Определение расчетных усилий в элементах колонны. Конструирование частей колонны, страница 2

Выбираем комбинации усилий:

Расчетная длина надкрановой части колонны:

 - для комбинации усилий, не учитывающих крановую нагрузку.

 - для комбинации усилий, учитывающих крановую нагрузку.

Первая расчетная комбинация усилий:

Для элементов статически неопределимых систем величина эксцентриситета продольной силы относительно центра тяжести сечения принимается равной эксцентриситету, полученному из статического расчета конструкций  согласно п.1.21[2]:

 следовательно, расчетным является эксцентриситет, полученный из статического расчета.

Радиус инерции сечения:

Так как , то необходимо учесть влияние прогиба элемента на величину эксцентриситета продольной силы.

Определим величину критической силы по формуле 58[2]:

, где

*- для тяжелого бетона, табл.30[2].

 - моменты относительно центра тяжести растянутой или наименее сжатой арматуры.

. В первом приближении принимаем .

Коэффициент продольного изгиба:

Значение эксцентриситета  с учетом продольного изгиба:

При условии, что , высота сжатой зоны:

Относительная высота сжатой зоны:

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона  табл.[4].

В случае

Определяем

Принимаем 3d12АIII с  по конструктивным требованиям [2].

Вторая комбинация усилий:

Проверяем на прочность сечение с принятым армированием.

Так как , необходимо учесть влияние прогиба.

Высота сжатой зоны:

Проверяем сечение на прочность:

Вывод: прочность сечения в плоскости изгиба обеспечена.

Расчет надкрановой части колонны в плоскости, перпендикулярной к плоскости изгиба.

Уточняем необходимость расчета надкрановой части колонны в плоскости, перпендикулярной к плоскости изгиба на усилия: .

Так как  , то расчет в плоскости перпендикулярной к плоскости изгиба не производим.

2.4.2 Расчет подкрановой части колонны.

Расчет подкрановой части колонны в плоскости изгиба.

Рабочая высота сечения ветви

Расстояние между осями ветви колонны

Среднее расстояние между осями распорок , где

n – число окон,

 - свободная длина подкрановой части колонны выше уровня пола.

Комбинация усилий для сечения 3-3.

Усилия

Комбинации усилий

М, тм

9,71

11,077

-4,64

5,006

-4,64

-3,404

N, т

-41,63

-50,702

-93,63

-88,43

-93,63

-97,502

Q, т

1,53

1,602

0,45

-0,207

0,45

-0,054

Длительная часть усилий:

Комбинация усилий для сечения 4-4.

Усилия

Комбинации усилий

М, тм

16,82

30,042

-34,8

-31,509

-14,99

2,025

N, т

-50,25

-73,434

-97,05

-106,122

-97,05

-106,122

Q, т

-1,18

4,104

-1,36

-0,999

1,007

-0,999

Длительная часть усилий:

Рассмотрим комбинации усилий для сечения 4-4.

Определяем, какая из комбинаций дает максимальное продольное усилие в ветви:

     

                                                               

           

                                                               

Вывод: расчет будем проводить на четвертую комбинацию усилий.

Максимальный момент в ветви может дать вторая комбинация усилий с максимальной поперечной силой: .

Растяжение в ветви может возникнуть при минимальной продольной силе  (первая комбинация ) или при большой поперечной силе  (третья комбинация ).

При возникновении растяжения в одной из ветвей вся поперечная сила передается на сжатую ветвь, что вызывает увеличение момента в сжатой ветви.

Расчетная длина подкрановой части колонны .

Приведенный радиус инерции сечения двухветвевой части колонны в плоскости изгиба по формуле 13.35[3]:

При приведенной гибкости сечения  - необходимо учесть влияние продольного прогиба.

Рассмотрим четвертую комбинацию усилий:

и вычисляем относительно оси проходящей через ось наименее сжатой ветви.

* по табл.30[1] для тяжелого бетона.

Задаемся коэффициентом армирования ветви

Коэффициент влияния прогиба на эксцентриситет:

Построение расчетной схемы ветвей.

Продольная сила в нижней части колонны распределяется между ветвями по закону рычага.

        

                                                                                             

Изгибающий момент ветвей колонны найдем, используя ф. 13.37[3].

Определяем расчетный эксцентриситет:

Величина случайного эксцентриситета: