4.3.5 Выбор наихудших комбинаций усилий

Средняя колонна

Для подкрановой части колонны наихудшие сочетания усилий выбираю по сечениям II-II и III-III:

M = -68,24 кН·м, N = 1548,9 кН, Q = 25,26 кН (II-II);

M = -9,8 кН·м, N = 1860,51 кН, Q = -14,49 кН (III-III).

Для надкрановой части колонны наихудшие сочетания усилий выбираю по сечению I-I:

M = ±45,6 кН·м, N = 1168,58 кН (I-I)

часть колонны	№ комбинации	усилия			тип армирования		нагрузки в комбинации взяты с учётом
		M, кН·м	N, кН	Q, кН	симм.	несимм.	снег.	кран.	ветр.
надкрановая	I-I	±45,6	1168,58	-	+	-	+	+	+
подкрановая	I-I	-68,24	1548,9	25,26	+	-	+	+	+
	II-II	-9,8	1860,51	-14,49	+	-	+	+	+

Конструктивный расчёт колонны

Данные для проектирования

Бетон класса В30, R_b = 17 МПа, R_bt = 1,15 МПа, E_b = 32,5 · 10³ МПа (γ_b2 = 1).

Продольная рабочая арматура класса A400, R_s = R_sc = 365 МПа, E_s = 20 · 10⁴ МПа.

α = = ≈ 6,15

Поперечная арматура класса А240, R_s = R_sc = 225 МПа, E_s = 21 · 10⁴ МПа.

Расчётные значения M, N, Q принимаю с γ_n = 0,95.

Расчёт арматуры в надкрановой части колонны по сечению I-I

Сечение колонны b × h = 40 × 60 см, при a_b = a_b’ = 4 см полезная высота сечения h₀ = 60 - 4 = 56 см.

Расчётная длина надкрановой части колонны l₀ = 2 · H_в. = 2 · 2,7 = 5,4 м = 540 см при учёте крановой нагрузки; l₀ = 2,5 · H_в. = 2,5 · 2,7 = 6,75 м = 675 см без учёта крановой нагрузки, СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции, табл. 32.

Гибкость надкрановой части колонны:

λ = = ≈ 31,76 > 14, i_в. = = ≈ 17 см,

необходимо учесть влияние на несущую способность прогиба путём умножения e₀ на коэффициент η.

Устанавливаю значение коэффициента условий работы бетона γ_b2, для чего нахожу моменты внешних сил относительно центра тяжести растянутой (менее сжатой) арматуры с учётом и без учёта крановых и ветровых нагрузок:

M_II = М₁ = М + N · (0,5 · h - a) = 45,6 + 1168,58 · (0,5 · 0,6 - 0,04) ≈ 349,43 кН·м;

M_I = M’ + N’ · (0,5 · h - a) = 0 + 1193,21 · (0,5 · 0,6 - 0,04) ≈ 310,23 кН·м.

Т. к. |М_I| = 310,23 < 0,82 · |M_II| = 0,82 · 349,43 ≈ 286,53 кН·м, то согласно п. 3.1 коэффициент условий работы бетона γ_b2 = 1,1; расчётные сопротивления бетона R_b = 17 · 1,1 = 18,7 МПа, R_bt = 1,15 · 1,1 ≈ 1,26 МПа. ???????? по какому ????????

Для комбинации усилий эксцентриситет e₀ = = см.

Определяю случайный эксцентриситет продольного усилия:

e_a ≥ · l₀ = · 540 = 0,9 см,

e_a ≥ · h = · 60 = 2 см, принимаю e_a = 2 см.