Пример расчета и конструирования двухветевой колонны

Страница 1

Надкрановая часть колонны

Сечение прямоугольное:

bb = 0,5 м; h g = 0,6 м; a = a′ = 0,04 м; ho = 0,6 - 0,04 = 0,56 м.

Расчет в плоскости поперечной рамы

Расчетная длина надкрановой части l0 = 2Н1= 2·4,0 = 8,0.

Гибкость надкрановой части l0/h1= 8,0/0,6 =13,3> 4. Следовательно, необходимо учитывать влияние прогиба на величину эксцентриситета продольной силы.

Рассматривают наиневыгоднейшее сочетание нагрузок:

М = -139,9кН·м; N = 416,9 кН;

М′ = 78,1 кН·м; N′ = 560,5 кН;

Мl = 56,6 кН·м; Nl = 416,9 кН.

Определяют коэффициент условий работы бетона

MII=M+N(0,5·hc-a)=-139,9+416,9(0,5·0,6-0,04)=-31,5 кН·м;

MI=M′+N′(0,5·hc-a)=78,1+560,5(0,5·0,6-0,04)=223,8 кН·м.

Поскольку |MI|=223,83 кН·м>0,82 MII=0,82·31,5=25,83 кН·м, принимают γb2=0,9, Rb=7,65 МПа, Rbt=0,68 МПа.

Эксцентриситет продольной силы ℮0=139,9/416,9=0,336 м, ℮0=0,336 м > ℮a=0,02 м, следовательно влияние случайного эксцентриситета не учитываем.

Условная критическая сила

M1,l=56,6+416,9·(0,5·0,6-0,04)=164,9 кН·м;

φl=1+1·164,9/223,8=1,73;

δ=℮0/h=0,336/0,6=0,56>δe,min=0,5-0,01·8,0/0,6-0,01·7,65=0,29;

.

Величина коэффициента

;

Эксцентриситет

℮=0,336·1,13+0,5·0,6-0,04=0,639 м=639мм.

По формулам (53) и (54)

,

.

В итоге площадь сечения арматуры определяется по формуле 2.57:

Аналогично производят подбор арматуры и на другие невыгодные сочетания нагрузок:

М = 77,7 кН·м; N = 546,1 кН;

М′ = 78,1 кН·м; N′ = 560,5 кН; Мl = 56,6кН·м; Nl = 416,9 кН.

В результате

As=A′s=4,02 см2.

Принимаем окончательно для надкрановой части 4Ø14 A-III, As=A′s=6,16 см2.

Расчёт из плоскости поперечной рамы

Размеры прямоугольного сечения

h*1=0,5 м; b1=0,6 м; l*0=1,5·4,0=6,0 м.

Расчёт из плоскости изгиба не производят, так как гибкость из плоскости изгиба

l*0/ h*1=6,0/0,5=12,0

меньше гибкости в плоскости изгиба 8,0/0,6=13,3.

Проверка прочности наклонных сечений

Проверка производится аналогично расчету по наклонным сечениям сплошной колонны.

Подкрановая часть колонны

Подкрановая часть состоит из двух ветвей: высота всего сечения h2=1,2 м; b2=0,5 м; сечение ветви

hw=0,25 м; aw=a′w=0,03 м; h0w=0,22 м; δ=a′/h0=0,03/0,22=0,136;

расстояние между осями ветвей с=0,95 м; расстояние между осями распорок s=H1/nc=8,15/4=2,04. Расчётная длина подкрановой части l0=1,5·H2=1,5·8,15=12,22 м.

Подбор продольной арматуры производят по наибольшим расчётным усилиям в сечениях III-III и IV-IV.

Расчёт в плоскости поперечной рамы

Первоначально расчёт производят на следующую комбинацию усилий:

М = -249,6 кН·м; N = 1530,0 кН; Q=79,87 кН;

М′ = 46,2 кН·м; N′ = 884,1 кН.

Определяют моменты внешних сил относительно центра тяжести растянутой (или менее сжатой) арматуры в ветви:

MII=374,2 кН·м;

MII=-249,6+1530·(0,5·1,2-0,03)=699 кН·м;

MI= 46,2+884,1·(0,5·1,2-0,03)=594,5 кН·м>0,82· MII=0,82·699=573,2 кН·м.

Следовательно, γb2=0,9, а Rb=0,9·8,5=7,65 МПа.

Находят по формулам (85) и (82) продольные усилия и изгибающие моменты в ветвях колонны:

;

Mb= ±0,25·79,87·2,04= ±40,3 кН·м.

Так как ветви колонны испытывают действие равных по абсолютной величине изгибающих моментов, принимают симметричное армирование ветвей.

Определение геометрических характеристик приведенного сечения
Площадь приведенного сечения Статический момент площади приведенного сечения Расстояние от низшей грани до центра тяжести площади приведенного сечения и момент инерции сечения Момент сопротивления приведенного сечения по нижней зоне Момент сопротивления приведенного сечения по верхней зоне ...

Характеристика проектируемого микрорайона
Проектируемый микрорайон располагается на периферии города Курска. С одной стороны микрорайон окружен парком, а с трех сторон граничит с городом. По периметру микрорайона расположены зеленые насаждения, которые защищают его от сильных ветров и имеют благоприятную для жителей микрорайона экологическую среду. ...

Определение напряжений в арматуре нижнего пояса
Уровень начального предварительного напря­жения в арматуре нижнего пояса определяем из условий: ssp + Dssp < Rs,ser ; ssp = -Dssp > 0,3Rs,ser; Dssp=0,0ssp После постановки значения Dssp в приведенные выше неравенст­ва получим: ssp,max = Rs,ser/1,05 = 785/1,05 = 747,6 МПа; ssp,min = 0,3Rs,ser/(1-0, ...