Коэффициент:
расстояние е=еоη+0,5h-a=-4*1,39+0,5+60-4=25,9 см
При условии, что Аs=As1 высота сжатой зоны;
Относительная высота сжатой зоны:
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:
где
приИмеем случай ξ=0,263<ξR=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.
2.2 Подкрановая часть колонны
Сечение IV-IV в заделке колонны. Сечение колонны в подкрановой частя состоит из двух ветвей. Высота всего сечения hв=120 см; сечение ветви bxh=50x25, ho=h-a= 25-4= 21 см, а=а=4 см, расстояние между осями ветвей с=95см; расстояние между осями распорок s= Hн/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 Мl= -269,85 кН м; Nl= 1081,5 кН; Ql= -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 гибкостьгде:
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
φl=1+β(M1l/M)=1+1(243,86/1074,8)=1,23; β=1 ( тяжелый бетон);
М1l= Мl+ Nl (ho-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;
; принимаютпри
( первое приближение);Коэффициент:
расстояние е=ео+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 αn=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 αn=-0,05
, площадь сечения арматуры определяют по формулегде:
Продольное армирование наружной ветви
принимают с каждой стороны ветви ( внутренней и наружной) 3Ø18 А-III ( ) с учетом требуемой площади сечения арматуры для подкрановой ветвиРасчет промежуточной распорки.
Размеры промежуточного сечения распорки:
вs=50 см; hs=40 см; а= а=4 см; ho=hs-a=40-4=36 см.
Усилия в распорке вычисляют по формулам:
Мs=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=0.8Hн=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.