2. Загружение на крайней колонне ина средней колонне

На крайней колонне сила приложена с эксцентриситетом. Момент в узле .

Реакция верхней опоры левой колонны

Одновременно на средней колонне действует сила с эксцентриситетом. При этом .Реакция верхней опоры средней колонны

Суммарная реакция в основной системе

Перемещение с учётом пространственной работы:

Упругая реакция левой колонны

Изгибающие моменты в сечениях колонны равны (см. рис. ):

;

;

;

Продольные силы ;

Поперечные силы

Загружение тормозной силой на крайней колоне

Реакция верхней опоры левой колонны при действии силы справа налево:

Суммарная реакция в основной системе

Перемещение с учётом пространственной работы:

Упругая реакция левой колонны

Изгибающие моменты в сечениях колонны равны (см. рис. ):

;

;

При действии силы на крайнюю колонну слева направо,. Изгибающие моменты в расчётных сечениях (см. рис. )

;;

Продольные силы ;

Поперечные силы

Изгибающий момент в точке приложения тормозной силы

Усилия в сечениях колонны от ветровой нагрузки при направлении ветра слева направо:

Реакции в верхней опоре левой колонны от ветровой нагрузки :

Реакция в верхней опоре правой колонны от ветровой нагрузки :

Реакция в дополнительной связи основной системы от сосредоточенной силы

Суммарная реакция в дополнительной связи:

Смещение верха рамы от ветровой нагрузки:

Упругая реакция верха опоры левой колонны:

Упругая реакция верхней опоры правой колонны:

Упругая реакция верхней опоры средней колонны:

Изгибающие моменты в расчётных сечениях левой колонны (см. рис. ):

;

Изгибающие моменты в сечениях правой колонны:

;

Продольные силы ;

Поперечные силы в расчётных сечениях левой колонны:

Поперечные силы в расчётных сечениях правой колонны:

Усилия в сечениях колонны от ветровой нагрузки при направлении ветра справа налево:

Усилия в левой колонне при действии ветровой нагрузки справа налево равны усилиям в правой стойке при действии ветровой нагрузки слева направо с обратным знаком.

Результаты расчёта усилий в крайней колоне от совокупности нагрузок приведены в табл. 8

Рис 12 (Эпюры)

4. Расчёт и конструирование колонны крайнего ряда

4.1. Исходные данные для расчёта

Принимаем тяжёлый бетон класса В15, подвергнутый тепловой обработки при атмосферном давлении, ;;.

Принимаем арматуру класса А-III,;;.

4.2. Расчёт надкрановой части колонны

Расчётным является сечение 1-0 на уровне верха консоли колонны. Сечение колонны ; прирабочая высота сечения

В сечении действуют четыре комбинации расчётных усилий согласно табл.

1 — М = 157,12 кНм и N= 922,64 кН.

2 — М = 8,570 кНм и N= 771,8 кН.

3 — М = 157,12 кНм и N= 922,64 кН.

4 — М = 136,19 кНм и N= 939,4 кН.

При расчёте сечения на первые три комбинации усилий расчётное сопротивление вводим с коэффициентом, так как в рассматриваемую комбинацию включены кратковременные нагрузки (крановая, ветровая); на четвёртую — с коэффициентом.

При проектировании симметричной арматуры достаточно будет рассмотреть комбинации 1 и 4 как наиболее невыгодные.

Комбинация усилий 1.Определяем расчётную длину надкрановой части колонны:

Радиус инерции сечения надкрановой части колонны:

Проверяем гибкость колонны:

В соответствии с п.3.24 СНиП 2.03.01-84* нужно учитывать влияние прогибов элемента на его прочность.

Определяем условную критическую силу:

, где

;

;для тяжёлого бетона (по табл. 30 СНиП 2.03.01-84*)

; принимаем

.

Принимаем

Задаёмся в первом приближении , тогда

Таким образом, условная критическая сила:

Коэффициент

С учётом прогиба элемента

При симметричном армировании высота сжатой зоны равна:

Относительная высота жатой зоны:

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:

, где

;

, т.е. имеем первый случай внецентренного сжатия.

Площадь сечения симметричной арматуры:

Минимальное сечение арматур по конструктивным соображениям при равно:

Принимаем 3 16 А-IIIс

Комбинация усилий 4.

Так как в этой комбинации учитываются только постоянная и длительная нагрузки, то , а значение.

Эксцентриситет продольной силы

, то принимаем.

Задаёмся в первом приближении , тогда

Задаёмся в первом приближении , тогда

Условная критическая сила:

Коэффициент

С учётом прогиба элемента

При симметричном армировании высота сжатой зоны равна:

Относительная высота жатой зоны:

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:

, где

;

, т.е. имеем первый случай внецентренного сжатия.

Площадь сечения симметричной арматуры:

Окончательно принимаем 3 16 А-IIIс

Расчёт сечения колонны 1-0 в плоскости, перпендикулярной плоскости изгиба, не производим, так как , где

;

Поперечные стержни принимаем 6 А-Iс шагом