Расчет сборных железобетонных конструкций промышленного здания, длинна которого равна 144 метрам (место строительства – г. Чита), страница 19

Подкрановая часть колонны.

Сечение колонны в подкрановой части состоит из двух ветвей. Высота сечения h=100 см, сечение ветви b×c=50×20 см; h0=c-a=20-3=17 см; расстояние между осями ветвей k=80 см.

Арматуру подбираем по наибольшим расчетным усилиям в сечении 4-4:

Таблица 11. Комбинации расчетных усилий в сечении 4-4

Усилия

Значения величин при комбинации усилий

1-я (Mmax)

2-я (Mmin)

3-я (Nmax)

M, кНм

142

-86

140

N, кН

1040

491

1130

Q, кН

21

-4

23

Усилия от продолжительного воздействия нагрузки: Ml=-7 кНм, Nl=491 кН, Ql=8 кН.

Так как колонна жестко заделана в фундаменте, при расчете принимаем η=1 (в опорном сечении эксцентриситет продольной силы не зависит от прогиба колонны).

Поскольку параметры 3-й комбинации выше, чем в других вариантах, расчет производится именно по ней.

Расчет нижней части колонны представлен в таблице 12.

Таблица 12. Расчет подкрановой части колонны

Расчетная длина подкрановой части колонны при учете крановых нагрузок, м l0=1,5(Hр-Hв)=

17,475

Расчетная длина подкрановой части колонны из плоскости рамы, м l0=0,8(Hр-Hв)=

9,32

Приведенный радиус инерции двухветвевой колонны в плоскости изгиба, м2 rred2=k2/[4(1+3k2/(ψ2n2Hн2))]=

0,0685

rred=

0,26186

Приведенная гибкость сечения λred=l0/rred=

66,733

Продольное усилие в ветви колонны, кН Nbr1=N/2+M/k=

740

Продольное усилие в ветви колонны, кН Nbr2=N/2-M/k=

390

Изгибающий момент в ветви колонны, кНм M=Qs/4=

14,95

Изгибающий момент в ветви колонны, кНм M=-Qs/4=

-14,95

Для подкрановой ветви колонны:

e0=M/Nbr1=

2,0202

c/30=

0,6667

s/600=

0,4333

Принимаем ea=

1

e=e0+ea+c/2-a=

10,0202

w=0,85-0,008γb2Rb=

0,7752

Граничная относительная высота сжатой зоны ξr=w/[1+(σsrscu)(1-w/1,1)]=

0,61066

Для прямоугольного сечения с симметричным армированиемϕn'=N/(Rbbh0)=

0,93111

Для прямоугольного сечения с симметричным армированиемϕn=Ne/(Rbbh02)=

0,5488

α=

0,06216

ξ=

0,8535

Требуемая площадь сечения арматуры As=As'=

3,2947

Для наружной ветви колонны:

e0=M/Nbr1=

155,523

c/30=

0,6667

s/600=

0,4333

Принимаем ea=

1

e=e0+ea+c/2-a=

163,523

w=0,85-0,008γb2Rb=

0,7752

Граничная относительная высота сжатой зоны ξr=w/[1+(σsrscu)(1-w/1,1)]=

0,02180

Для прямоугольного сечения с симметричным армированием ϕn'=N/(Rbbh0)=

0,0007

Для прямоугольного сечения с симметричным армированием ϕn=Ne/(Rbbh02)=

0,0066

α=

0,0072

ξ=

0,0009

Требуемая площадь сечения арматуры As=As'=

-0,3946

Принимаем продольную арматуру для наружной и подкрановой ветвей по 3⌀12 A-III, As=3,29 см2 с каждой стороны.

Расчет промежуточной распорки представлен в таблице 13.

Таблица 13. Расчет промежуточной распорки

Qр=Qs/c=

74,75

Требуемая площадь сечения арматуры, см2 As=As'=Mр/[Rsc(h0-a')]=

2,409347

Минимальная площадь сечения арматуры, см2 As=As'=

1

Проверка прочности бетона по сжатой полосе между наклонными трещинами

ϕw=

1

γb2=

0,9

Rb=

8,5

ϕb1=

0,915

0,3ϕwϕb1Rbh0=

86,33025

Необходимость поперечного армирования

Пролет распорки l=

60

Сопротивление осевому растяжению, МПа Rbt=

0,75

с'=0,25l=

15

Qbu=

51,3375

2,5Rbtbh0=

34,6875

Принимаем по расчету в промежуточных распорках 2⌀14 A-III, As=3,08 см2.

Размеры поперечного сечения из проверки прочности бетона по сжатой полосе между наклонными трещинами достаточны (0,3ϕwϕb1Rbh0=86,3 кН >Q=23 кН).

Поперечное армирование распорки по расчету не требуется, так как Qbu=51,34 кН >Q=23 кН (таблица 13), и принимается конструктивно ⌀6 A-III, s=150 мм.