6.4.2. Расчет из плоскости поперечной рамы

Проверим условие

,

- при учете крановой нагрузки,

- без учета крановой нагрузки.

Следовательно, расчет можно не выполнять.

6.5. Конструирование

Конструирование надкрановой части производим двумя плоскими каркасами КР1.

Поперечное армирование выполняется сварными стержнями из стали класса А240, диаметром определяемым по условию:

d_w  0,25  20=5 мм,

d_w  6 мм.

Шаг установки поперечной арматуры:

s 15  20=300 мм,

s < 300 мм.

Принимаем арматуру 6 А240 с шагом s=300 мм.

Длина каркасов

l_wn  (0,7  355/0,9 14,5+11)·20=600 мм,

l_wn  20  20=400 мм.

Окончательно длину каркаса принимаем

l= H^к_в - 40+ l_wn= 3700-40+600=4260 мм.

Рис. 6.5. Каркас КР1

6.6. Расчет подкрановой части

6.6.1. Расчет ветвей Расчет в плоскости поперечной рамы

Средний шаг распорок

S=2м.

Случайный эксцентриситет:

е_а=s/600=200/600=0,33 см,

е_а=h_в/30=70/30=2.5 см,

е_а=2.5 см.

Принимаем е_а=2.5 см.

Сочетание 1:

М=-210кНм, М_е=-21.4 кНм,

N=897.51 кН, N_е=759.84 кН,

l₀₁^н=17.175 м, _в1=1,1.

Определим коэффициент 

с=h_c-h_в=1900-300=1600 мм – расстояние между осями ветвей.

Коэффициент приведения длины равен

 14 следовательно колонна гибкая

е₀=М/N=-210/897.51=0,23 м =23 см,

М₁=М+0,5N(h_e-h_в)=-210+0,5  897.51(1,9-0,3)=552.88 кНм,

М_1l=М_е+0,5N_е(h_e-h_в)=-21.4+0,5 759.84(1,9-0,3)=624.46 кНм.

Так как изгибающие моменты М=-210 кНм и М_l=-24.1 кНм одного знака, то коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки равен

,

,

т.к. е₀=23 см  е_а=2 см, то

d_е= е₀/h= 0,12, d_е < d_е,min принимаем d_е=d_е,min=0,15.

В первом приближении принимаем .

Определяем жесткость D железобетонного элемента в предельной стадии для элементов прямоугольного сечения с арматурой, расположенной у наиболее сжатой и растянутой грани элемента по формуле

где

Тогда жесткость D равна

Условная критическая сила, при которой происходит потеря устойчивости, определяется по формуле

.

Для обеспечения устойчивости должно выполняться условие

.

Тогда ,

.Условие выполняется.

.

Усилия в ветвях колонны

.

откуда N_в1=448.75+123.53=572.28 кН,

N_в2=448.75- 123.53=325.22 кН.

Следовательно, обе ветви будут сжатыми, а наиболее загруженной является внутренняя ветвь.

Произведем расчет сжатой внутренней ветви N_в1=572.28 кН.

Изгибающий момент от местного изгиба ветвей

.

Эксцентриситет усилия N_в1 относительно центра тяжести сечения

е₀= .

Произведем подбор арматуры А_s=A_s^'

Граничная высота сжатой зоны

Т.к. _n=0,64 >_R=0,531,

По конструктивным требованиям принимаем: 216А400 с А_s=4,02 см²

А_s=4,02 см² > A_s,min=0,002bh₀=0,002  50  25=2,5 см².

Проверяем условие

,

где - требуемый коэффициент армирования ветви,

- предварительно задаваемый коэффициент армирования.

Тогда

. Условие выполняется. Следовательно, уточнения не требуется.

Окончательно принимаем: 216А400 с А_s=4,02 см².

Произведем расчет сжатой внешней ветви N_в2=355.22 кН.

Изгибающий момент от местного изгиба ветвей

.

Эксцентриситет усилия N_в2 относительно центра тяжести сечения

е₀= .

Эксцентриситет усилия N_в2 относительно арматуры А_s

е₀=0.07 см < е_а=2 см  е=2см.

Произведем подбор арматуры А_s=A_s^'

Граничная высота сжатой зоны

Т.к. _n=0,64 >_R=0,531,

По конструктивным требованиям принимаем: 216А400 с А_s=4,02 см²

А_s=4,02 см² > A_s,min=0,002bh₀=0,002  50  25=2,5 см².

Проверяем условие

,

где - требуемый коэффициент армирования ветви,

- предварительно задаваемый коэффициент армирования.

Тогда

. Условие выполняется. Следовательно, уточнения не требуется.

Окончательно принимаем: 216А400 с А_s=4,02 см².

Сочетание 2:

М=11,88кНм, М_е=4,2 кНм,

N=1346,71 кН, N_е=1005 кН,

Q=2,7 кН, Q_e=0,96кН,

l₀₁^н=17,175 м, _в2=1,1.