Надкрановая сплошная часть колонны

Расчет проводиться для сечения II - II. В результате статического расчета поперечной рамы (табл. 2) имеем следующие сочетания усилий:

1) М1 = 181,49 кН м N1 = 978.1 кН b2 =1,1

2) М2 = -39,19 кН м N2 = 719,55 кН b2 =1,1

3) М3 = 157,28 кН м N3 = 1006,38 кН b2 = 0,9

Для 1-го и 2-го сочетаний b2 =1,1 т.к. в них входят усилия от кратковременных нагрузок непродолжительного действия (крановые, ветровые). Для 3-го сотенная b2 = 0,9, так как в него входят только усилия от постоянной и снеговой нагрузок. В реальном проектирование необходимо выполнять расчет на все сочетания усилий. В курсовом проекте допускается по согласованию с консультантом выбрать одно наиболее неблагоприятное с точки зрения несущей способности колонны сочетаний. Таковым является для данного примера первое сочетание (желающие могут убедиться в правильности выбора самостоятельно, выполнив нижеприведенный расчет для третьего сочетания).

Напомним геометрические характеристики надкрановой (верхней) части колонны (см. п. 1.2)

= =4,55м, = =0,6м, = =0,6м

Рабочая высота сечения см (a = =4 см).

Эксцентриситет продольной силы:

Свободная длина надкрановой части при отсутствии крановой нагрузки в первом сечении

(при наличии крановой нагрузки вводится коэффициент 2,0)

Радиус инерции сечения

Гибкость верхней части колонны:

Следовательно, в расчете прочности сечения необходимо учесть увеличение эксцентриситета продольной силы за счет продольного изгиба. Для этого вычисляем.

Момент от постоянного и длительно действующей части временной нагрузки (последняя учитывается, если в расчетное сочетание входит снеговая нагрузка при условии строительства проектируемого объекта в III и более снеговом районе) в соответствии с табл. 2.

где коэффициент учитывающий длительно действующую часть снеговой нагрузки (для IV района )

Продольная сила

Знак «+» перед силами и принят в связи с положительным значением момента

Для тяжелого бетона

Так как площадь арматуры надкрановой части колонны неизвестна (ее определение – цель настоящего расчета), зададимся количеством арматуры, исходя из минимального процента армирования,

При 35< =65,68<83:

Тогда

Критическая сила

- устойчивость надкрановой части колонны обеспечена.

Коэффициент продольного изгиба

Эксцентриситет продольной силы относительно оси, проходящей через центр тяжести растянутой (менее сжатой) арматуры с учетом влияния продольного изгиба,

В случае симметричного армирования сечения () высота сжатой зоны

Относительная высота сжатой зоны

Граничная относительная высота сжатой зоны

, где , при

(при )

, следовательно, имеем первый случай внецентренного сжатия – случай «больших» эксцентриситетов.

- армируем сечение верхней части колонны конструктивно, исходя из минимального процента армирования. Принимаем 3Ø18 А–III c

Количество стержней (в нашем примере – 3) выбирается с тем расчетом, чтобы наибольшее расстояние между ними не превышало 400 мм.

Поперечная арматура принята класса А–III○6 мм (из условия сварки с продольной рабочей арматурой Ø18 мм). Шаг поперечных стержней S=350мм, что удовлетворяет требованиям норм: S 500 мм и S мм.