4.2.2. Определение коэффициента продольного изгиба и подбор сечения арматуры подкрановой части колонны
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 = 0,7 м; b = 0,4 м.
1. Подбираем арматуру по 2-му сочетанию усилий (табл. 4.3):
М = -213,1 кНм; N = 1389,91 кН;
Свободная длина подкрановой части колонны:
==1,5·8,45 м = 12,675 м,
где = 1,5 [3, табл. 32], как для здания с мостовыми кранами при разрезных подкрановых балках с учётом нагрузки от кранов (сочетание 2+5+13).
Определим гибкость:
62,3
Т.к. =62,3 > 14 то по [3, п. 3.3] требуется учитывать продольный изгиб колонны.
Эксцентриситет силы:
м,
Случайные эксцентриситеты [3, п. 1.21]:
= 0,014 м;
м;
Так как система статически неопределима, принимаем наибольшее значение: е0 =0,153 м.
Критическая сила определяется по формуле:
где - учитывает влияние длительного действия нагрузки:
φL = =1,45 [3, 21];
где = 1 для тяжёлого бетона [3, табл. 30]; М - момент силы N относительно растянутой или менее сжатой арматуры сечения от всех нагрузок
М = N
Принимая а = 0,04 м, получаем:
М = 1389,91·(0,153+0,35-0,04)=643,5кНм;
- то же, от постоянной и длительной части снеговой нагрузки:
=763,78·(0,066+0,7/2-0,04) = 287,2 кН,
где 695,38+0,5·144·0,95 = 763,78 кН;
--49,256+0,5·(-2,16) ·0,95 = - 50,28 кНм,
здесь =0,5 - по [2, п. 1.7 к)] для IV снегового района; =0,95 - коэффициент сочетания [2, п. 1.12];
=0,066м
коэффициент но не менее:
= 0,5 - 0,01 -0,01·11,5 = 0,2 [3, 22]
I - момент инерции сечения бетона:
I = = 114·10-4 м4;
Is - момент инерции сечения арматуры при симметричном армировании и коэффициенте = 0,20 % (согласно [3, табл. 38 ] и при > 83):
Is = =1,01·10-4 м4,
8,3
Вычислим:
2908 кН
Коэффициент продольного изгиба определится по формуле:
= 1,92 [3, 19]
Определим случай расчёта по “мягкому” критерию:
Предварительно принимаем случай больших эксцентриситетов.
Так как изгибающий момент отрицательный (-213,1 кНм), то растянутая арматура As расположена у внешней грани колонны. Определим сечение арматуры из условия минимального процента армирования = 0,002 (при λ=62,3) [3, табл.38]:
As' = As,min=bh0 = 0.002·0,4·0,66 = 5,28·10-4 м2.
Принимаем 220 (As' =6,28·10-4 м2) [1, прил.3];
Сечение растянутой арматуры получим из условия:
[3 ,26]
При симметричном армировании:
0,458
0,458·(1-0,5·0,458) = 0,353
Площадь арматуры:
-0,72·10 -4м2.
По расчету арматура не требуется, устанавливаем арматуру из условия минимального армирования 2Ø20: АS=6,28см2. Симметричное армирование надкрановой части показано на рисунке 4.4.
Рис. 4.5 – Схема армирования подкрановой части колонны.
2. Проверяем арматуру, исходя из условия [2.25], в сечении у фундамента по сочетанию усилий (табл. 4.3, 3-я строка): М = -197,35кНм; N = 695,4кН (наиболее растянута внешняя грань),:
Определим коэффициент продольного изгиба:
Свободная длина надкрановой части колонны:
==1,5·8,45 м = 12,675 м,
где = 1,5 [3, табл. 32], как для здания с мостовыми кранами при однопролетных балках, без учета нагрузки от кранов (сочетание 1+13).
Определим гибкость:
62,3
Т.к. =62,3 > 14 то по [3, п. 3.3] требуется учитывать продольный изгиб колонны.
Эксцентриситет силы:
м,
Случайные эксцентриситеты (еа = 0,014, еа = 0,023), принимаем наибольшее значение: е0 =0,284 м.
Определим критическую силу:
φL = = 1,25
M’ = М = N
а = 0,03 м, получаем:
М = 695,4·(0,284+0,35-0,03) = 420 кНм;
=695,4·(0,07+0,7/2-0,03) = 105,7кН,
где =695,4кН;
= 49,246кНм,
=0,07м
коэффициент но не менее:
= 0,5 - 0,01 -0,01·11,5 = 0,2
I - момент инерции сечения бетона:
I = 114·10-4 м4;
Is - момент инерции сечения арматуры при симметричном армировании и коэффициенте = 0,2% :
Is = =1,2·10-4 м4,
8,3
Вычислим:
3742 кН
Коэффициент продольного изгиба определится по формуле:
= 1,22
м
0.23
0.2
Ne = 695,4·0,669 = 465,2 кНм,
выполняем проверку по условию [2,25]:
=0,2·0,4·0,672·11,5·103·1,1 + 365·103· 6,28·10-4·(0,67-0,03) = 601кНм
Условие выполняется 601кНм>465,2кНм.
Окончательно принимаем симметричную арматуру 4Ø20АIII c общей площадью AS= 12,56см2. Согласно конструктивным требованиям принимаем промежуточные стержни 2Ø12АIII c АS= 2.26 см2, (Рис. 4.6).
Рис. 4.6 – Схема армирования подкрановой части колонны.
... свариваемости назначается диаметр поперечной арматуры dsw. 2. По диаметру и количеству поперечных стержней в сечении определяется площадь поперечной арматуры. мм, Asw = n∙fsw, где n – количество каркасов в плите; fsw – площадь одного поперечного стержня. Asw = 1,01 см2, 3. По конструктивным условиям назначается шаг поперечных стержней S: - если высота плиты h ≤ 450 мм., ...
... парусности и относительно небольшому весу легко устанавливается на железобетонной кровле и крепится двумя комплектами растяжек. Применение факельного выброса возможно не только в промышленной вентиляции, но и при вентиляции непромышленных зданий. Иначе говоря, рекомендуется вовсе отказаться от зонтов над выхлопными шахтами. В вентиляционной технике всегда оперируют со среднечасовыми величинами. ...
... 1991. - 767 с. 7. Бондаренко В.М., Римшин В.И. Примеры расчёта железобетонных и каменных конструкций: Учеб. пособие. - М.: Высш. шк., 2006. - 504 с. 8. Тимофеев Н.А. Проектирование несущих железобетонных конструкций многоэтажного промышленного здания: Метод. указания к курсовой работе и практическим занятиям для студентов спец. "Строительство ж. д., путь и путевое хозяйство". - М.: МИИТ, 2004. ...
... внутренние самонесущие стены, опирающиеся на перекрытия и разделяющие пространство этажа здания на отдельные помещения. Полы. Основанием под полы в одноэтажных промышленных зданиях служит грунт, исключающий неравномерную осадку пола и обладающий достаточной прочностью. С грунта снимается растительный слой. Конструкция химически стойкого пола включает следующие элементы: бетонное основание (по ...
0 комментариев