Определение расчетных усилий в элементах колонны. Конструирование частей колонны, страница 3

, поэтому для расчета принимаем эксцентриситет из статического расчета. Увеличение эксцентриситета от действия продольной силы не учитываем ввиду того, что наличие жестких распорок существенно снижает расчетную длину и возможность потери устойчивости отдельной ветви:

Принимая , находим требуемую площадь арматуры, используя формулы 18.1-18.4[3].

Последовательность расчета для внецентренно сжатых элементов из бетона класса В30 и ниже следующая:

1.  Определяем:

Сечение ветви работает по второму случаю сжатия.

2.  Находим:

Принимаем  конструктивно по минимальному проценту армирования табл.38[1], так как

 - 3d12AIII ().

Вторая комбинация усилий:

Момент от полной нагрузки и от ее длительной части имеют разные знаки. Согласно п.3.6[1], если , следует принимать .

Коэффициент влияния прогиба на эксцентриситет:

Усилия в ветвях:

         

                                                                                             

Первая комбинация усилий:

Момент от полной нагрузки и от ее длительной части имеют разные знаки. Согласно п.3.6[1], если , следует принимать .

Коэффициент влияния прогиба на эксцентриситет:

Усилия в ветвях:

                   

                                                                                             

Третья комбинация усилий:

Коэффициент влияния прогиба на эксцентриситет:

Усилия в ветвях:

          

                                                                                            

Расчет по определению усилий в ветвях для комбинаций первой, второй и третьей показал, что максимальный момент в ветви дает вторая комбинация.

Определим необходимость постановки арматуры.

Принимая , находим :

Сечение работает по второму случаю сжатия.

Принимаем  конструктивно по минимальному проценту армирования табл.38[1], так как .

 - 3d12АIII ().

Максимальное растягивающее усилие возникает в третьей комбинации – N=11,33т.

Требуемая площадь арматуры: , что меньше поставленной арматуры в ветви по второй комбинации усилий.

Из приведенных расчетов видно, что рассматривать уменьшение арматуры в сечении 3-3 нет смысла, так как арматура подбирается конструктивно.

Расчет подкрановой части колонны в плоскости, перпендикулярной плоскости изгиба.

Расчетная длина подкрановой части колонны

 табл.32[1].

Радиус инерции:

Следовательно, необходимо учесть влияние прогиба элемента на величину эксцентриситета продольной силы.

Значение случайного эксцентриситета должно быть не менее

Принимаем большее значение – 1,72 см.

Для расчета берем четвертую комбинацию усилий в сечении 4-4.

Принимаем

Момент инерции арматуры:

Принимаем

- первый случай внецентренного сжатия.

Проверяем выше принятое количество арматуры:

Следовательно, выше принятого количества арматуры достаточно.

2.4.3  Расчет рядовой распорки.

Рядовая распорка – изгибаемый элемент. Наиболее неблагоприятные для расчета усилия дает вторая -  и третья комбинация, в которой изгибающий момент растягивает верхние волокна - .

Поперечные силы в распорке:

Вторая комбинация усилий -

Третья комбинация усилий -

Сечение распорки

Необходимая площадь арматуры при двузначной эпюре моментов:

Примем предварительно 3d16АIII с

Необходимая площадь арматуры при действии  с учетом арматуры .

, значит принимаем 3d16AIII ().

Поперечная сила в распорке – .

Следовательно, поперечная арматура требуется конструктивно.

Погонное усилие в хомутах, требуемое для восприятия поперечной силы:

Принимаем , а диаметр хомутов d6AIII с

Требуемый шаг хомутов:

Принято – хомуты d6AIII, шаг 100 мм, число срезов n=2.

Проверяем условие

Прочность наклонного сечения по поперечной силе обеспечена.

2.4.4  Расчет верхней распорки.

Верхнюю распорку рассчитывают как балку на действие вертикальной нагрузки и сосредоточенного момента (значения М и N берутся для сечения 2-2).

Наиболее невыгодная комбинация для определения площади верхней и нижней арматуры верхней распорки будет сочетание: .

Сечение распорки прямоугольное

Нижняя арматура подбирается на .

Верхняя арматура подбирается на запас прочности на

Поперечная арматура рассчитывается на усилие

, следовательно, хомуты ставятся по расчету.

Требуемая интенсивность поперечного армирования:

Принимаем диаметр поперечной арматуры – d6AIII, n=2.

Требуемый шаг из расчета на поперечную силу:

Принят шаг поперечных стержней

2.5  Конструирование частей колонны.

2.5.1 Конструирование подкрановой части колонны.

2.5.2 Конструирование рядовой распорки.

2.5.3 Конструирование верхней распорки.