4.1.3 Расчет надкрановой части

Поз.

Расчетная формула

Номер комбинации

1

3

1

2

3

4

1

Расчетные усилия

kНм

59,78 (50,6)

4,26 (-5,6)

kН

426,96 (361,3)

652,99 (587,3)

2

Эксцентриситет продольной силы, м

,

3

Расчетная длина надкрановой части колонны в плоскости рамы, м

4

Гибкость колонны, см

,

где I - радиус инерции сечения

необходим учет влияния прогиба на прочность элемента

5

Момент инерции сечения, см⁴

1

2

3

4

6

Момент относительно оси, проходящей через центр наиболее растянутого или наименее сжатого стержня арматуры от действия постоянных и длительных нагрузок, кН·м

,

7

Момент относительно оси, проходящей через центр наиболее растянутого или наименее сжатого стержня арматуры от действия полной нагрузки, кН·м

,

8

Коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента

,

где β=1 для тяжелого бетона

9

Коэффициенты δ_е и δ_{е min} при условии δ_е ≥ δ_{е min} ≤ 1,5

10

Коэффициент армирования

1

2

3

4

11

Первоначально примем минимальный процент армирования

%

Таким образом, минимальный коэффициент армирования

.

Тогда момент инерции сечения арматуры, вычисленный относительно центра тяжести бетонного сечения:

12

Жесткость железобетонного элемента

,

где E_b , E_s – модуль упругости бетона и арматуры

J, J_s – момент инерции площадей сечения бетона и продольной арматуры

13

Условная критическая сила, кН

14

Коэффициент, учитывающий влияние прогиба на значение эксцентриситета продольного усиления

,

15

Расчетный эксцентриситет, м

,

1

2

3

4

16

Случайный эксцентриситет приложения действия силы, м

,

По максимальному значению примем см.

Тогда полный эксцентриситет:

,

17

Величина максимально допустимой относительной высоты сжатой зоны при , см

,

где - относительная деформация растянутой арматуры при напряжениях R_s ,

- относительная деформация сжатого бетона при напряжениях R_b ,

18

Предположим, что имеем случай больших эксцентриситетов, и , тогда высота сжатой зоны, см

,

1

2

3

4

19

Относительная высота сжатой зоны, см

,

Предположение оправдано, в обоих случаях имеем случай больших эксцентриситетов.

20

В сечении могут возникать как сжатая, так и растянутая арматура.

Площадь сечения сжатой арматуры, см²

,

,

21

Сжатой арматуры по расчету не требуется, поэтому примем :

Примем 316 А300 с см².

22

Площадь растянутой арматуры

1

2

3

4

23

Для обоих сочетаний растянутой арматуры по расчету не требуется, примем , по сортаменту примем 316 А300 с см²

Диаметр поперечной арматуры примем из условия свариваемости 4 В-500.

Конструктивно примем 214 А300.

Шаг поперечной арматуры:

мм

Примем мм мм

Рисунок 52 - Поперечное сечение верхней части колонны

24

Проверим необходимость расчета сечения колонны из плоскости изгиба рамы.

Радиус инерции:

Расчетная длина колонны из плоскости рамы:

м.

Гибкость:

Условие выполняется, расчет сечения из плоскости рамы не нужен.