Надкрановая часть колонны.
Размеры прямоугольного сечения надкрановой части: b=400 мм; hв=380 мм. Для продольной арматуры принимаем а=а’=30 мм. Тогда рабочая высота сечения h0=0.38-0.03=0.35 м.
Расчет в плоскости изгиба.
Сечение арматуры подбираем по усилиям в сечении 2-2, поскольку там действует наибольший по величине момент М=51 кНм при N=321 кН (комбинация 1+2+6).
Так как в сочетание входят крановые нагрузки, расчетная длина надкрановой части колонны в плоскости изгиба: l0=2*Hв=2*3,65=7,3 м, а коэффициенты условной работы бетона γb2=1.1.
Поскольку l0/ hв=7,3/0,38=19,21>10, необходимо учитывать влияние прогиба элемента на величину эксцентриситета продольной силы.
Принимаем для колонны тяжелый бетон класса В20 Rb=11,5 МПа, Rbt=0,9 МПа; с учетом γb2=1.1: Rb=11,5*1,1=12,65 МПа; Rbt=0,9*1,1=0,99 МПа.
Для бетона, подвергнутого тепловой обработке под атмосферным давлением Es=24000 МПа
Эксцентриситет продольной силы e0=M/N=51/321=0,16 м
eа=hв/30=0,38/30=0,013 м
e0> eа, следовательно случайный эксцентриситет не учитываем, так как колонна – элемент статически неопределимой конструкции.
Найдем значение условной критической силы и величину коэффициента η для учета влияния прогиба элемента на величину эксцентриситета продольной силы.
δе= e0/h=0,16/0,38=0,42
δе,min=0,5-0,01*l0/ h-0,01 Rb=0,5-0,01*19,21-0,01*12,65=0,1814
δе >δе,min,
Следовательно, оставляем δе=0,42
Определяем моменты относительно центра тяжести арматуры As:
M=M+N(h/2-a)=51+321*(0,38/2-0,03)=102,36 кНм
Мl=±M+Nl(h/2-a)=-8+321(0,38/2-0,03)=43,36 кНм
Тогда φl=1+β*Ml/M=1+1*43.36/102.36=1,42
Для тяжелых бетонов β=1
Условная критическая сила
Ncr=6.4*Eb/l02[Ib/φl(0.11/(0.1+δl/φp)+0.1)+α*Is]
В первом приближении принимаем
µ=(As+As’)/(b*h0)=0,005
Тогда:
α*Is=µbh0(h/2-a)2Es/Eb=
=0.005*0,4*0,35*(0,38/2-0,03)2*200000/24000=0,154*10-3 м4
lb=0.4*0.383/12=1.83*10-3
Ncr=6,4*24000/7,32[1.83*10-3/1.42*(0,11/(0,1+0,42)+0,1)+0,154*10-3]=
=1.601 МН=1601 кН
Коэффициент для учета влияния прогиба элемента на величину эксцентриситета продольной силы:
η=1/(1-N/ Ncr)=1/(1-321/1601)=1.25
Тогда эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести арматуры As:
e=e0*η+(h0-a)/2=0,16*1,25+(0,35-0,03)/2=0,36
Относительная величина продольной силы
αn=N*l/(Rb*b*h0)=321*10-3/(12,65*0,4*0,35)=0,181<ζR=0.581
Вычисляем коэффициенты:
αm1=Ne/(Rb*b*h02)=321*10-3*0.36/(12,65*0,4*0,352)=0,07
δ=а’/h0=0.03/0.35=0.086
Тогда требуемая площадь арматуры:
As= As’= Rb*b*h0/Rs(1-δ)*( αm1- αn*(1- αn/2))=
=12.65*40*35/(365(1-0.086))*(0.07-0.181*(1-0.181/2<0
Арматура по расчету не нужна.
Принимаем по 2 ø14 АIII у каждой стороны колонны. (As= As’=3,08 см2). Принятая арматура обеспечивает µ=6,16*100/(40*36)=0,44%, что больше минимального.
Расчет из плоскости изгиба.
За высоту сечения принимаем его размер из плоскости изгиба, т.е. h=b=0.4м. Расчетная длина надкрановой части колонны из плоскости изгиба: l0=1.5*Нв=1,5*3,65=5,475 м. Поскольку l0/h=5.475/0.4=13.69<19.2 (гибкость в плоскости рамы), а усилие приложено со случайным эксцентриситетом, проверку прочности из плоскости изгиба не делаем.
Подкрановая часть колонны.
Размеры прямоугольного сечения подкрановой части b=400мм, hн=700 мм.
Для продольной арматуры принимаем а=а’=30 мм. Тогда рабочая высота сечения h0=0.7-0.03=0.35 м.
Расчет в плоскости изгиба.
Сечение арматуры подбираем по усилиям в сечении 4-4, поскольку там действует наибольший по абсолютной величине момент М=72 кНм при N=534 кН (комбинация 1+5+7+13). В это сочетание входят усилия от длительно действующей нагрузки Мl=-5кНм при Nl=449 кН. Так как в сочетание входят крановые нагрузки, расчетная длина подкрановой части колонны в плоскости изгиба l0=1.5Hн=1,5*(9,6-3,65)=8.925 м. Поскольку l0/h=8.925/0.7=12.75>10, необходимо учитывать влияние прогиба элемента на величину эксцентриситета продольной силы.
Эксцентриситет продольной силы
е0=M/N=72/524=0.135 см>еа=hн/30=0,7/30=0,023 см
Следовательно, случайный эксцентриситет не учитываем, так как колонна нашей рамы – элемент статически неопределимой конструкции.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.