Он выполняется в плоскости и из плоскости поперечной рамы.
Расчет в плоскости поперечной рамы
Особенностями расчета являются следующие :
1)из-за значительных трудностей точного расчета колонн при полной их длине выполняется упрощенный расчет отдельно надкрановой и подкрановой частей, взаимное влияние которых учитывается назначением их условных расчетных длин l
Так, для надкрановой части:
- при учете нагрузки от кранов l = 2Н ;
- без учета нагрузки от кранов l = 2,5Н ,
где Н - высота надкрановой части колонны.
Для подкрановой части колонны:
- при учете нагрузки от кранов l = 1,5Н ;
- без учета нагрузки от кранов l = 1,5Н – в однопролетных зданиях;
l = 1,2Н – в многопролетных зданиях,
где Н - высота подкрановой части;
Н = Н +Н
2) расчет выполняется по І и ІІ группам предельных состояний. При расчете по І группе предельных состояний определяется требуемая площадь продольной и поперечной арматуры из условий обеспечения прочности нормальных и наклонных сечений соответственно. При расчете по ІІ группе предельных состояний – образование и ширина раскрытия нормальных и наклонных трещин и производится их сравнение с предельно допустимой.
3) а. расчет продольной арматуры производится по формулам внецентренного сжатия на действие наиболее неблагоприятных (опасных) сочетаний усилий М , N ; М , N ; М , N .
б. Подбор As и As’ производится методом последовательных приближений (методом итераций), заключающимся в последовательном ее уточнении, что обусловлено зависимостью « е » от « », а « » от A и A ’.Н первом цикле итерации при определении принимается As= As,min и As’= As,min’ . При разнице более 3% делается перерасчет.
в. Расчет выполняется по формулам симметричного или несимметричного армирования. Симметричное армирование принимается, если при различных сочетаниях действуют изгибающие моменты, противоположные по знаку, но близкие по значению. Обычно это имеет место в средних колоннах. Несимметричное армирование используется при действии моментов, противоположных по знаку и значительно отличающихся по величине (обычно имеет место в крайних колоннах).
4) Расчет поперечной арматуры A выполняется на действие поперечной силы Q, возникающей от действия ветра и торможения тележки крана. Обычно A ставится конструктивно, т.к. вся Q воспринимается бетоном сечения колонны без учета A .
Расчет из плоскости поперечной рамы
Особенностями расчета являются следующие:
1) расчет выполняется также отдельно для надкрановой и подкрановой части, расчетная длина которых составляет (при наличии связей по колоннам):
- при учете нагрузки от кранов l =1,5Н ; l = 0,8Н ;
- без учета нагрузки от кранов l =1,5Н ;l = 0,8Н
При отсутствии связей по колоннам:
l =2Н ; l = 1,2Н - при учете нагрузки от кранов;
l =2Н ; l = 1,2Н – без учета нагрузки от кранов,
где Н= Н + Н
2) расчет выполняется по І и ІІ группам предельных состояний;
3)расчет продольной арматуры выполняется по формулам внецентренного сжатия на действие максимальной сжимающей силы N ,приложенной со случайным эксцентриситетом еа,равным
Н /600;
еа = b/30;
1см
где Н = Н или Н = Н . Расчет состоит в определении достаточности А , принятой при расчете в плоскости поперечной рамы.
Рис25.3 К расчету колонны из плоскости поперечной рамы
Расчет продольной арматуры, а также расчет по образованию и раскрытию нормальных трещин можно не производить, если гибкость в плоскости рамы превышает гибкость из ее плоскости
lо1 / i1 > lо2 / i2 ,
где lо1 - минимальная расчетная длина надкрановой (подкрановой) части в плоскости рамы;
lо2 - то же, из плоскости рамы;
i1 = 0,289h – радиус инерции сечения при расчете в плоскости рамы;
i2 = 0,289b – то же, из плоскости рамы
4)расчет поперечной арматуры выполняется на поперечную силу от торможения моста крана в продольном направлении.
Расчет консоли
Разрушение консоли может произойти по нормальному или наклонному сечению. В соответствии с этим определяется необходимая (требуемая) площадь продольной и поперечной арматуры. К поперечной арматуре относятся горизонтальные и наклонные стержни сеток С-2 и С-3.
Расчет продольной арматуры
Требуемая площадь продольной арматуры консоли
А = ,
где Mk = 1,25 * Qk * ek - изгибающий момент относительно грани колонны внизу консоли;
Qk = F3+D2,max – поперечная сила от собственного веса подкрановых балок и рельса(F3) и крановой вертикальной нагрузки (D2,max)
ek - эксцентриситет силы Q, равный:
- для крайних колонн
ek= - при «О»-й привязке крайних колонн (Рис.25.4, а);
ek= - при привязке «250» (Рис.25.4, б)
- для средних колонн
ek=
As k,min= 0,001bhok
Расчет поперечной арматуры
Типовые консоли относятся к коротким консолям (e 0,9 h )
Поперечная арматура не требуется при выполнении условия
Q Q , (25.1)
где Q =0,8*R *b*bf*sin ,
sin = - синус угла наклона сжатой полосы бетона к горизонтали.
Причем 2,5Rbt bhok Q 3,5Rbt bhok
При выполнении условия (25.1) A принимается по конструктивным требованиям 8 А240
В случае невыполнения (25.1) требуемая А ,k
А , = ( ),
где Swk - шаг поперечной арматуры;
Esw,k - модуль упругости поперечной арматуры.
Прочность бетона наклонной сжатой полосы обеспечена при выполнении условия
Qk Qwb,k ,
где Qwb,k = Qbk * w2,
w2 = 1+5 - коэффициент, учитывающий влияние поперечной арматуры,
причем, 2,5Rbtbhok Qwb,k 3,5Rbt bhok
а) б)
Рис.25.4 К расчету консоли колонны
а – при привязке «0»; б – при привязке «250»
2.2.Расчет в стадиях изготовления, транспортирования и монтажа.
Расчет заключается в определении требуемой площади продольной арматуры на действие нагрузки от собственного веса колонны с gf=1,1, который вводится с коэффициентом динамичности, равным
кd=1,4 – при изготовлении (подъеме) и монтаже;
кd=1,6 – при транспортировании.
Класс бетона на указанных стадиях принимается равным 70% от проектного.
Расчет выполняется как по І группе предельных состояний (по прочности),так и по ІІ группе предельных состояний (по образованию и непродолжительному раскрытию нормальных трещин). При этом вначале проверяется достаточность количества арматуры, принятой из расчета в стадии эксплуатации. При ее недостатке количество А увеличивается. При этом предварительно следует скорректировать значения изгибающих моментов путем изменения положения сквозных отверстий (при изготовлении и монтаже) или прокладок (при транспортировании).
В качестве примера на рис.25.5, 25.6 приведены положение и расчетная схема колонн при транспортировании и монтаже.
Рис.25.5 Положение колонны переменного сечения по высоте
при транспортировании (а) и ее расчетная схема (б)
Рис.25.6 Положение колонны переменного сечения при монтаже (а) и ее расчетная схема (б)
Окончательная площадь продольной и поперечной арматуры принимается по наибольшему значению, полученному в результате расчетов на всех стадиях.
Конструирование
Конструирование производится в соответствии с выполненными расчетами. Оно выполнятся сварными каркасами и сетками. Схемы армирования и назначения арматурных изделий приведены ниже.
Рис.25.7 Схема армирования колонны сплошного сечения
Рис.25.8 Каркасы и сетки армирования консоли сплошной колонны
Назначение арматурных изделий и требования к их изготовлению.
Плоские каркасы надкрановой и подкрановой частей предназначены для обеспечения прочности нормальных сечений на совместное действие изгибающего момента и продольной сжимающей силы. Диаметр d продольной арматуры определяется расчетом. Диаметр d поперечной арматуры определяется из условия свариваемости d 0,25d , но d 5мм. При d =5мм принимаем ее из класса В500, при d N5мм – из класса А240. Шаг поперечных стержней плоских каркасов S 20d .
Плоский каркас Кр-1 ставится в подкрановой части колонн по конструктивным требованиям для того , чтобы расстояние между продольными стержнями не превышало 500мм (d =12мм А240; d =5мм В500; S=240мм=20d =20*12мм).
Сетки С-1 в надкрановой части колонн предназначены для предохранения от разрушения бетона оголовков колонн от случайных ударов в процессе монтажа стропильных конструкций. Эти сетки ставятся конструктивно и выполняются из арматуры 6 А240. Шаг сеток S=70мм, количество сеток – 4.
Плоский каркас Кр2 предназначен для обеспечения прочности консолей колонн на действие изгибающего момента. Диаметр d определяется расчетом. Диаметр d 0,25d , но d 6мм (класс поперечной арматуры А240). В Кр2 предусматривается 2 или 4 продольных стержня. Рекомендуется d принимать не более 22мм. Анкеровка продольных стержней осуществляется приваркой с одной стороны к торцам стержней пластины, а с другой – загибом на длину 450мм.
Наклонные сетки С3 и горизонтальные сетки С2 предназначены для обеспечения прочности консолей колонн на действие поперечной силы. Диаметр d продольной арматуры сеток определяется расчетом, но принимается не менее 8 А400. d = 8 А400 – по конструктивным требованиям.
ДВУХВЕТВЕВЫЕ КОЛОННЫ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ
ОДНОЭТАЖНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
Дата: 2018-12-21, просмотров: 287.