3.3. Расчет подкрановой части на прочность и устойчивость

Расчет подкрановой части колонны на устойчивость в плоскости поперечной рамы производится при минимальной площади продольной арматуры, определяемой по конструктивным требованиям или из условий работы колонны на внецентренное сжатие. Расчет минимальной площади продольной арматуры производится в зависимости от расчетных длин колонны.

Расчетная длина подкрановой части колонны в плоскости поперечной рамы:

при учете нагрузки от кранов:

без учета нагрузки от кранов:

Минимальная площадь продольной арматуры в подкрановой части определяется.

- по конструктивным требованиям:

216 А400

- из условия работы на внецентренное сжатие:

в зависимости от отношения

где i=0,289h – радиус инерции сечения колонн относительно геометрического центра, м.

При учете нагрузки от крана

Без учета нагрузки от крана:

,

где =0,7-0,05=0,65 – рабочая высота сечения подкрановой части колоны, м.

а =0,05м – расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до наружной грани сечения.

Принимаем минимальную площадь сечения 220 А400 с , т.к. в сочетаниях участвует нагрузка от крана.

Расчетные усилия в сечении 3-3 (1+8+10) N = 894,2 кН и М = -206,8 кНм.

Расчетная высота колонны принимается.

_b1=1.1, так как в сечении 3-3 участвует нагрузка от крана.

Вычисляем площадь продольной рабочей арматуры, принимаемой из стали класса А400

изгибающий момент от длительной нагрузки;

M_l =0-305,3·0,305-33,4·0,305=-103,3кН

продольное усилие от длительной нагрузки;

_l=487,2+407·0,305+0=611,34 кН

;

=1 – коэффициент, принимаемый в зависимости от вида бетона.

т.к. _е > _е,min , то принимаем _е=0,33.

Жесткость D определяем по формуле:

, условие выполняется.

Расчет необходимой площади сечения арматуры

;

α_m = (M+N·(h₀-a_s’)/2) /(R_b·γ_b1·b·h₀₂)=(206,8+894,2·(0,65-0,05)/2)/(14500·1,1·0,4·0,)=0,24

т.к. _n < _R , то

= a_s/h₀=5/65=0,077;

Из условия устойчивости принимаем 2 20А400 с = A_s=A_sс 0,000628 м²

Шаг хомутов S:

S  20d_s; S  2020=400 мм;

S  300 мм; S  300 мм;

принимаем S = 300 мм.

d_s – диаметр продольных стержней.

Д иаметр поперечных стержней в свариваемых каркасах назначается из условия свариваемости.

d_sw  6 мм; d_sw  6 мм;

d_sw  ¼ d_s; d_sw  ¼20=5 мм;

принимаем d_sw = 6 мм из стали В500

Так как расстояние между стержнями продольной арматуры в направлении большей стороны больше 500 мм, принята конструктивная арматура

A=A^`1=0,000308 м² 2 14 А400

Рис. 12 Схема армирования подкрановой части колонны

3.4. Расчет прочности колонны из плоскости поперечной рамы

Надкрановая часть колонны рассчитывается на действие максимальной продольной силы N=407,3 кН, определяется с коэффициентом сочетаний γi=1,0. Следовательно, коэффициентом условия работы бетона γ_b2=0,9 . Расчетные усилия в сечении 2-2.

Расчетные длины надкрановой и подкрановой частей колонны из плоскости поперечной рамы:

без учета нагрузки от крана ,

при учете крановых нагрузок .

Прочность внецентренно сжатого сечения колонн из плоскости поперечной рамы проверяется условием:

Надкрановая часть колонны рассчитывается на действие силы N приложенной с эксцентриситетом

Принимаем м

Изгибающие моменты относительно центра тяжести растянутой арматуры:

кН

кН

изгибающий момент от длительной нагрузки:

M_l =407,3·0,013=5,29кН

продольное усилие от длительной нагрузки:

_l=407,3 +0+0+0=407,3 кН

т.к. _е ,< _е,min , то принимаем _е=0,0945 м.

Жесткость D определяем по формуле:

;

Проверяем условие:

Условие выполняется. Прочность надкрановой части колонны из плоскости поперечной рамы обеспечена так как принятая площадь арматуры больше расчетной, принятой 2 20.

Подкрановая часть колонны рассчитывается на действие максимальной продольной силы N=1192,1 кН, определенной с коэффициентом сочетаний γi=0,9. Следовательно, коэффициентом условия работы бетона γ_b2=1,1

Подкрановая часть колонны рассчитывается на действие силы N приложенной с эксцентриситетом

Принимаем .

Изгибающие моменты относительно центра тяжести растянутой арматуры:

где продольное усилие от длительной нагрузки

_l=487,2+101,5·0,5+0+603,4·0,305=721,99кН

изгибающий момент от длительной нагрузки;

M_l =721,99 ·0,013=9,39 кН

;

т.к. _е ,< _е,min , то принимаем _е=0,068 м.

Жесткость D определяем по формуле:

;

Проверяем условие:

Условие выполняется. Прочность подкрановой части колонны из плоскости поперечной рамы обеспечена так как принятая площадь арматуры больше расчетной, принятой 2 20.