3. Проектирование колонны

   1. Определение расчетных комбинаций усилий и продольного армирования

Результаты автоматизированного статического расчета поперечной рамы печатаются ЭВМ только для проектируемой колонны по заданию (см. рис. 3.13). Для анализа напряженного состояния колонны необходимо построить эпюры изгибающих моментов от действия различных нагрузок в наиболее характерных загружениях (1, 2, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13,14 и 15). Схема расположения сечений по высоте колонны дана на рисунке 3.28, а. В обозначениях нагрузок приняты следующие сокращения:

АБ – нагрузка в пролете между осями А и Б;

БВ – то же, между осями Б и В;

К, или Кран. – нагрузка от мостовых кранов;

Dmax – Dmin – кратковременное действие максимального давления крановой нагрузки слева, а минимального – справа;

Dmin – Dmax – тоже, для максимального давления справа, а минимального – слева;

Т на А – действие тормозного усилия на колонну по оси А (> – слева, < – справа);

Т на Б – то же, на колонну по оси Б; Снеговая,

L – длительная составляющая снеговой нагрузки; Снеговая,

SH – кратковременная составляющая снеговой нагрузки.

Основные сочетания расчетных усилий составляются только для заданного сечения в колонне в виде четырех неблагоприятных комбинаций усилий N и М. В соответствии с п. 6.2 [12] основные сочетания нагрузок (или усилий от них), состоящие из постоянных, длительных и кратковременных нагрузок вычисляются по формуле (6.1) [12]:

где C_m – усилие для основного сочетания нагрузок;

P_d – усилие от постоянной нагрузки;

ψ_li(l=1, 2, 3, . . . ) – коэффициенты сочетаний для усилий от длительных нагрузок ;

ψ_ti(l=1, 2, 3, . . . ) – коэффициенты сочетаний для усилий от кратковре-

менных нагрузок.

В соответствии с п. 6.3 и 6.4 [12] для основных сочетаний нагрузок (усилий) значения коэффициентов сочетания нагрузок (усилий) определяются следующим образом:

– для усилий от длительных нагрузок (от длительной составляющей снеговой нагрузки):

ψl1= 1,0; ψl2= ψl3= . . .= 0,95, где ψl1 – коэффициент сочетаний, соответствующий основной по степени влияния длительной нагрузке;

ψl2, ψl3 – коэффициенты сочетаний для остальных длительных нагрузок;

– для усилий от кратковременных нагрузок (кратковременной составляю щей снеговой, крановой и ветровой нагрузок):

ψt1= 1,0; ψt2= 0,9; ψt3= ψt4= . . .= 0,7, где ψt1 – коэффициент сочетаний, соответствующий основной по степени влияния кратковременной нагрузке;

ψt2 – коэффициент сочетаний, соответствующий второй по степени влияния кратковременной нагрузке;

ψt3, ψt4 –коэффициенты сочетаний для остальных кратковременных нагрузок.

При учете крановых нагрузок следует рассматривать все возможные варианты их совместного действия (от двух или четырех мостовых кранов), выявляя наиболее невыгодное воздействие с обязательным учетом соответствующих коэффициентов сочетаний по п.п. 9.15 и 9.19 [12]. Так при учете двух кранов режимов работы 1К–6К нагрузки (усилия) от них необходимо умножать на коэффициент сочетаний ψ=0,85, а при учете четырех кранов ψ=0,7. При этом горизонтальные нагрузки (усилия от торможения кранов) следует учитывать только от двух наиболее неблагоприятных по воздействию кранов. Для подбора продольной арматуры в каждом расчетном сочетании усилий N и M необходимо вычислить и длительные составляющие усилий. Площадь сечения симметричной или несимметричной продольной арматуры заданного класса подбирается с учетом требований минимального конструктивного армирования. Расчет несимметричного армирования рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

• определяется площадь сечения продольной арматуры со стороны менее растянутой грани по условию симметричного армирования;

• вычисляется площадь сечения несимметричной продольной арматуры со стороны наиболее растянутой грани, при этом сечение сжатой арматуры должно быть не менее полученного значения из предыдущего расчета;

• выполняются проверки прочности сечения на остальные комбинации расчетных усилий.

Колонна должна проектироваться из бетона заданного класса для сборных конструкций.

Данные для расчета:

Kласс бетона для сборных конструкций. . . . . . . . B20

Kласс арм-ры сборных ненапр. конструкций A500

Проектируемая колонна по оси . . . . . . . . . . . . . . . <Б>

Номер расчетного сечения колонны . . . . . . . . . . . 6–6

Эпюры изгибающих моментов, построенные для колонны по оси Б, представлены на рисунке 3.28. Анализ эпюр показывает, что целесообразно при расчете сечений принимать несимметричное армирование, так как моменты в расчетном сечении разных знаков отличаются по абсолютной величине более чем на 25 %.

Определение всех неблагоприятных комбинаций расчетных усилий в сечении 6 – 6 для основных сочетаний нагрузок с учетом требований [13] представлено в таблице 3.3.

Таблица