Проектирование и расчет каркаса одноэтажного однопролетного промышленного здания, страница 13

Сечение работает по второму случаю сжатия. Проверка сечения на прочность:

Следовательно, выше принятого количества арматуры достаточно и прочность сечения в плоскости изгиба обеспечена.

4.3.1.2.   Расчет надкрановой части в плоскости, перпендикулярной к плоскости изгиба.

Уточнение необходимости расчета надкрановой части колонны в плоскости, перпендикулярной к плоскости изгиба на усилия:   N =  -2457,6 (кНм);    N₁= -1797,4 (кН)

Расчетная длина надкрановой части колонны [2, табл. 38]:

l_o = 1,5Н_в = 1,5 · 4,9 = 7,35 м;

l = l_o / i = 735 / 14,434 = 50,922 < 56,58 – то расчет надкрановой части колонны в плоскости, перпендикулярной к плоскости изгиба не производится.

4.3.2.  Расчет подкрановой части колонны в сечение 1 – 1:

4.3.2.1.  Расчет подкрановой части колонны в плоскости изгиба.

Рабочая высота сечение ветви: h_о= h – a’ = 250 – 40 = 210 мм. Расстояние между осями ветвей колонны  с = 1050 мм.

Среднее расстояние между осями распорок:

n = 3 – число распорок (см. Рис. 14. Опалубочный эскиз двухветвевой колонны.      Рис. 15. Сжема армирования колонны.);

Н_н = 8,1 м – свободная длина подкрановой части колонны выше уровня пола.

Таблица 14. Комбинации усилий в сечении 1-1.

Комбинации усилий в сечении 1 – 1 показаны в Таблица 14, исходя из Таблица 6. Максимальную продольную силу в ветви могут дать вторая и шестая комбинации:

М = М_max = 728,89 кНм;  N_соот= -1751,22 кН;  Q_соот= 9,48 кН (II комбинация).

N = N_max = -2084,31 кНм;  M_соот= 612,34 кН;  Q_соот= 9,48 кН (VI комбинация).

Длительная часть усилий:

М₁ = 255,4 кНм;  N₁= -1137,6 кН;  Q₁= 31,8 кН

Определение максимального продольного усилия в ветви из комбинаций усилий:

1.  Вторая  комбинация усилий:

; .

2.   Шестая  комбинация усилий:

 

; .

Вывод: расчет производим по шестой комбинации усилий.

l_o = 1,5Н_н = 1,5 · 8,1 = 12,15 м.

Определение приведенного радиуса инерции сечения двухветвевой части колонны в плоскости изгиба [3, ф. 13.35]:

Приведенная гибкость сечения:  l_red = l_o / r_red = 12,15/0,27619 = 43,992 > 14 – необходимо учесть влияние продольного прогиба.

;

;

М_1l = М_l + N_l(с / 2)= 255,4 + 1137,6(1,05 / 2) = 852,64 кНм;

М₁ = М + N(с / 2)= 612,34 + 2084,31(1,05 / 2) = 1706,603 кНм;

; b= 1;

h_н= 1,3 м – высота сечения подкрановой части колонны.

#G0Принимаем d_е= 0,28;

;

I_s = 2mbh (с / 2)² = 2 · 0,01 · 50 · 25 · (105 / 2)² = 68910 см⁴,

m= 0,01 - коэффициенте армирования ветви (приближение).

Определение коэффициента продольного изгиба:

4.3.2.2.  Построение расчетной схемы ветвей.

Продольная сила в нижней части колонны распределяется между ветвями по закону рычага [3, ф. 13.33]:

Рис. 19. Расчётная схема ветвей.

;

Определение изгибающих моментов ветвей колонны [3, форм. 13.37]:

; ;

;

; .

Так как  е_о < е_а , для расчета принят эксцентриситет:

;

Т.е. сечение ветви работает по второму случаю сжатия.

;

;

Имеем расчетный случай . Армирование ветвей принимаем симметричное. Определение площади сечения арматуры [3, форм. 18.1 – 18.4]:

Принимаем 3 Æ20 А –IIIс A_s = 9,41 см²  [4, прил. III, табл. 1]

 - что незначительно отличается от ранее принятого.

4.3.2.3.  Восьмая комбинация усилий (с максимальной поперечной силой).

М = 235,33 кНм;  N= -1751,22 кН;  Q= 75,09 кН.

М₁ = 255,4 кНм;  N₁= -1137,6 кН;  Q₁= 31,8 кН.

;

#G0Принимаем d_е= 0,641;

М_1l = 255,4 + 1137,6(1,05 / 2) = 852,64 кНм;

М₁ = 235,33 + 1751,22(1,05 / 2) = 1154,721 кНм.

Определение коэффициента продольного изгиба:

Усилия в ветвях:

; .

; .

4.3.2.4.  Третья комбинация усилий.