Подкрановая часть колонны

 

Сечение IV-IV в заделке колонны. Сечение колонны в подкрановой частя состоит из двух ветвей. Высота всего сечения h_в=120 см; сечение ветви bxh=50x25, h_o=h-a= 25-4= 21 см, а=а=4 см, расстояние между осями ветвей с=95см; расстояние между осями распорок s= H_н/n=8,35/4=2 м, высота распорки 40 см. В сечении действуют три комбинации расчетных усилий, значения их приведены в табл. 4.

Комбинации расчетных усилий (табл. 4).

Таблица 4

Усилия	Первая	Вторая	Третья
М, кН м N, кН Q, кН	133,5 1924 -7,35	538,4 1129,4 -54,05	-276,4 1129,4 -5,15

 

Усилия от продолжительного действия нагрузки М_l= -269,85 кН м; N_l= 1081,5 кН; Q_l= -5,2 кН.

Расчет должна выполнятся на три комбинации усилий и расчетное сечение арматуры  должно приниматься наибольшее. Так как колонна жестко заделана в фундаменте, при расчете принимают  ( в опорном сечении эксцентриситет продольной силы не зависит от прогиба колонны).

Ниже дан расчет по второй комбинации, так как очевидно, что она является определяющей.

Вычисляют е₀=M/N= 53840/1129,4=47,7 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=2bh³/12+bh(c/2)² =2*50*25²/12+50*25(95/2)²=57,71*10⁵

 φ_l=1+β(M_1l/M)=1+1(243,86/1074,8)=1,23; β=1 ( тяжелый бетон);

М_1l= М_l+ N_l (h_o-a)/2=-269,85+1081,5 *0,95/2=243,86 кН

М₁=538,4+1129,4 *0,95/2=1074,8 кН

δ=e₀/h=47,7/1,2=0,4;

 

; принимают

 

 

при  ( первое приближение);

Коэффициент:

 

 

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

Продольные усилия в ветвях колонны находят по формуле.

 

 

в подкрановой ветви:

 

в наружной ветви:

 

 

Изгибающий момент в ветвях колонны вычисляют по формуле:

 

 

Ветви колонны испытывают действие разных по знаку, но одинарных по значению изгибающих моментов, поэтому подбирают симметричное армирование ветвей.

Рассматривают вначале подкрановую ветвь колонны:

 

 

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона при

 

 

Для прямоугольного сечения ветви с симметричным армированием по формулам:

 

Поскольку α_n=1,2

 

 

где:

 

 

По формуле:

 

 

Требуемая площадь сечения арматуры вычисляют по формуле:

 

 

В наружной ветви колонны:

 

 

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона при

 

 

Для прямоугольного сечения ветви с симметричным армированием по формулам:

 

 

Поскольку α_n=-0,05 , площадь сечения арматуры определяют по формуле

 

 

 

где:

 

 

Продольное армирование наружной ветви  принимают с каждой стороны ветви ( внутренней и наружной) 3Ø18 А-III ( ) с учетом требуемой площади сечения арматуры для подкрановой ветви

Расчет промежуточной распорки.

Размеры промежуточного сечения распорки:

в_s=50 см; h_s=40 см; а= а=4 см; h_o=h_s-a=40-4=36 см.

Усилия в распорке вычисляют по формулам:

М_s=Q S/2=-5,15*2,51/2=-6,46 кН м

Так как эпюра моментов двузначная, принимают двойное симметричное армирование распорок.

Следовательно:

 

 

принимают 3Ø16 А-III (

Расчет из плоскости изгиба подкрановой части колонн

Расчетная длина и гибкость подкрановой части колонны из плоскости изгиба: l₀=0.8H_н=0,8x8,35=6,68 м

i=14,43

 

 

Следовательно, необходим расчет из плоскости изгиба. Так как , а эксцентриситет равен случайному, расчет колонны из плоскости изгиба выполняют как условно центрально сжатый элемент.

С каждой стороны двух ветвей предусмотрено 4Ø18 А-III (  при этом площадь поперечных стержней равна 1/3 всей продольной арматуры.

При N_l/N=1081,5/1129,4= 0,96;

 

 и .

 

Тогда по формуле:

 

 

где - площадь всей арматуры в сечении элемента

 

 

принимают . Так как

N=1081.5

 

прочность сечения из плоскости изгиба обеспечена.