3.2 Конструирование продольной и поперечной арматуры и рас­чет подкрановой консоли

Конструирование арматуры колонны выполняем на основе результатов расчета всех опасных сечении, полученных от ЭВМ, а также расчета прочности подкрановой консоли.

В пределах каждой части колонны продольную арматуру констру­ируем постоянного сечения. Принятая арматура должна удовлетво­рять требованиям прочности колонны в плоскости, перпендикулярной поперечной раме, поэтому в расчете учитываем только те арматурные стержни, которые расположены в углах сечения.

Согласно требованиям [З, п. 5.56], диаметр продольных рабочих стержней в колонне должен быть не менее 16 мм, а в подкрановой консоли — не менее 12 мм. Поперечная арматура консоли должна быть класса A-I (по требованию программной системы).

Решение. Анализируя результаты расчета всех опасных сечений колонны, целесообразно в подкрановой части принять симметричную продольную арматуру по 2 диаметра 16 A-III (A_s,fact= 402мм²>A _sтр=313мм²).

В подкрановой части колонны наиболее опасным будет сечение 6 — 6, для которого у левой грани принимаем продольную арматуру из 2 диаметра 20 A-III (Asл= Asп =628мм²>621мм²), а у правой грани из 3 диаметра 16 A-III (Asл= Asп =603мм²>528мм²) Схемы расположения стержней в

сечениях приведены на рис 3.1.

Поперечную арматуру в подкрановой и подкрановой частях ко­лонны по условию свариваемости принимаем диаметром 5 мм класса Вр-1, которая должна устанавливаться в сварных каркасах с шагом 300 мм (не более ).

Выполняем проверку принятого продольного армирования на прочность в плоскости, перпендикулярной раме, при действии мак­симальных продольных сил.

Для надкрановой части колонны имеем:

N=766,65кН; N_l=615,45кН; ; (см. распечатку). Поскольку нет нагрузок непродолжительного действия, то расчетные сопротивления бетона принимаем с _b2=0,9(при заданной влажности 50 %). Размеры сечения: h=380мм. Назначая а=а'=40 мм, получим h₀=h-40=400-40=360мм.

Расчетная длина подкрановой части колонны l₀=5250мм(см. табл 1.1). Так как l₀/h=5250/400=1,125>4, то необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.

Находим значение случайного эксцентриситета из условий:

e_a=h/30=400/30=13,3мм; e_a>H₂/600=3500/380=9,21; .

Принимаем . Тогда соответствующие значения изгибающих моментов будут равны:

M=N×e_a=766,65×10³×13,33=10,219×10⁶H×мм; M_l=N_l×e_a=615,45×10³×13,3=8,204×10⁶Н×мм.

Для определения вычисляем:

M_1l= N_l× ( h₀-a’)/2+ M_l=615,45× (0,36-0,04)/2+8,204=106,68кН×м

M₁= N× ( h₀-a’)/2+ M=766,65×0,32/2+10,219=132,88 кН×м

_l=1+ ×M_1b/M_I=1+1×106,68/132,88=1,803< ,<2 ;

=(As+As^’)/(b×h)=402×2/(380×400)=0,00529, так как

<

=0,5-0,01×13,125-0,01×17,00=0,199

принимаем _e=_e,min=0,199мм.

1,6×29000×380×400/13,125²[((0,11/

/(0,1+0,199))+0,1)/(3×1,803)+0,00529×6,9× (320/400)²]=4498кН.

Вычисляем =1/(1-766,65/4498)=1,205,

тогда e=13,33×1,205+(360-40)/2=176,1мм;.

Проверку прочности сечения выполняем по [3, пп. 3.61 и 3.62]. Определяем

x=N/R_b× b=766,65×10³/(17,0×380)=118,7мм.

Так как x<_R×h₀=0,582×360=209,52, то прочность сечения проверяем по [3, условие (108)]:

R_b× b×x× ( h₀-0.5×x)+ R_sc×A’_s× (h₀-a’)=

=17,0×380×118,7(360-0,5×118,7)+365×402(360-40)=277,5кН×м>

>N×e=766,65×0,1761=135 кН×м, т. е. прочность надкрановой части колонны в плоскости, перпендикулярной поперечной раме, обеспечена.

Расчет прочности подкрановой консоли производим на действие нагрузки от собственного веса подкрановых балок и макси­мального вертикального давления от двух сближенных мостовых кранов с учетом коэффициента сочетаний , или Q=G₆+D_max×=133,1+289,85×0,85=379,47 (см. раздел 1.1).

Проверяем прочность консоли на действие поперечной силы при возможном разрушении по наклонной полосе в соответствии с [З, п. 3.99]. Поскольку

2,5×R_bt×b×h₀=2,5×1,2×400×760=912> Q=379,47, то по расчету не требуется поперечная арматура. По конструктивным требованиям принимаем хомуты диаметром 6 мм клас­са A-I, устанавливаемые с максимально допустимым шагом 150 мм.

Для обеспечения прочности консоли в вертикальном сечении на действие

изгибающего момента определяем площадь сечения про­дольной арматуры по [3, формула (208)]:A_s=Q×l₁/ h₀×R_s=379,47×10³×220/760/365=301.

Принимаем 3 диаметра 12 A-III ( ).