Компоновка задания и расчет поперечной рамы здания с тремя равными пролетами по 18м и шагом колонн по 6м, стропильные конструкции – сегментные фермы, страница 6

     14   1.0      0.     0.   -16.     0.   -16.     0.   -52.     0.    -4.

     15    .9      0.     0.   -15.     0.   -15.     0.   -47.     0.    -3.

   ---------------------------------------------------------------------------

              Сочетания усилий

              ---------------------------------------------------------------¬

              ¦                     Колонна по оси "B"                       ¦

              +--------------------------------------------------------------+

              ¦          усилия ( M в кН*м, N и Q в кН ) в сечениях          ¦

              +-------------T-------------T-------------T--------------------+

              ¦     1-1     ¦     2-2     ¦     3-3     ¦        4-4         ¦

              +------T------+------T------+------T------+------T------T------+

              ¦  M   ¦  N   ¦  M   ¦  N   ¦  M   ¦  N   ¦  M   ¦  N   ¦  Q   ¦

              +------+------+------+------+------+------+------+------+------+

                             М ( max ) и соответствующие N и Q

                   1 4 -8        1 2 -6        1 12              1 4 6 

                   0.   461.   177.   496.    16.   566.    56.   801.    19.

               1 5 -9 11 13  1 3 -7 11 13  1 11 13            1 5 7 11 13

                   0.   695.   174.   729.    15.   799.    97.  1019.    20.

                             М ( min ) и соответствующие N и Q

                   1 4 -8        1 14          1 2 6             1 2 -6

                   0.   461.   -16.   496.  -371.  1185.   -85.  1274.    22.

               1 5 -9 11 13  1 5 7 11 15   1 3 7 11 15        1 3 -7 11 15

                   0.   695.   -20.   729.  -349.  1357.  -123.  1445.    16.

                             N ( max ) и соответствующие М и Q

                   1 10          1 10          1 2 6             1 2 -6

                   0.   721.     0.   755.  -371.  1185.   -85.  1274.    22.

               1 11 13       1 3 -7 11 13  1 3 7 11 15        1 3 -7 11 15

                   0.   695.   174.   729.  -349.  1357.  -123.  1445.    16.

              ----------------------------------------------------------------

6. Колонны одноэтажного промышленного здания.

По характеру действующих усилий колонны относятся к внецентренно сжатым элементам. В подкрановой части двухветвевой колонны при некоторых сочетаниях усилий одна из ветвей может работать на внецентренное сжатие, а другая – на растяжение. Распорки двухветвевых колонн – изгибаемые элементы.

Рассчитаем  колонну по оси Б с подбором арматуры класса А-III, у которой  Rs=Rsc=365МПа  и Es=200000 МПа. Бетон колонны класса В40 с расчетными характеристиками при коэффициенте условий работы γb2=1: Rb=22 МПа; Rbt=1.4 МПа; Eb=32500 МПа.

      В сечении колонны действуют отличающиеся по величине положительные и отрицательные моменты. Для снижения трудоемкости арматурных работ и для повышения надежности получаемых решений примем симметричное армирование по всей высоте колонны.

Надкрановая часть.

Размеры прямоугольного сечения надкрановой части: b=500 мм, hв=600 мм. Для продольной арматуры принимаем а=а’=40 мм. Тогда рабочая высота сечения

h0=0,6-0,04=0,56 м.

Расчет в плоскости изгиба.

Сечение арматуры подбираем по усилиям в сечении 2-2, поскольку там действует наибольший по абсолютной величине момент М=177 кН.м при N=496 кН.

Усилия от всех нагрузок без учета крановых и ветровых: М’=0  кН.м; N’=755  кН; усилие от продолжительных (постоянных) нагрузок: Мl=0 кН.м; Nl=496 кН.

Расчетная длинна надкрановой части колонны в плоскости изгиба: при учете крановых нагрузок l0=ψ*H1=2*4,2=8,4  м; без учета  l0=ψ*H1=2,5*4,2=10,5 м. 

Поскольку l0/ hв=8,4/0,6=14=14, необходимо учитывать влияние прогиба элемента на величину эксцентриситета продольной силы.

Определяем значение коэффициента условия работы бетона γb2, для этого определим моменты внешних сил относительно центра тяжести растянутой арматуры с учетом крановых и ветровых нагрузок и  без них: МII=М+N(hв/2-a’)=177+496(0,6*0,5-0,04)=305,96 кН.м; МI= М’+N’(hв/2-a’)=0+755(0,6/2-0,04)=196,3 кН.м; так как МI=196,3кН.м<0,82*МII=0,82*305,96=