5. Конструирование продольной и поперечно арматуры и расчёт подкрановой консоли

Анализируя результаты расчёта всех опасных сечений колонны, целесообразно в надкрановой части принять симметричную продольную арматуру по 2  18A-II (Asл=Asn = 509 мм² > 448 мм²).

В подкрановой части колонны наиболее опасным будет сечение 6-6, для которого у левой грани принимаем продольную арматуру из 3 18 А-II (Asл=763мм²> 688 мм²), а у наиболее напряжённой грани 4 16 A-II (Asп=804мм²>688 мм²).

Поперечную арматуру в надкрановой и подкрановой частях колонны по условию свариваемости принимаем  5мм класса Вр-I, которая должна устанавливаться в каркасах с шагом 300 мм (не более 20d=20·18=360 мм).

Выполним проверку принятого продольного армирования на прочность в плоскости, перпендикулярной раме, при действии максимальных продольных сил.

Для надкрановой части колонны имеем: N=655.9 кН; Nl=439.1 кН; Nsh=0 кН (табл. 1.1). Поскольку нет нагрузок непродолжительного действия, то расчётные сопротивления бетона принимаем с b2=0.9(при заданной влажности 70%). Размеры сечения: b=600 мм, h=400 мм. Назначая а=а′=40 мм, получим

ho=h-а=400-40=360 мм.

Расчётная длина надкрановой части колонны lo=4.95 (табл. 1.1). Так как lo/h=4950/400= 12.38 > 4, то необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность. Находим значение случайного эксцентриситета:

еа  h/30 = 400/30=13.33 мм; еа  H2/600 = 3900/600 = 6.5 мм; еа  10 мм. Принимаем еа = 13,33 мм. Тогда соответствующие значения изгибающих моментов будут равны: M=Nеа=665.9·10³·13,33= 8.876 кН·м;

Ml=Nlеа=439.1·10³·13.33= 5.853 кН·м.

Для определения Ncr вычисляем:

Mtl = Nl(ho-а′)/2+Ml = 439.1·(0.36-0.04)/2+5.853 =76.11 кН·м;

M1=N(ho-а′)/2+M==665.9·(0.36-0.04)/2+8.876=115.42 кН·м; l=1+76.11/115.42=1.659 < 2;

=(As+A′s)/(bh)=(509+509)/(600·400)=0.00424;

так как еа/h=13.33/400= 0.0333 < е,min= 0.5-0.01·12.38-0.01·17.55=0.201,

принимаем е=е,min=0.201

Тогда:

=1/(1-665,9/8698)=1,083;

е=еа+(ho-а′)/2=13,33·1,083+(360-40)/2=174,4 мм.

Проверку прочности сечения выполняем по формулам пп. 3.61 и 3.62 [3]. Определяем х = N/(Rbb) = 665,9·10³/(17,55·600) = 63,3 мм. Так как х<Rho=0.519·360 = 186,84 мм, то прочность сечения по условию (108) [3]: Rbbx·(ho-0.5x)+RscA′s·(ho-а′) = 17,55·600·63,2·(360-0,5·6,2)+280·509·(360-40) =

=264,15 кН·м > Nе=665,9·0,1744=116,13 кН·м, т.е. прочность надкрановой части колонны в плоскости, перпендикулярной поперечной раме, обеспечена.

При проверки прочности подкрановой части колонны в плоскости, перпендикулярной плоскости изгиба. Учитываем только угловые стержни по

2  16 A-II (As =A′s= 402 мм²). В этом случае имеем размеры сечения: b = 900 мм, h=400 мм и расчётную длину lo=9м (табл. 1.1), а расчётными усилиями в сечении 6 - 6 будут: N = 1122,46 кН; Nl=659,16 кН; Nsh=259,18 кН. Поскольку в данном примере отношение lo/h =6600/400 = 22,5 >16,5, проверку можно не выполнять, т.к. прочность обеспеченна.

Расчёт прочности подкрановой консоли производим на действие нагрузок от собственного веса подкрановых балок и максимального вертикального давления от двух сближенных мостовых кранов с учётом коэффициента сочетания =0,85, или Q=G6+Dmax·=48,4+204,76·0.85=222,49 кН.

Проверяем прочность консоли на действие поперечной силы при возможном разрушении по наклонной полосе в соответствии с п. 3.99 [3]. Поскольку 2.5Rbtbho=2.5·1.3·400·1160=1508 H>Q=222,446 H, то по расчёту не требуется поперечной арматуры. По конструктивным требованиям принимаем хомуты диаметром 6 мм класса А-I, устанавливаемые с максимально допустимым шагом 150 мм.

Для обеспечения прочности консоли в вертикальном сечении на действие изги- бающего момента определяем площадь сечения продольной арматуры по форм. (208) [3]: As=Ql1/(hoRs)=222,45·10³·450/(1160·280)=308,197 мм². Принимаем 3 12A-II(As=330 мм²).

Рис. 5.1. К расчету площади сечения арматуры в колонне:

Результаты диалога с ЭВМ к конструированию арматуры в колонне.