5.5. Расчет на выносливость сжатого бетона

При расчете на выносливость рассматривается нагрузка только от одного крана (рис. 5.4). Расчет на выносливость подкрановой балки ведем на основании [7]. Давление от одного колеса при расчете на выносливость:

(5.18)

Рис. 5.4. К расчету нормальных сечений на выносливость

Нормативный изгибающий момент от собственного веса балки:

(5.19)

Максимальный нормативный изгибающий момент с учетом собственного веса:

(5.20)

Коэффициент приведения.

Приведенная площадь равна:

(5.21)

Статический момент приведенного сечения относительно растянутой грани:

(5.22)

Центр приведенного сечения:

(5.23)

Момент инерции приведенного сечения:

(5.24)

где (5.25);

, (5.26)

, (5.27)

,

Максимальные сжимающие напряжения:

(5.28)

Минимальные сжимающие напряжения:

(5.29)

.

Знак «минус» значит, что верхняя полка растянута, но трещины образуются.

Коэффициент асимметрии цикла:

(5.30)

Так как ρ_b < 0, то, согласно[8], γ_b определяется по формуле:

(5.31)

Проверяем условие прочности:

(5.32)

Прочность обеспечена.

5.6. Проверка прочности растянутой арматуры

Определяем наибольшие и наименьшие напряжения σ_s,max и σ_s,min на уровне растянутой арматуры:

(5.33)

(5.34)

Определяем коэффициент асимметрии цикла:

(5.35)

По таблице 3[8] определяем γ_s3 = 0.964. Так как растянутая арматура предварительно напрягаемая, то коэффициент γ_s4 не учитываем.

Проверяем условие прочности:

(5.36)

.

Условие удовлетворяется. Прочность продольной арматуры обеспечена.

5.7. Проверка прочности поперечной арматуры

Рис. 5.5. К расчету наклонных сечений на выносливость

Выносливость наклонных сечений проверяем на уровне центра тяжести приведенного сечения. Определяем статический момент верхней части S_red сечения относительно этого уровня, принимая:

(5.37)

Наибольшие и наименьшие касательные напряжения определяем по формуле:

(5.38)

(5.39)

Нормальные напряжения на уровне центра тяжести сечения не зависят от внешней нагрузки и равны:

(5.40)

Определяем по формуле (11) [8] наибольшие и наименьшие главные растягивающие напряжения:

(5.41)

(5.42)

.

Коэффициент асимметрии цикла для поперечной арматуры равен:

.

По табл. 3 [8] для арматуры класса A300 определяем γ_s3 = 0.574. Так как поперечная арматура приваривается к продольной точечной сваркой (поз. 1 обязательного прил. 3 СНиП 2.03.01-84), по табл. 4 [8] при ρ_s = 0.05, классе арматуры A-300 и 2-й группе сварных соединений находим γ_s4 = 0.674. Отсюда:

Проверяем условие (9) [8], принимая A_sw = 308 мм2 (2Ø14) и A_s,inc = 0.

(5.43)

.

Прочность обеспечена.

5.8. Расчет по деформациям

Нормативная нагрузка от колеса крана принимается без снижения, т.е. коэффициент k в формуле (5.18) не учитывается.

(5.44)

Максимальный нормативный момент от кратковременных нагрузок равен согласно рис. 5.6:

M_sh = 615.09 кН∙м.

(5.45)

.

(5.46)

, где φb,cr = 2.1 согласно табл. 2.6 [4] при влажности 50%.

Рис. 5.6. К расчету деформаций

(5.47)

(5.48)

(5.49)

где (5.50);

, (5.51)

, (5.52)

,

(5.53)

.

Определяем кривизны:

(5.54)

(5.55)

(5.56)

Общая кривизна равна:

(5.57)

.

Найдем прогиб подкрановой балки:

(5.58)

. Прогиб допустимый.