Подкрановая двухветвевая часть колонны

 

Расчет следует производить для сечений III–III и IV–IV, т.е. на 8 сочетаний усилий

(табл. 2):

 

1)     ö

2)   ÷

3)   ýIII–III

4)     ø

5)    ö

6)      ÷

7)    ýIV–IV

8)      ø

 

Из приведенных 8 сочетаний наиболее невыгодными являются сочетания N6 и N7, относящиеся к сечению IV–IV, в месте заделки колонны в фундамент. Таким образом, всё армирование подкрановой части колонны определяется расчетом прочности сечения IV–IV.

Геометрические характеристики подкрановой части колонны:

 

, , .

 

Размеры сечения ветви:

 

, , .

 

Расстояние между осями ветвей:

 

.

 

Количество панелей в соответствии с рис. 2,  (под панелью понимается часть колонны между осями двух смежных распорок).

Среднее расстояние между осями распорок:

 

 

 

Высота сечения распорки  

Далее по аналогии с расчетом надкрановой части колонны вычисляем:

а) для сочетания усилий N6: .

 (знак «-» при вычислении эксцентриситета не учитываем)

 м. т.к. крановая нагрузка в данном сочетании присутствует (при отсутствии крановой нагрузки в расчетном сочетании  для однопролетного здания и  при числе пролетов ).

Приведенный момент инерции сечения:

 

 

 

Приведенная гибкость

 – в величине эксцентриситета необходимо учесть прогиб элемента.

 

 

Т.к. снеговая нагрузка в данном сочетании присутствует (табл. 2.):

 

;

;

;

 

Железобетонные колонны О.П.З изготавливаются в горизонтальной опалубке. В процессе высвобождения из опалубки и транспортировки колонна работает как изгибаемый элемент, в растянутой зоне которого могут образовываться трещины. Чтобы гарантировать их отсутствие, продольная арматура должна иметь диаметр не менее 16 мм. Исходя из этого, зададимся предварительным процентом армирования  где  – площадь сечения арматуры, принятой в виде 3Æ16 А400.

Тогда

 

 

Отсюда > -условие выполнено.

 

.

Определяем усилия в ветвях колонны(поперечная сила в сечении IV–IV для сочетания N6 (табл. 2)  кН):

 

кН – ветвь сжата

 кН – ветвь сжата

.

 

Случайный эксцентриситет продольной силы  принимается наибольшим из следующих значений:

 

1)  см

2)  см

3)  см.

 

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

Итак, для сочетания усилий N6, на одну ветвь получено:

N_b1=708,79кН; e=0,118м.

б) для сочетания усилий N7 .

 

; ;

 

Поскольку снеговая нагрузка входит в данное сочетание, имеем:

 

 

;

;

 

Так как  и  разных знаков и  ,

коэффициент .

 

 (см. I_s для сочетания N6).

 

Отсюда

.

 

Усилия в ветвях:

 

 кН – ветвь сжата

 кН – ветвь сжата

.

.

 

Для сочетания усилий N7 имеем: N_b1=848,17 кН; e=0,1284 м.

Сравнение основных параметров, при прочих равных условиях определяющих необходимое для обеспечения прочности сечения колонны количество арматуры ( ), показывает невозможность выбора со стопроцентной гарантией одного из рассмотренных сочетаний (N6 и N7) в качестве наиболее неблагоприятного. 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 (при  , для дальнейших расчётов следует принять ).

 

;

;

 (в случае ,

 

рабочая арматура по расчету не требуется, сечение следует армировать по конструктивным требованиям, исходя из минимального процента армирования, но не менее чем диаметром 16мм).

Поскольку в данном примере , вычисляем относительную высоту сжатой зоны  и требуемую площадь арматуры :

 

;

Поскольку  и при определении критической силы  процент армирования был задан исходя из минимально допустимого диаметра арматуры (Æ16мм), перерасчет не производим. В случае если  и процент армирования значительно превосходит принятый при определении величины , следует скорректировать значение  и повторить расчет.

Сочетание N7

 

 

Граничная относительная высота сжатой зоны

        

 <

, следовательно принимаем ;

;

.

.

 

Так как при min диаметре арматуры Æ16 рабочая арматура по расчету по обоим сочетаниям не требуется, принятое ранее армирование - 3Æ16 А400 с  , оставляем без изменения.

В случае, если по расчету требуемое количество арматуры , фактическое армирование подбирается по сортаменту по большему из значений , полученным из расчёта по двум сочетаниям. При этом должно выполняться условие по минимальному проценту армирования и минимальному диаметру (Æ16мм) рабочей арматуры.

Поперечная арматура принята класса А400 Æ6 мм (из условия сварки с продольной рабочей арматурой Æ16 мм). Шаг поперечных стержней мм, что удовлетворяет требованиям норм: мм и мм.

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

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

 

 

 

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

В противном случае, если , расчет производится на наихудшее сочетание N6 или N7, при .