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 надкрановой части принять симметричную продольную арматуру по 2 диаметра 18 A-III (A_s,fact= 509мм²>A _sтр=448мм²).

В подкрановой части колонны наиболее опасным будет сечение 6—6, для которого у левой грани принимаем продольную арматуру из 3 диаметра 16 A-III (Asл= Asп =603мм²>528мм²) , у правой грани 225А-III (A_s,tot=982мм²)

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.

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

Для надкрановой части колонны имеем:

N=429,62кН; N_l=285,98; ; (см. распечатку). g_b2=0,9(при заданной влажности 60 %). Размеры сечения: h=400мм. Назначая а=а'=40 мм, получим h₀=h-40=400-40=360мм.

Расчетная длина надкрановой части колонны l₀=5250мм(см. табл 1.1). Так как l₀/h=5850/400=14,625>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>H₂/380=3900/600=6,5; .

Принимаем . Тогда соответствующие значения изгибающих моментов будут равны:

M=N×e_a=429,62×10³×13,33=5,73×10⁶H×мм; M_l=N_l×e_a=285,98×10³×13,33=3,81×10⁶Н×мм.

Для определения вычисляем:

M_1l= N_l× ( h₀-a’)/2+ M_l=285.98× (0,36-0,04)/2+3.81=49.57кН×м

M₁= N× ( h₀-a’)/2+ M=429,62×0,32/2+5,73=74,47кН×м

j_l=1+ ×M_1b/M_I=1+1×49,75/74,47=1,62< ,<2 ;

m=(As+As^’)/(b×h)=509×2/(600×400)=0,00424, так как

<

=0,5-0,01×14,625-0,01×15,3=0,201

принимаем d_e=d_e,min=0,201мм.

1,6×29000×600×400/14,625²[((0,11/

/(0,1+0,201))+0,1)/(3×1,67)+0,00424×6,9× (360-40/400)²]=5811,79 кН.

Вычисляем h=1/(1-429,62/5811,79)=1,08

тогда e=13,33×1,08+(360-40)/2=174,4мм;.

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

x=N/R_b×b=429,62×10³/(15,3×600)=46,8 мм.

Так как x<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’)=

=15,3×600×46,8(360-0,5×46,8)+365×509×(360-40)=204,06кН×м

>N×e=74,93 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×y=46,98+529,82×0,85=497,33кН (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=2,5×1,2×0,9×400×1160=1252,8кН> Q=497,33 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=497,33×10 ×450/1160×365=528,6мм².

Принимаем 3 диаметра 16 A-III ( ).