3. Проектирование внецентренно нагруженной двухветвенной колонны

Данные для проектирования: бетон тяжелый, класса В20

R_b=11.5МПа; R_bt=0.9МПа; Е_b=2700МПа

Коэффициент условия работы бетона при дейстии постоянных снеговых, крановых, и ветровых нагрузок, γ_b2=0.9

Арматура А-III, d>10мм, R_s=365МПа, R_sw=290МПа, R_sc=365МПа, Е_s=200000МПа

1. Подбор площади сечения арматур надкрановой части колонны

(сечение II-II):

Расчетные усилия на колонн

Усилия	Комбинации усилий			В том числе длительные
	1	2	3
M, кН.м	224.75	-19	177.9	151.72
N, кН	1211	1052.25	1228.65	1052.25

Расчетную длину надкрановой части колонн при разрезных подкрановых балках определяем

при учете крановой нагрузки.

без учета крановой нагрузки:

Выполняем расчет для первой комбинации:

Следовательно, необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность

Находим критическую силу:

Для определения момент всей арматуры относительно центра тяжести бетонного сечения в первом приближении принимаем арматуру 2х3Ø16А-III, с А_с=12.06см², при которой процент армирования равен

Коэффициент увеличения эксцентриситета продольной силы:

Расстояние от направления действия продольной силы до центра тяжести сечения растянутой арматуры определим:

Принимаем, что А_s=A_s^\ , находим высоту сжатой зоны:

Относительная высота сжатой зоны:

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:

Требуемая площадь сечения арматуры:

Конструктивно назначаем:

Окончательно для армирования надкрановой части колонны принимаем 2х3х16Ø16А-III, а также вдоль стороны сечения колонны h=60см, установим продольную конструктивную арматуру Ø12А-III.

Расчет внецентренно сжатой колонны на устойчивость из плоскости изгиба не производим, так как гибкость в плоскости изгиба:

Конструктивно в соответствии с требованиями, принимаем поперечную арматуру 8А-I, с шагом S=20d=20x1.6=32≈30см.

2. Подбор площади сечения арматур подкрановая часть колонны

(сечении IV-IV)

Сечение колонны состоит из двухветвей, высота всего сечении h_н=120см, сечение ветви bxh=50x60см, h₀=26см, расстояние между осями ветвей с=90см, расстояние между осями распорок при четырех панели , высота сечения распорки 45см, и в сечении возможны три комбинации усилий.

Усилия	Комбинации усилий				В том числе длительные
	1	2	3
M, кН.м	68.58	-194.29	-127.8	-88.27
N, кН	2204.78	1429.29	2365.5	1270.49
Q, кН	1.8	-1.15	-22.2	10.43

Расчет ведем по тритий комбинации усилий

Расчетная длина подкрановой части колонн при учете крановой нагрузки:

Находим приведенный радиус инерции сечения двухветвенной колонны:

Приведенная гибкость сечения:

Необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность и вычисляем:

Предварительно задаемся коэффициентом армирования µ=0.0075

К оэффициент увеличения эксцентриситета продольной силы:

Определим усилия во ветвях колонны:

По сколько , в расчете принимаем е₀=1.1см и определяем:

Подбор сечений арматуры ведем по следующим формулам:

Следует оставит минимально допустимую конструктивную арматуру 6Ø16А-III, с A_s=A_s^\=12.06см²

Коэффициент армирования

, что незначительно отличается от принятого ранее значения µ=0.0075.

Проверим необходимость расчета подкрановой части колонны из плоскости изгиба

Расчетная длина:

Радиус инерции:

Расчет необходимо, так же необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность. Вычисляем:

Принимаем наибольшее значение случайного эксцентриситета и вычисляем:

Определяем:

Следовательно, А_s=A_s^\, принимаем конструктивно по минимальному проценту армирования: µ=0.002

, а это меньше

Отсюда вывод, что принятого количество арматуры достаточно.