Определяющим явилось сочетание (|Mmax|, Nсоотв.), поэтому окончательно принимаем для надкрановой части 2 20 класса S400 ( As1 = As2 = 628мм2) (см.

рис. 15).

Рис. 15. Сечение надкрановой части колонны

5.4.3. Подбор арматуры подкрановой части колонны

Расчет также выполняется для наиболее опасных сочетаний нагрузок, выбираемых из группы невыгодных сочетаний для двух расчетных сечений подкрановой части колонны (сечения III-III и IV-IV, см. табл. 5.10):

1. |Мmax| (Nсоотв.; Vсоотв.); 2. Nmax (Mсоотв.; Vсоотв.); 3. Nmin (Mсоотв.; Vсоотв.).

Размерысеченияподкрановойчасти b ×h = 400 ×600 мм, высотаHн = 7120 мм. 1-е сочетание в сечении IV–IV при : |Мmax |= 166,984 кНм; N = –592,02 кН;

V = –27,721 кН (загружения 1, 2, 3, 7, 13+, 9, 15+).

Расчетная длина подкрановой части (при учете крановых нагрузок) l0 =1,5 H Н =1,5 7,12 =10,68м.

65

Определение необходимости учета продольного изгиба.

M max =166,984 кНм.

Момент в сечении III–III при том же сочетании нагрузок, что и в сечении

IV–IV – (1, 2, 3, 7, 13+, 9,15+ табл. 5.8):

M min = (− 29,69)+ (− 6,249)+ (− 0,947)+

Следовательно, требуется учет продольного изгиба.

Определение ηns.

Момент инерции бетонного сечения

Ic = bh3 = 0,4 0,63 = 0,0072м4. 12 12

66

Случайный эксцентриситет

Принимаем ea = 20 мм. Коэффициент приведения арматуры

αe = Es = 200000 = 7,407. Ecm 27000

Эксцентриситет приложения нагрузки

ec = M Sd =166,984 = 0,28 м. NSd 592,02

Начальный эксцентриситет e0 = ec + ea = 0,28 + 0,02 = 0,3м.

Относительный эксцентриситет

δe = eh0 = 00,,63 = 0,5.

δe,min = 0,5 − 0,01 lh0 − 0,01 fcd = 0,5 − 0,01 100,,686 − 0,01 8 = 0,242 ,

δe > δe,min следовательно, принимаем δe = 0,5.

Момент при практически постоянном сочетании нагрузок определяется по формуле А.7 [20] с учетом следующих значений коэффициента сочетаний переменных нагрузок (табл. А.1 [20]): ψ2 = 0,3 – для снеговой нагрузки, ψ2 = 0,0 – для ветровой нагрузки, ψ2 = 0,5 – для крановой нагрузки

67

Критическая сила

Коэффициент увеличения момента урассматриваемогоконцаэлемента

Определение изгибающего момента с учетом влияния продольного изгиба.

M Sd = ηns1 M1 Cm =1,324 166,984 0,605 =133,756 кНм < M1 =166,984кНм.

M1 =166,984 кНм - изгибающий момент у рассматриваемого конца элемента из статического расчета.

Эксцентриситет от действия максимального момента в пределах средней трети высоты подкрановой части колонны

Начальный эксцентриситет

e0 = ec + ea = 0,189 + 0,02 = 0,209 м.

Относительный эксцентриситет

δe = eh0 = 0,0209,6 = 0,349 > δe,min = 0,241.

68

Критическая сила

Эксцентриситет относительно центра тяжести растянутой арматуры S1 с учетом продольного изгиба:

es1 = e0η + 0,5 h − c = 0,302 + 0,5 0,6 − 0,04 = 0,562 м,

где e0η = ec1 + ea =166,984592,02 + 0,02 = 0,302 м – расчетный эксцентриситет. Изгибающий момент относительно центра тяжести растянутой арматуры с

учетом продольного изгиба:

M Sd ,1 = NSd es1 =592,02 0,562 =332,715 кНм.

Определение армирования подкрановой части. Относительная величина продольной силы:

αn = 0,33 < ξlim = 0,65 , тогда площадь продольной арматуры

69

В соответствии с п. 11.2.27 [20] конструктивно принимаем армирование из

2 16 классаS400 ( Asфакт1 = Asфакт2 = 402мм2).

Проверкакоэффициентаармирования

ρ = 400402600 = 0,0017 < ρmin = ρλ = 0,00202.

Определение требуемой площади продольной арматуры

Asфакт1 = Asфакт2 = ρmin b h = 0,00202 400 600 = 494,4 мм2.

Окончательнопринимаем2 18 классаS400 ( Asфакт1 = Asфакт2 = 509 мм2)

2-е сочетание: Nmax = –1132,354 кН; Мсоотв = –89,54 кНм; V = 30,825 кН (за-

гружения 1, 2, 4 5, 11–).

Расчетная длина подкрановой части колонны l0 =1,5 H Н =1,5 7,12 =10,68 м.

Гибкость колонны

i = 0,173 м, λ = 61,734.

Определение необходимости учета продольного изгиба.

M max = −89,54 кНм.

Момент в сечении III–III при том же сочетании нагрузок, что и в сечении

IV–IV – (1, 2, 4, 5, 11– табл. 5.8):

Следовательно, требуется учет продольного изгиба.

Определение ηns.

Момент инерции бетонного сечения Ic = 0,0072 м4.

70

Начальный эксцентриситет

e0 = ec + ea = 0,079 + 0,02 = 0,099 м.

Относительный эксцентриситет

δe = eh0 = 0,0099,6 = 0,165 <δe,min = 0,242, принимаем δe = δe,min = 0,242 .

Момент при практически постоянном сочетании нагрузок определяется по формуле А.7 [20] с учетом следующих значений коэффициента сочетаний переменных нагрузок (табл. А.1 [20]): ψ2 = 0,3 – для снеговой нагрузки, ψ2 = 0,0 – для ветровой нагрузки, ψ2 = 0,5 – для крановой нагрузки

71

Определение изгибающего момента с учетом влияния продольного изгиба.

Принимаем Cm = 0,4.

M Sd = ηns1 M1 Cm =1,529 89,54 0,4 = 54,762 кНм < M1 =89,54кНм.

Принимаем M1 = 89,54 кНм.

Эксцентриситет от действия максимального момента в пределах средней трети высоты подкрановой части колонны

Начальный эксцентриситет

e0 = ec + ea = 0,027 + 0,02 = 0,047 м.

Относительный эксцентриситет

Коэффициент увеличения момента в пределах средней трети высоты

ηns2 =1,529.

Изгибающиймоментв пределах средней трети сучетомувеличения

M Sd = ηns2 M 2 =1,529 30,827 = 47,134 кНм < M1 =89,54кНм.

Следовательно, в дальнейших расчетах принимается M Sd =89,54 кНм. Эксцентриситет приложения нагрузки

72

Расчетный эксцентриситет

e0η = ec1 + ea = 0,079 + 0,02 = 0,099 м.

Эксцентриситет относительно центра тяжести растянутой арматуры S1 с учетом продольного изгиба:

es1 = e0η + 0,5 h − c = 0,099 + 0,5 0,6 − 0,04 = 0,359 м.

Изгибающий момент относительно центра тяжести растянутой арматуры с учетом продольного изгиба:

M Sd ,1 = NSd es1 =1132,954 0,359 = 406,73 кНм.

Определение армирования подкрановой части. Относительная величина продольной силы:

Характеристика сжатой зоны бетона ω= 0,786.

Граничная относительная высота сжатой зоны бетона ξlim = 0,650. Относительный момент

δ = dc = 56040 = 0,0714 .

αn = 0,632 < ξlim = 0,65 , тогда площадь продольной арматуры

Окончательнопринимаем2 18 классаS400 ( Asфакт1 = Asфакт2 = 509 мм2).

Анализ результатов статического расчета показывает, что необходимо проверить 2-е основное сочетание в сечении III-III, поскольку для сочетания Nmax, Mсоотв при практически одинаковых величинах продольной силы N, в сечении III-III возникает значительно бóльший изгибающий момент M, т.е.: Nmax = –1090,959 кНм, Mсоотв = 129,308 кНм, Vсоотв = 28,449 кНм при сочетании нагрузок 1, 2, 5, 11+

(табл. 5.10).

73

Сочетание 3: Nmax = –1090,959 кНм, Mсоотв = 129,308 кНм, Vсоотв = 28,449 кНм

(сечение III-III загружения1, 2, 5, 11+)

Mmin – момент в сечении IV–IV при том же сочетании нагрузок как и в се-

чении III-III.

Расчеты, выполненные для сечения IV–IV показали, что продольное армирование подкрановой части колонны должно быть выполнено в виде 2 18 класса S400 ( As1 = As2 = 509 мм2).

Начальный эксцентриситет

e0 = ec + ea = 0,119 + 0,02 = 0,139 м.

Относительный эксцентриситет

принимаем Сm = 0,4.

Момент при практически постоянном сочетании нагрузок определяется по формуле А.7 [20] с учетом следующих значений коэффициента сочетаний переменных нагрузок (табл. А.1 [20]): ψ2 = 0,3 – для снеговой нагрузки, ψ2 = 0,0 – для ветровой нагрузки, ψ2 = 0,5 – для крановой нагрузки

1 2 5 11+

M lt = −34,93 + (−8,927 0,3)+ 0,5 (146,231912 +19,015)= 45,015кНм.

Продольная сила при практически постоянном сочетании нагрузок

74

Изгибающий момент с учетом влияния продольного изгиба.

M Sd = ηns1 M1 Cm =1,448 129,308 0,4 = 74,896 кНм < M1 =129,08 кНм.

Следовательно, MSd=M1 = 129,308 кНм.

Mmax=129,308

Эксцентриситет от действия максимального момента в пределах средней трети высоты подкрановой части колонны

Начальный эксцентриситет

e0 = ec + ea = 0,059 + 0,02 = 0,079 м.

Относительный эксцентриситет

δe = eh0 = 0,0079,6 = 0,132<δe,min = 0,242, принимаем δe = δe,min = 0,242.

75

Критическая сила

Коэффициент увеличения момента в пределах средней трети высоты

ηns2 =1,448.

Изгибающиймоментв пределах средней трети сучетомувеличения

M Sd = ηns2 M 2 =1,448 64,451 = 93,325 кНм < M1 =129,308 кНм.

Следовательно, вдальнейшихрасчетахпринимаем M Sd =129,308 кНм. Расчетный эксцентриситет относительно центра тяжести приведенного се-