6.1.3. Проверка прочности наклонных сечений.
При
правильно назначенных размерах колонны
заведомо выполняется, а поперечное
армирование назначают по конструктивным
требованиям.
.
По условиям сварки :
dпопер>1/3dпрод=1/3*28=9,3 мм ,но не менее 6 мм
Назначаем: dпопер=10 мм.
Принимаем шаг поперечной арматуры:
S<20*d=20*28 =560 мм и не более 500 мм.
Округляя получаю: S=500 мм.
5.2 Подкрановая часть колонны.
Размеры
прямоугольного сечения подкрановой
части:
.
Колонна однопролетного здания высотой
13,8м с
и высотой подкрановой части
.
При высоте всего сечения hн=1,1м
и ветвей hвт=0,3м и
расстояние между осями ветвей принимаем
с=hн-hвт=0,8м.
Расстояние между осями распорок
s=8,06/3=2,686м. Для продольной
арматуры принимаем
тогда рабочая высота сечения ветви
h0=0,3-0,03=0,27м, распорки-
h0=0,4-0,03=0,37м.
6.2.1. Расчет в плоскости изгиба
Сечение
арматуры подбираем по усилиям в сечении
4-4, поскольку там действует наибольший
по абсолютной величине момент и наибольшая
сила
и
(комбинация 1+3+7+13) и наибольшая сила
N=1358кН , M=345
кНм, Q=25. В это сочетание
входят усилия от длительнодействующей
нагрузки
.Для
расчета выбираем сочетание по наибольшему
моменту
Усилия в ветвях:N1.2=N/2±ηM/c
Принимаем временно η=1, получим усилие в левой ветви N=1287/2+828/0,8=1678,5кН, в правой части N=1287/2-828/0,8=391,5кН
Так как в сочетание входят крановые
нагрузки, расчетная длина подкрановой
части в плоскости изгиба:
,
а коэффициент условий работы бетона
.
Поскольку
,
необходимо учитывать влияние прогиба
элемента на величину эксцентриситета
продольной силы.
Эксцентриситет
продольной силы:
Следовательно случайный эксцентриситет не учитываем, так как колонна нашей рамы – элемент статический неопределимой конструкции.
Найдем значение условной критической силы.
Определим моменты относительно центра тяжести арматуры :
Коэффициент, учитывающий влияние длительности действия нагрузки:
Условная критическая сила:
модули упругости бетона и арматуры соответственно.
моменты инерции площадей сечения бетона и всей продольной арматуры соответственно относительной оси, проходящей через центр тяжести поперечного сечения элемента.
В первом приближений примем
Тогда
hн-hвт)2/2=0,0444 м4
Определим значение коэффициента для учета влияния прогиба элемента на велечину эксцентриситета продольной силы:
Поскольку обе ветви сжаты, моменты в
них равны Мвт=±Q
/3
= ± 90
±
80.6 кН
Тогда эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести арматуры для наиболее нагруженной ветви:
,
а
Относительная величина продольной силы:
Тогда требуемая площадь арматуры
По расчёту арматура не требуется, принимаем минимально необходимое армирование:
316А400 с каждой стороны колонны (Аs=As’=6,03м2)Принятая арматура обеспечивает:
,
что больше минимального и незначительно
отличается от предварительно принятого
.
Расчет можно не уточнять.
Поперечное армирование принимаем.
6.2.2. Расчет из плоскости изгиба
За
высоту сечения принимаем его размер из
плоскости изгиба, то есть
.
Расчетная длина подкрановой части
колонны из плоскости изгиба:
.
Поскольку
,
требуется проверка прочности из плоскости
изгиба.
Усилие
приложено со случайным эксцентриситетом
Размеры
прямоугольного сечения подкрановой
части колонны:
,
Тогда рабочая высота сечения
Сечение
арматуры подбираем по усилиям в сечении
4-4. Там действует наибольшая сила
(комбинация
1+2+6)
В это сочетание входят усилия от длительно действующей нагрузки
.
Так как в сочетание входят крановые нагрузки, коэффициент условий работы бетона .
В
первом приближении влияние прогиба
элемента на величину эксцентриситета
продольной силы не учитываем. Эксцентриситет
продольной силы
Выполним проверку прочности:
Принимаем
Далее
определяем несущую способность сечения,
считая, что у каждой рабочей грани
расположено по 4
с
(
).
>18,1
Прочность сечения из плоскости изгиба обеспечена с большим запасом. Учет влияния прогиба элемента на величину эксцентриситета продольной силы этого вывода не изменят.
Промежуточную распорку с двухзначной эпюрой моментов армируют симметрично.
Мр=2Мвт=
Размеры сечения распорки b=430 мм; h=400 мм;h0=0,37 м.
(As=As»=4.52см2).
Конструктивно принимаем
(As=As»=8.04см2)
Тогда
>
307кН
Прочность полосы обеспечена. Проверяем необходимость установки поперечной арматуры.
Сmax=3.33h0=3.33
>hn-2hвт=0.5м.
Принимаем с=0,5 м. Тогда
кН
> 307кН.
поперечную
армат
с шагом 100мм.