Компонування поперечної рами каркасу. Визначення навантажень на раму, страница 5

Тут w=0,85-0,008*0,9*17=0,7004; d_s1=R_s=365мПа.

У випадку x=0.358<x_R=0.468

Підбираємо переріз арматури А_s=А^¢_s

А_s=А^¢_s=15014*(1000)*[29,76-56+1501,4*(100)/2*0,9*17*40*(100)]/365(56-4)*(100)=<0

Площу арматури А_s=А^¢_s призначаємо по конструктивним міркуванням: А_s=0,002*в*h₀=0.002*40*56=4.48см². Приймаємо 3Æ14 з А_s=4,62см².

Розрахунок перерізу колони 1-0 в площині перпендикулярній до площини вигину, не роблять, так як де

Переріз 2-1 у забиванні колони.

Висота всього перерізу 90см; переріз колони 40х90см; корисна висота перерізу h₀=86см, а=а¢=4см. В перерізі діють три комбінації розрахункових зусиль.

Комбінації розрахункових зусиль.

Зусилля	1-а	2-а	3-а
М, кН.*м	81,62	-149,97	-35,58
N кН	-2358,9	-1477,1	-1501,4
Q кН	13,54	16,77	5,67

Зусилля від тривалої дії навантаження: М_е=-30,2кН*м;

N_е=-1260кН; Q=4,7кН.

Розрахункова довжина підкранової частини колони при врахуванні навантажень від крана у всіх комбінаціях

        Обчислюємо ексцентриситет по формулі:l₀=M/N=8162/2368,9=3,46см. Радіус інерції перерізу елемента в площині ексцентриситету повздовжньої сили  Визначаємо гнучкість елементу необхідно врахувати вплив прогину елемента на його міцність.

Умовна критична сила.

Тут І=в*h³/12=40*90³/12=243000см⁴;

j_е=1+b(М_е/М)=1+1*(-546,92/-889,63)=1,62; b=1(для важкого бетону);

М_е=М+N_e*(h₀-a¢)/2=-30,2-1260*(0,86-0,04)/2=-546,92кН*м;

М=81,62-2368,9*(0,86-0,04)/2=-889,63кН*м; d_е=l₀/h=0,0346/0,9=0,0384:

d_е.min=0.5-0.01(l₀/h)-0.01R_в*g_в2=0,5-0,01*(1342,5/90)-0,01*17*1,1=0,164;           d_е <d_е.min приймаємо d_е=0,164; a=Е_s/Е_в=200000/29000=6,89.

Попередньо задаємо коефіцієнт армування m=0,0065, І_s=m*B*h₀*(0.5h-a)²=0,0065*40*86*(0.5*90-4²)=37587,16см⁴ ; Значення коефіцієнта h установлюємо по залежності: h=1/(1-N/N_cr)=1/(1-2368,9/10653)=1,285.

Визначаємо випадковий ексцентриситет: е_а³1/30*h=90/30=3см; е_а³1/600Н₁=1342,5/600=2,24см; е_а³1см.Приймаємо е_а=3см. Відстань від зусилля N до арматури:

е=е₀* h+0,5h-а=3,46*1,285+0,5*90-4=45,45см.

При умові що А_s=А^’_s висота стиснутої зони:

Відносна висота стиснутої зони x=х/h₀=31,67/86=0,368.

Граничне значення відносної висоти стиснутої зони бетону:

Тут w=0,85-0,008*0,9*17=0,7004; d_s1=R_s=365мПа.

У випадку x=0.358<x_R=0.468

Підбираємо переріз арматури А_s=А^¢_s

А_s=А^¢_s=2368,9*(1000)*[45,45-86+2368,9*(100)/2*0,9*17*40*(100)]/365(86-4)*(100)=<0.

Площу арматури А_s=А^¢_s призначаємо по конструктивним міркуванням: А_s=0,0025*в*h₀=0,0025*40*86=8,6см². Приймаємо 3Æ20 з А_s=9,41см². Перевіряємо необхідність розрахунку підкранової частини колони у площині, перпендикулярній площині вигину. Розрахункова довжина l₀=0,8*Н₁=0,8*13,425=1074м.

Радіус інерції  - розрахунок необхідний.Так як 

Значення випадкового ексцентриситету:

е_а =90/30=3см; е_а³1/600Н₁=1342,5/600=2,24см; е_а³1см.

Приймаємо е_а=3см.Тоді е=3+0,5*(86-4)=44см;

М_е= =-30,2-1260*0,44=-584,7кН*м; М=81,62-2368,9*0,44=-960,7кН*м;b=1(для важкого бетону); j_е=1+584,7/960,7=1,61; d_е =3/40=0,075> d_е.min =0,5-0,01*(1074/40)-0,01*17*1,1=0.044;    І_s=11.40*(40/2-4)*2=7818.24см⁴ ;  при   А_s=А^¢_s=11,4см²-3Æ22 А-3.

Умовна критична сила.

Коефіцієнт h=1/(1-2368,9/4364)=2,19 е=3*2,19+40/2-4=22,57см.

У випадку x < x_R

Площу арматури А_s=А^¢_s назначаємо по конструктивним міркуванням: А_s=0,0025*90*36=81см² Приймаємо 3Æ20 з А_s=9,41см².

Консоль колони для обпирання балки проектуємо у такій послідовності. Опорний тиск балки Q=462,5кН; бетону класу В30, R_в=17мПа; g_в2=0,9, арматура класу А-3, R_s=365мПа.

Виліт консолі складає L=70см, при цьому відстань а=30см. Висота перерізу  консолі у грані колони приймаємо рівною  h=0,8*h_нб=0,8*126=100,8см. Приймаємо  h=10см; при куту нахилу стиснутої грані g=45⁰.висота консолі з вільного краю h=55см.  Робоча висота перерізу консолі h₀=h-а=110-3=107см.Оскільки l₁=70см<0,9h₀=0,9*107=93,6см, консоль коротка.

Консоль армуємо горизонтальними хомутами Æ6А-1 з А_sw=2*0,283=0,566см²,кроком S=12см (при цьому S<110/4=27,5см, і S<15см) і відгинами 2Æ10А-3 з А_s=1,57см².