчетной длины l₀ и гибкости λ 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 .

.

Жесткость в предельной стадии

Нмм².

Критическая сила равна:

кН.

.

Расчетный момент:

кНм.

Проверяется прочность сечения с армированием, принятым по результатам расчета для комбинации M_max (А = A'_s = 603 мм²) согласно п. 3.56 [5]

(см. табл.5), следовательно .

т. е. прочность сечения при принятом симметричном армировании 3Ø16А400 обеспечена.