- •Введение.
- •Шаг колонн в продольном направление, м………………………12.00
- •2.1. Компоновка поперечной рамы и определение нагрузок.
- •2.3. Проектирование стропильной конструкций. Безраскосная ферма.
- •2.5. Оптимизация стропильной конструкции.
- •Проектирование колонны. Определение расчетных комбинаций усилий и продольного армирования.
- •2.6. Конструирование продольной и поперечной арматуры и расчет подкрановой консоли .
- •2.7. Расчет и конструирование монолитного внецентренно нагруженного
2.6. Конструирование продольной и поперечной арматуры и расчет подкрановой консоли .
Решение.
Анализируя результаты расчета всех опасных сечений колонны, целесообразно в надкрановой части принять симметричную продольную арматуру по 218 А-3 (Asл=Asп=509 мм2>448 мм2).
В подкрановой части колонны наиболее опасным будет сечение 6-6. Для которого у левой грани принимаем продольную арматуру из 220 А-3 (Asл=628 мм2>528 мм2), а наиболее напряженной грани справа - 218 А-3 (Asл=763 мм2>652 мм2).
Поперечную арматуру в надкрановой и подкрановой частях колонны по условию свариваемости принимаем диаметром 5 мм класса Вр-1, которая должна устанавливаться в сварных каркасах с шагом 300 мм (не более 20d= 2016 = 360 мм).
Выполняем проверку принятого продольного армирования на прочность в плоскости, перпендикулярной раме, при действии максимальных продольных сил.
Для надкрановой части колонны имеем:
N=586,42 кН;
Nl =442,78 кН;
Nsh= 0 кН.
Поскольку, нет нагрузок непродолжительного действия то расчетные сопротивления бетона принимаем b2=0,9 (для влажности 50%). Размеры сечения:b=600 ммh=400 мм. Назначаем а=а’=40 мм, получимho=h-a=400-40=360 (мм).
Расчетная длина надкрановой части колонны lo= 5,25 м (см. табл. 1.1). Так как
lo/h= 5250/400 = 13,125>4, то необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.
Находим значение случайного эксцентриситета: еаh/30 = 400/30 =13,33 (мм);
еаH2/600 = 3500/600 = 5,8 (мм); еа10 мм.
Принимаем еа=13,33 мм. Тогда соответствующие значения изгибающих моментов будут равны:
M=Nеа=586,4210313,33 = 7,8 (кНм);
Ml=Nlеа=442,7810313,33 = 5,9 (кНм).
Для определения Ncrвычисляем:
M1l= Nl(ho-a’)/2+ Ml = 442,78(0,36-0,04)/2+5,9 = 76,74 (кНм);
M1= Nl(ho-a’)/2+ M = 586,42(0,36-0,04)/2+7,8 = 101,63 (кНм).
l =1+176,74/101,63 = 0,765<2;
= (As+A’s)(bh) = (509+509)/(600400) = 0,00424; так как
еа/h= 13,33/400 = 0,0333<e,min= 0,5-0,0113,125-0,0119,5 = 0,174, принимаемe=e,min=0,174.
Коэффициент будет равен=1/(1-N/Ncr) =1/(1-586,42/16274) = 1,037;
Вычисляем значение эксцентриситета с учетом прогиба элемента по формуле:
е = ео+(ho-a’)/2 = 13,331,037+(360-40)/2 = 173,8 (мм).
Проверку прочности сечения выполняем по формулам пп. 3.61 и 3.62 [3]. Определяем х=N/(Rbb) =586,42103/(19,5600) = 50,1 (мм). Так какх<Rho= 0,551360 = 198,4 (мм), то прочность сечения проверяем по условию (108) [3]:
Rbbх(ho-0,5х)+RscA’s(ho-a’) =19,560050,1(360-40)+365509(360-40) =247,02 (кНм)>Nе= =586.420,1738 = 101.9 (кНм), т.е. прочность надкрановой части колонны в плоскости, перпендикулярной поперечной раме, обеспечена.
При проверке прочности подкрановой части колонны в плоскости изгиба, учитываем только угловые стержни по 118 А-3 (As=A’s= 254.5 мм2). В этом случае имеем размеры сечения:b=700 мм,h=400 мм и расчетную длинуlo= 7,88 м (см. табл. 1.1), а расчетными усилиями в сечении 6-6 будут:
N=1116,49 кН;Nl = 644,0 кН;
Nsh=343,22 кН.
Поскольку в данном примере отношение lo/h= 7880/400 = 19,7>17,7, то проверку выполняем, аналогично той которую мы уже производили.
Расчет прочности подкрановой консоли производим на действие нагрузки от собственного веса подкрановых балок и максимального вертикального давления от двух сближенных мостовых кранов с учетом коэффициента сочетаний =0,85, или
Q=G6+Dmax=126,45+450,600,85=509,46 (кН).
Проверяем прочность консоли на действие поперечной силы при возможном разрушении по наклонной полосе в соответствии с п. 3.99 [3].
Поскольку 2,5Rbtbho= 2,51,34001160 =1508 (кН)>Q= 509,46 кН, то по расчету не требуется поперечная арматура. По конструктивным требованиям принимаем хомуты диаметром
6 мм класса А-1, устанавливаемые с максимально допустимым шагом 150 мм.
Для обеспечения прочности консоли в вертикальном сечении на действие изгибающего момента определяем площадь сечения продольной арматуры по формуле (208) [3].
As=Ql1/(hoRs) = 509,46103450/(1160365) = 541,46 (мм2), принимаем 316 А-3
(As= 603 мм2).