6.1.3 Расчет подкрановой части колонны

Расчет в плоскости изгиба

При расчете влияние прогиба элемента на величину эксцентриситета продольной силы не учитываем в связи с тем, что рассматриваемое сечение находится в нижней трети высоты колонны.

Таблица 7. Комбинации расчетных усилий в сечениях IV-IV и III-III

Внутренние усилия	Комбинации расчетных усилий
	I	II	III
Сечение 4-4
Изгибающий момент M	203,21	-175,03	49,68
Продольная сила N	1026,71	681,8	1145,87
Сечение 3-3
Изгибающий момент M		36,17
Продольная сила N	-	630,5	-

1. Для усилий I:

1) Выбираем невыгоднейшие сочетания усилий:

- от всех нагрузок М = 203,21 кНм; N = 1026,71 кН;

- от всех нагрузок кроме нагрузок непродолжительного действия M = = 55,115 кНм; N = 1026,71 кН;

2)Для определения коэффициента условий работы бетона вычислим момент внешних сил относительно центра тяжести сечения растянутой арматуры.

M_II=M+N(0,5h-a) = 203,21+1026,71*(0,5*0,9-0,04)=624,16 кНм;

M_I=M’+N’(0,5h-a) = 55,115+1026,71*(0,5*0,9-0,04)=476,07 кНм;

3) Проверим условие ;

M_I = 476,07 < 0,82*624,16=511,81 кНм - условие выполняется;

4) Определим

5) Вычислим случайный эксцентриситет

е_а=h/30 = 0,9/30 = 0,03 м;

6) Эксцентриситет продольной силы

е₀ = M\N = 203,21\1026,71 = 0,198 м

7) Т.к. е₀ =0,198 > е_а=0,03 м, то случайный эксцентриситет не учитываем;

8) Принимаем η=1

9) Эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести растянутой арматуры

е=е₀η +0,5h-а = 0,198*1+0,5*0,9-0,04=0,608 м;

10)Площадь сечения арматуры сжатой зоны

11) Площадь сечения растянутой арматуры

Назначаем растянутую рабочую продольную арматуру 3Ø25А-III с A_s=14,73 см².

Арматура в сжатой зоне по расчету не требуется, поэтому назначаем данную арматуру в соответствии с конструктивными требованиями.

A_s’ = 0,002bh = 0,002*0,4*0,9=0,00072 м² = 7,2 см².

Исходя из площади A_s’ =7,2 см² необходимо принять продольную арматуру диаметром не менее 18 мм. Назначаем рабочую продольную арматуру 3Ø18А-III с A_s=7,63 см².

12) Коэффициент армирования сечения

Расчет из плоскости изгиба

Расчетная длина подкрановой части колонны из плоскости изгиба равна l₀=0,8Н₁ = 0,8*9,3=7,44 м.

Отношение l₀/h = 7,44/0,9=8,27 м не превышает величину минимальной гибкости из плосости изгиба l₀=1,5*9,3 = 13,95 м; l₀/h = 13,95/0,9 = 15,5 м.

Расчет подкрановой части колонны из плоскости изгиба не выполняем, т.к. считаем, что прочность данной части колонны достаточна.

Проверка прочности наклонного сечения

Расчет подкрановой части на действие поперечной силы не выполняем, т.к. высота сечения подкрановой части больше, чем надкрановой, для которой поперечное армирование не требуется

2. Для усилий II:

1) М = -175,03 кНм; N = 681,8 кН;

2)Для определения коэффициента условий работы бетона вычислим момент внешних сил относительно центра тяжести сечения растянутой арматуры.

M_II=M+N(0,5h-a) = -175,03+681,8*(0,5*0,9-0,04)=104,758 кНм;

M_I=M’+N’(0,5h-a) = -323,13+681,8*(0,5*0,9-0,04)=-323,13 кНм;

3) Проверим условие ;

M_I = -43,59 < 0,82*104,758=85,9 кНм - условие выполняется;

4) Определим

5) Вычислим случайный эксцентриситет

е_а=h/30 = 0,9/30 = 0,03 м;

6) Эксцентриситет продольной силы

е₀ = M\N = 175,03\681,8 = 0,257 м

7) Т.к. е₀ =0,257 > е_а=0,03 м, то случайный эксцентриситет не учитываем;

8)Принимаем η=1

9) Эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести растянутой арматуры

е=е₀η +0,5h-а = 0,257*1+0,5*0,9-0,04=0,667 м;

10)Площадь сечения арматуры сжатой зоны

11) Площадь сечения растянутой арматуры

Назначаем растянутую рабочую продольную арматуру 3Ø28А-III с A_s=18,47 см².

Арматура в сжатой зоне по расчету не требуется, поэтому назначаем данную арматуру в соответствии с конструктивными требованиями.

A_s’ = 0,002bh = 0,002*0,4*0,9=0,00072 м² = 7,2 см².

Исходя из площади A_s’ =7,2 см² необходимо принять продольную арматуру диаметром не менее 18 мм. Назначаем рабочую продольную арматуру 3Ø18А-III с A_s=7,63 см².

12) Коэффициент армирования сечения

3. Для усилий III:

1) М = 49,68 кНм; N = 1145,87 кН;

2)Для определения коэффициента условий работы бетона вычислим момент внешних сил относительно центра тяжести сечения растянутой арматуры.

M_II=M+N(0,5h-a) = 49,68+1145,87*(0,5*0,9-0,04)=519,49 кНм;

M_I=M’+N’(0,5h-a) = -98,423+1145,87*(0,5*0,9-0,04)=371,39 кНм;

3) Проверим условие ;

M_I = 371,39 < 0,82*519,49=425,98кНм - условие выполняется;

4) Определим

5) Вычислим случайный эксцентриситет

е_а=h/30 = 0,9/30 = 0,03 м;

6) Эксцентриситет продольной силы

е₀ = M\N = 49,68\1145,87 = 0,043 м

7) Т.к. е₀ =0,043 > е_а=0,03 м, то случайный эксцентриситет не учитываем;

8) Принимаем η=1

9) Эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести растянутой арматуры

е=е₀η +0,5h-а = 0,043*1+0,5*0,9-0,04=0,453 м;

10)Площадь сечения арматуры сжатой зоны

11) Площадь сечения растянутой арматуры

Назначаем растянутую рабочую продольную арматуру 3Ø16А-III с A_s=6,03 см².

12) Коэффициент армирования сечения

Сечение 3-3

Для усилий II:

1) М = 36,17 кНм; N = 630,5 кН;

2)Для определения коэффициента условий работы бетона вычислим момент внешних сил относительно центра тяжести сечения растянутой арматуры.

M_II=M+N(0,5h-a) = 36,17+630,5*(0,5*0,9-0,04)=294,68 кНм;

M_I=M’+N’(0,5h-a) = 15,96+630,5*(0,5*0,9-0,04)=274,46 кНм;

3) Проверим условие ;

M_I = 274,46 < 0,82*294,68=241,64кНм - условие выполняется;

4) Определим

5) Вычислим случайный эксцентриситет

е_а=h/30 = 0,9/30 = 0,03 м;

6) Эксцентриситет продольной силы

е₀ = M\N = 36,17\630,5 = 0,057 м

7) Т.к. е₀ =0,057 > е_а=0,03 м, то случайный эксцентриситет не учитываем;

8) Принимаем η=1

9) Эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести растянутой арматуры

е=е₀η +0,5h-а = 0,057*1+0,5*0,9-0,04=0,467 м;

10)Площадь сечения арматуры сжатой зоны

11) Площадь сечения растянутой арматуры

Назначаем растянутую рабочую продольную арматуру 3Ø16А-III с A_s=6,03 см².

Арматура в сжатой зоне по расчету не требуется, поэтому назначаем данную арматуру в соответствии с конструктивными соображениями.

A_s’=0,02bh = 0,02*0,4*0,9=0,00072 см².

Исходя из площади назначаем продольную рабочую арматуру 3Ø18А-III с A_s=7,63 см².

12) Коэффициент армирования сечения