3.1. Проектирование колонны

Класс бетона для сборных конструкций………………………В30

Класс арматуры сборных ненапрягаемых конструкций……...А-III

Проектируемая колонна по оси………………………………..<Б>

Номер расчётного сочетания колонны………………………...4 – 4

Влажность окружающей среды…………………………………85%

Решение. Анализ эпюр изгибающих моментов, построенных для колонны по оси Б показывает, что целесообразно при расчёте сечений принимать симметричное армирование, так как моменты разных знаков отличаются по абсолютной величине более чем на 25%.

Неблагоприятные комбинации расчётных усилий в сечении 4 – 4 для основных сочетаний нагрузок представлены в табл.

Таблица . Определение основных сочетаний расчётных усилий в сечении 4 – 4 колонны по оси Б.

Но-мер	Загружения и усилия		Расчётные сочетания усилий (силы – в кН; моменты – в кНрм)
1	Загружения		1+(10+20)	1+(8+16)	1+(10+20)	1+(12+20)
	У С И Л И Я		771,779	771,779	952,48	492,52
			170,612	-176,188	9,27	15,58
			492,52	492,52	492,52	492,52
			0,00	0,00	0,00	0,00
			279,259	279,259	459,95	0,00
			170,612	-176,18	9,27	15,58
2	Загружения		1+4+(8+14)+22	1+2+(10+18)+23	1+2+(10+18)+23	1+(10+18)+23
	У С И Л И Я		845,91	845,91	1110,6	492,52
			183,12	- 188,14	22,37	15,58
			492,52	492,52	492,52	492,52
			0,00	0,00	0,00	0,00
			251,33	251,33	413,96	0,00
			167,58	- 172,59	22,37	-15,58

3.2. Определение расчетных комбинаций усилий и продольного армирования.

Определение основных сочетаний расчетных усилий в сечении 4-4 колонны по оси Б. Бетон тяжёлый класса В35, подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении, R_b=17 МПа, R_bt=1,2 МПа, E_b=29000 МПа. Продольная рабочая арматура класса А–III, R_s=R_sc=365 МПа, E_s=200000 МПа.

Размеры сечения подкрановой части колонны (для принятого при компоновке типа опалубки 10) b=400 мм, h=900 мм. Назначаем для продольной арматуры a=a'=40 мм, тогда h₀=h–a=900–40=860 мм.

Определим сначала площадь сечения продольной арматуры со стороны менее растянутой грани (справа) при условии симметричного армирования от действия расчётных усилий в сочетании N и M_min:

N=845,913 кН, M=|M_min|=188,134 кН·м, N_l=492,52 кН, M_l=0 кН·м, N_sh=251,333, M_sh=172,59 кН·м.

Поскольку имеются нагрузки непродолжительного действия, то вычисляем коэффициент условий работы бетона γ_b1 согласно п.3.1 [3]. Для этого находим: момент от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок (кроме нагрузок непродолжительного действия) относительно оси, проходящей через наиболее растянутый (или менее сжатый) стержень арматуры.

То же, от всех нагрузок

кН·м

Тогда при γ_b2=1 : получим

Тогда принимаем γ_b1=1,1 и R_b=17·1,1=18,7 МПа,

Расчётная длина подкрановой части колонны при учете нагрузок от кранов равна l₀=15,075 м.

Так как l₀/h=15,075/0,9 =16,75>4 то расчёт прочности ведём с учётом прогиба элемента, вычисляя N_cr по формуле (93) [3].

Для этого находим эксцентриситет:

мм>е_а=h/30=900/30=30 мм

Т.к. e₀/h=222,4/900=0,247>δ_e,min=0,5–0,01l₀/h–0,01R_b=0,5–0,1675–0,187=

=0,1455, принимаем δ_e=e₀/h=0,247 мм.

Поскольку изгибающие моменты от полной нагрузки и от постоянных и длительных нагрузок имеют разные знаки и e₀=222,4 мм>0,1h=0,1·900=90 мм то принимаем φ_l=1. С учётом напряжённого состояния сечения (малые эксцентриситеты при больших размерах сечения) возьмём для первого приближения коэффициент армирования µ=0,004, тогда при получаем:

кН

Коэффициент будет равен: η=1/(1–N/N_cr)=1/(1–845,913/9639,2)=1,096.

Значение эксцентриситета е с учётом прогиба составит:

мм, по табл.18 [3] находим ξ_R=0,564 α_R=0,405

Для этого вычисляем значения коэффициентов:

;

Так как α_n=0,145<ξ_R=0,564 то значение A_s=A'_s определяем по формуле:

< 0. Поскольку по расчёту арматура не требуется, то сечение её назначаем в соответствии с конструктивными требованиями табл. 47 [3]

мм².

следовательно расчет можно не уточнять.

S_sn=A_s=688 мм²