Подкрановая двухветвевая часть колонны

Расчет производится для сечений III-III и IV-IV, т. е. на 8 сочетаний усилий:

Таблица 7.

Из приведенных 8 сочетаний наиболее невыгодными являются № 6 и № 7, относящиеся к сечению IV, выбранному в месте заделки колонны в фундамент. Таким образом, все армирование подкрановой части колонны определяется расчетом прочности сечения IV-IV.

Геометрические характеристики подкрановой части колонны:

м., м., м.

Размеры сечения ветви:

м., м., м.

Расстояние между осями ветвей:

м.

Количество панелей в соответствии с рисунком 2 .

Среднее расстояние между осями распорок:

м.

а) для сочетаний усилий № 6.

м.

— т.к. в данном сочетании присутствует крановая нагрузка.

Приведенный момент инерции сечения:

м.

Приведенная гибкость:

— в величине эксцентриситета необходимо учесть прогиб элемента.

м⁴.

Т.к. снеговая нагрузка в данном сочетании присутствует:

кНм;

кНм.

;

;

— принимаем.

Чтобы гарантировать отсутствие трещин, возникающих в процессе высвобождения из опалубки и транспортировки колонны, продольная арматура должна иметь диаметр не менее 16 мм.

Зададимся предварительным процентом армирования:

.

где см² — площадь сечения арматуры, принятой в виде 3Ш16 А400.

м⁴.

Жесткость железобетонного элемента любой формы сечения:

условие выполнено.

Определяем усилия в ветвях колонны: поперечная сила в сечении IV — IV для сочетания № 6 кН.

кН;

кН;

кНм;

Случайный эксцентриситет продольной силы принимается наибольшим из следующих значений:

1. см;

• 2. см;
• 3. см.

Поскольку эксцентриситет см > см, в дальнейших расчетах используем его, тогда м.

Окончательно, для сочетания усилий № 6, на одну ветвь имеем:

кН; м.

б) для сочетания усилий № 7.

М₇=-394.94 кН? м N₇=1943,25кН .

м,, м⁴.

кНм;

кН;

кНм;

кНм,.

знак «-» перед силами N_l и N₆ в связи с отрицательным значением момента М₇.

;

;

принимаем.

Жесткость железобетонного элемента любой формы сечения:

Усилия в ветвях:

кН;

кН;

кНм;

м >см.

м.

Для сочетания усилий № 7 имеем:

кН; м.

Сравнение основных параметров, при прочих равных условиях определяющих необходимое для обеспечения прочности сечения колонны количество арматуры (и), показывает невозможность выбора со стопроцентной гарантией одного из рассмотренных сочетаний (N₆ и N₇) в качестве наиболее благоприятного. Поэтому и при подборе арматуры в ветвях подкрановой части колонны продолжаем учитывать оба сочетания.

Сочетание N6.

Граничная относительная высота сжатой зоны:

т. е. дальнейший расчет выполняем при.

Вычисляем относительную высоту сжатой зоны и требуемую площадь арматуры.

Процент армирования, отличается от принятого в расчете большего значения.

.

Сочетание N7.

Граничная относительная высота сжатой зоны:

т. е. дальнейший расчет выполняем при.

Вычисляем относительную высоту сжатой зоны и требуемую площадь арматуры.

Фактическое армирование подбирается по сортаменту по большему из значений A_{s, треб}, полученному из расчета по двум сочетаниям. При этом должно выполняться условие по минимальному армированию и минимальному диаметру арматуры.

Армируем сечение нижней части колонны 3 стержнями Ш16мм с Принимаем 3Ш16А400 с.

Поперечная арматура принята класса А240Ш6мм (из условия сварки с продольной рабочей арматурой Ш16мм). Шаг поперечных стержней S=200мм (кратно 50мм), что удовлетворяет требованиям норм: S<500мм и S<15?d=15?16=240мм.

Проверим необходимость расчета подкрановой части колонны в плоскости, перпендикулярной к плоскости поперечной рамы.

При расчете из плоскости рамы при наличии вертикальных связей между колоннами.

— требуется расчет прочности подкрановой части колонны в плоскости, перпендикулярной к плоскости поперечной рамы.

Расчёт прочности подкрановой части колонны из плоскости поперечной рамы на сочетание N7.

Расчет производится на сочетание усилий № 7, но М'₇ = 0, N₇=1943,25,. Случайный эксцентриситет.

Т.к. расчёт производится из плоскости рамы, т. е. из плоскости действия внешней нагрузки, изменяются функции рассматриваемого сечения (IV-IV). А именно:

• — высота сечения;
• — ширина сечения.

Рабочая высота сечения: м.

кНм;

кНм;

Поскольку моменты и одинаковых знаков коэффициент определяется по формуле.

принимаем ;

Моменты инерции арматуры и бетонного сечения:

Жёсткость железобетонного элемента:

.

;принимаем.

Арматуры, которая была подобрана при расчёте подкрановой части колонны в плоскости поперечной рамы достаточно для обеспечения прочности колонны при её работе из плоскости рамы.

Промежуточная распорка

Максимальная поперечная сила, действующая в сечениях подкрановой части колонны кН.

Изгибающий момент в распорке:

кНм.

Поперечная сила в распорке:

кН.

Эпюра моментов в распорке:

Рисунок 17.

Эпюра поперечных сил:

Рисунок 18.

Размеры сечения распорки:

м, м, м.

Площадь продольной рабочей арматуры при симметричном армировании:

см².

Принимаем 3Ш18 А 400 с см2 > 6,64 см².

Поперечная сила, воспринимаемая бетоном (для тяжелого бетона),.

кН, где принимаем с=0,7.

Следовательно, поперечную арматуру принимаем по расчёту.

Зададимся поперечной арматурой.

Класс арматурыА 400, R_sw =285 МПа.

Диаметр поперечных стержней Ш6 мм, А_sw=0,283 см².

Проекция опасной наклонной трещины на продольную ось распорки с=0,7 м Максимально допустимый шаг поперечных стержней по длине распорки:

Шаг стержней по длине распорки.

По конструктивным требованиям: принимаем шаг поперечных стержней 100 мм.

Проверим соблюдение принятого шага по интенсивности поперечного армирования по длине распорки.

Поскольку условие выполняетс я, окончательно принимаем поперечную арматуру в виде Ш6 Ф400 с шагом 100 мм.