Надкрановая часть колонны

 

Сечение II-II на уровне верха консоли колонны . Размеры прямоугольного сечения надкрановой части: в=50 см; h_в=60 см; а=а^/=4 см, рабочая высота сечения

 

 

В сечении действуют три комбинации расчетных усилий (табл. 3).

 

Таблица 3

Усилия	Первая	Вторая	Третья
М, кН м N, кН	141,27 735,4	-26,14 687,5	82,57 735,4

 

Расчет на первую комбинацию усилий:

Усилия от продолжительного действия нагрузки М_l=75,15 кН м; N_l=687,5 кН.

При расчете сечения в первую и вторую комбинации усилий расчетное сопротивление R_в следует вводить с коэффициентом γ_b2=1,1 так как в комбинации включена постоянная, снеговая, крановая и ветровая нагрузки; на третью с коэффициентом γ_b2=0,9 (постоянная и снеговая). Расчет должен выполнятся на все три комбинации, и расчетное сечение арматуры должно приниматься наибольшее. Так как изгибающие моменты по абсолютному значению в этих комбинациях не очень отличаются друг от друга, подкрановую часть армируют симметрично (А_s=A_s^I). Ниже дан расчет сечения по первой комбинации.

Вычисляют e₀=M/N= 14127/73540= 20 см

Расчет длина надкрановой части клоны в плоскости изгиба при учете крановых нагрузок

, так как минимальная гибкость

 

 

где:

то необходим учет влияния прогиба элемента на его прочность.

Условная критическая сила:

 

 

где J=вh_t³/12=50x60³/12=900000 см⁴

 

φ_l=1+β(M_1l/M)=1+1( 273,63/398,64)=1,37; β=1 ( тяжелый бетон);

М_1l= М_l+ N_l (h_o-a)/2=75,15+687,5 (0,56 -0,04)/2=253,9 кН

М₁=141,27+735,4 (0,56-0,04)/2=332,5 кН

δ=e₀/h=0,2/0,6=0,33;

; принимают

 

 

При μ=0.004 ( первое приближение);

J_s=

Коэффициент:

 

 

расстояние е=е_оη+0,5h-a=20*1,2+0,5+60-4=50 см

При условии, что А_s=A_s¹ высота сжатой зоны:

 

 

Относительная высота сжатой зоны:

 

 

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:

 

 

где:

 при

Имеем случай ξ=0,281<ξ_R=0.61

 

 

Количество продольной арматуры принимаем в соответствии с конструктивными требованиями:

 

 

Принимаем: 3Ø16 А-III ( )

Расчетная длина надкрановой части колонны из плоскости изгиба:

 

 

Так как гибкость из плоскости изгиба l₀/h=6.12/0.6=10.2  менее, чем в плоскости  l₀/h=13.62 или

 

 

где - расчет из плоскости изгиба можно не выполнять.

Расчет на вторую комбинацию усилий:

Усилия от продолжительного действия нагрузки М_l=75,15 кН м; N_l=687,5 кН.

Вычисляют e₀=M/N=-2614/68750= -4 см

Расчет длина надкрановой части клоны в плоскости изгиба при учете крановых нагрузок

, так как минимальная гибкость

 

где:

то необходим учет влияния прогиба элемента на его прочность.

Условная критическая сила:

 

 

где J=вh_t³/12=50x60³/12=900000 см⁴

 

φ_l=1+β(M_1l/M)=1+1(253,9/152,61)=2,66; β=1 ( тяжелый бетон);

М_1l= М_l+ N_l (h_o-a)/2=75,15+687,5 (0,56 -0,04)/2=253,9 кН

М₁=-26,14+687,5 (0,56-0,04)/2=152,61 кН

δ=e₀/h=-0,4/0,6=-0,6;

; принимают

 

при μ=0.004 ( первое приближение);

 

J_s=

 

Коэффициент:

 

расстояние е=е_оη+0,5h-a=-4*1,39+0,5+60-4=25,9 см

При условии, что А_s=A_s¹ высота сжатой зоны;

 

 

Относительная высота сжатой зоны:

 

 

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:

 

 

где

 при

Имеем случай ξ=0,263<ξ_R=0.61

 

 

Количество продольной арматуры принимаем в соответствии с конструктивными требованиями:

 

Принимаем: 3Ø16 А-III ( )

Расчетная длина надкрановой части колонны из плоскости изгиба:

Так как гибкость из плоскости изгиба l₀/h=6.12/0.6=10.2 менее, чем в плоскости l₀/h=13.62  или

 

 

 

 

где  Расчет из плоскости изгиба можно не выполнять.

Прочность надкрановой части по наклонным сечениям обеспечена. Поперечное армирование назначают в соответствии с конструктивными требованиями.