Определение коэффициента продольного изгиба и подбор сечения арматуры надкрановой части колонны
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Исходные данные:

Класс бетона - В 20: RB=11,5 [3, табл.13]; Ев =240000 МПа [3,табл.18];

Класс арматуры A-III; Rs = 365 МПа; Rsc = 365 МПа [3, табл. 22];

Размеры сечения: h = 0.6 м; b = 0.4 м.

1. Подбираем арматуру в сечении над консолью по 2-му сочетанию усилий (табл. 4.2, 5-я строка): М = -102 кНм; N = 395,6 кН;

Свободная длина надкрановой части колонны:

= =2·4,3 м = 8,6 м,

где = 2 [3, табл. 32], как для здания с мостовыми кранами при разрезных подкрановых балках, с учетом нагрузки от кранов (сочетание 2+8+13).

Определим гибкость:

Т.к. =50 > 14 то по [3, п. 3.3] требуется учитывать продольный изгиб колонны.

Эксцентриситет силы:

 м,

Случайные эксцентриситеты [3, п. 1.21]:

= 0,00717 м;

 м;

Так как система статически неопределима, принимаем наибольшее значение: е0 =0,258 м.

Критическая сила определяется по формуле:

где  - учитывает влияние длительного действия нагрузки:

φL = =1,78 [3, 21];

где  = 1 для тяжёлого бетона [3, табл. 30]; М - момент силы N относительно растянутой или менее сжатой арматуры сечения от всех нагрузок (рис. 4.2):

М = N

 

Рис. 4.2 – Схема загружения колонны.

 

Принимая а = 0,04 м, получаем:

М = 395,6·(0,258+0,30-0,04)=204,9кНм;

 - то же, от постоянной и длительной части снеговой нагрузки:

=334,4·(0,22+0,6/2-0,04) = 160,5 кН,

где 266+0,5·144·0,95 = 334,4 кН;

-71,985+0,5·(-3,157) ·0,95 = - 73,48 кНм,

здесь =0,5 - по [2, п. 1.7 к)] для IV снегового района; =0,95 - коэффициент сочета­ния [2, п. 1.12];

=0,22м

коэффициент  но не менее:

= 0,5 - 0,01 -0,01·11,5 = 0,242 [3, 22]

I - момент инерции сечения бетона:

I =  = 72·10-4 м4;

Is - момент инерции сечения арматуры при симметричном армировании и коэффициенте = 0,20 % (согласно [3, табл. 38 ] и при  > 83):

Is = =0,61·10-4 м4,

8,3

Вычислим:

3725 кН

Коэффициент продольного изгиба определится по формуле:

= 1,12 [3, 19]

Определим случай расчёта по “мягкому” критерию:

 

Предварительно принимаем случай больших эксцентриситетов.

Так как изгибающий момент отрицательный (-102 кНм), то растянутая арматура As расположена у внешней грани колонны. Определим сечение арматуры из условия минимального процента армирования = 0,002 (при λ=50) [3, табл.38]:

As,min= bh0 = 0.002·0,4·0,56 = 4,48·10-4 м2.

Принимаем 2 18 (As' =5,09·10-4 м2) [1, прил.3];

Сечение арматуры получим из условия:

 [3 ,26]

При симметричном армировании:

0,154

0,154·(1-0,5·0,154) = 0,142

Площадь арматуры:

-0,43·10 -4м2.

По расчету арматура не требуется. Принимаем из условия минимального армирования 2Ø18: АS=5.09см2. Симметричное армирование надкрановой части показано на рисунке 4.3.

 

Рис. 4.3 – Арматура надкрановой части колонны рассчитанная по 2-му сочетанию усилий.

2. Проверяем арматуру, исходя из условия [2.25], в сечении над консолью по 1-му сочетанию усилий (табл. 4.2, 2-я строка): М = -99,17 кНм; N = 266 кН (наиболее растянута внешняя грань),:

Определим коэффициент продольного изгиба:

Свободная длина надкрановой части колонны:

= =2·4,3 м = 8,6м,

где = 2 [3, табл. 32], как для здания с мостовыми кранами при разрезных подкрановых балках, с учетом нагрузки от кранов (сочетание 1+8+13).

Определим гибкость:

Т.к. =50 > 14 то по [3, п. 3.3] требуется учитывать продольный изгиб колонны.

Эксцентриситет силы:

 м,

Случайные эксцентриситеты (еа = 0,0072, еа = 0,02), принимаем наибольшее значение: е0 =0,37 м.

Определим критическую силу:

φL = =1,93 ;

 М = N

а = 0,029 м, получаем:

М = 266·(0,37+0,30-0,029)=173кНм;

=266·(0,22+0,6/2-0,029) = 160,5 кН,

где =266кН;

 = 71,985кНм,

=0,27м

коэффициент  но не менее:

= 0,5 - 0,01 -0,01·11,5 = 0,242

I - момент инерции сечения бетона:

I = 72·10-4 м4;

Is - момент инерции сечения арматуры при симметричном армировании и коэффициенте = 0,2% :

Is = =0,74·10-4 м4,

8,3

Вычислим:

3224 кН

 

Коэффициент продольного изгиба определится по формуле:    = 1,09

м

0.1

 

0.0995

Ne = 266·0,67 = 179 кНм,

 

выполняем проверку по условию [2,25]:

=0,0995·0,4·0,5712·11,5·103·1,1 + 365·103· 5,09·10-4·(0,571-0,029) = 265кНм

Условие выполняется 265кНм>179кНм.

Окончательно принимаем симметричную арматуру 4Ø18АIII c общей площадью AS = 10.18см2. Согласно конструктивным требованиям принимаем промежуточные стержни 2Ø12АIII c АS= 2.26 см2, (Рис. 4.4).

 

Рис. 4.4 – Арматура надкрановой части колонны

 

Дата: 2019-05-28, просмотров: 209.