Расчет колонны

Страница 1

Определение продольных сил от расчетных нагрузок. Грузовая площадь колонны 3,78 х 3,195 = 12,08 м2. Подсчет нагрузок на грузовую площадь колонны приведен в таблице 2.4.

Таблица 2.4

Постоянная:

собственный вес плиты днища и покрытия 7,57 х 12,08 = 91,45 кН

собственный вес колонны сечением 0,4х0,4 м, 0,4х0,4х3,17х25х1,1=13,95 кН

l = 3,17 м

собственный вес балки Б-1 сечением 0,3х0,5 м 0,3х0,5х3,78х25х1,1=15,59кН

собственный вес балки Б-2 сечением 0,25х0,4 м 0,25х0,4х3,78х25х1,1=10,40 кН

собственный вес главной балки БГ-1 в составе 0,35х0,7х3,195Х25Х1,1 =

рамы Р-1 сечением 0,35х0,7 м 21,53 кН

собственный вес стенки 3,5 х 3,78 = 13,23 кН

Итого с учетом коэффициента надежности G = 166,15 кН

по назначению γn = 1,0

Временная с учетом γn = 1,0 Q = 12,2 х 12,08 = 147,38 кН

Полная нагрузка G + Q = 313,53 кН

Определение изгибающих моментов колонны от расчетных нагрузок.

Момент у заделки колонны

М’ = ql2 / 24 = 81,46 х 4,12 / 24 = 57,06 кНм

где q = g + v = 81,46 кН/м (табл. 2.3)

l = 4,1 м – расчетный пролет балки в составе рамы Р-1.

Момент в месте примыкания к главной балке в составе рамы Р-1.

М = – Мк + Мп = 114,11 – 32,46 = 81,65 кНм

где Мк – изгибающий момент на опоре балки со стороны консольного свеса, Мк = 32,46 кНм;

Мп – момент на опоре балки со стороны пролетной части, Мп=114,11 кНм

Расчет прочности колонны

Характеристики прочности бетона и арматуры. Класс тяжелого бетона В 25 и класс арматуры А-III приняты такими же как и для балки. Подбор сечений симметричной арматуры Аs = A’s. Рабочая высота сечения h0 = h – а = 40 – 4 = 36 см, ширина в = 40 см.

Эксцентриситет силы l0 = lcol /600 = 317 / 600 = 0,53 см, но не менее 10 м. Поскольку эксцентриситет силы l0 = 26,04 см, больше случайного эксцентриситета l0 = 1 см, он и принимается для расчета.

Находятся значения моментов в сечении относительно оси, проходящей через центр наименее сжатой арматуры.

М1 = М + N (h / 2) = 81,65 + 313,53 (0,4/2 – 0,04) = 131,81 кНм

Отношение l0 / r = 317 / 11,56 = 27,42 > 14, где r = 0,289h = 0,289 х 40 = 11,56 см – радиус ядра сечения.

Критическая продольная сила

Для тяжелого бетона φl = 1 + М1l / М1 = 2

Значение δ = l0 /h = 26,04 / 40 = 0,65 > δmin = 0,5 – 0,01 l0 / h – 0,01 Rb= 0,5 – 0,01 х 317 / 40 – 0,01 х 14,5 х 0,9 = 0,29; принимается δ=0,65. Отношение модулей упругости α = Еs / Ев = 200000 / 30000 = 6,67.

Задавшись коэффициентом армирования μ1 = 0,025, вычисляется критическая сила

Коэффициент η вычисляется как

η = 1/(1 – N/Ncr) = 1 / (1 – 313,53 / 180,8 х 103) = 1,002.

Значение l равно l = l0 х η + h/2 – а = 26,04 х 1,002 + 40/2 – 4 = 42,09 см.

Определяется граничная относительная высота сжатой зоны.

ξR = 0,75 / [1 + 365 / 500 (1 – 0,75 / 1,1)] = 0,604,

где w = 0,85 – 0,008 х 0,9 х 14,5 = 0,75

Производятся вычисления

где δ’ = а’/h0 = 4 / 36 = 0,111

Площадь арматуры определяется по формуле:

Принято 2 Ø 16 А-III с As=4.02 см2;

μ1 = 2 х 4.02 / 40 х 40 = 0,02 – для определения Ncr было принято μ = 0,025 – перерасчет не делается.

Конструирование арматуры колонны.

Колонна армируется пространственными каркасами, образованными из плоских сварных каркасов. Диаметр поперечных стержней dsw= 8 мм А-III, принят шаг S=30 см, что менее 20d= 20 х 16 = 320 мм.

В месте примыкания колонны к фундаменту выполняется косвенное армирование с помощью сварных сеток. Шаг сеток принят 100 мм Б 1|3 d = 133 мм. Размеры ячеек назначены 100 мм > 45 мм.

Первая сварная сетка располагается на расстоянии 20 мм от верхней грани плиты фундамента. Для усиления концевых участков колонны предусмотрено четыре сетки на длине не менее 10d = 160 мм.

Построение ЛАЧХ объекта для статической системы
Асимптотическая ЛАЧХ звена второго порядка при d=1.0246 имеет два «излома» на частотах ω1=1/T1 = 0.33 с-1 , ω2=1/T2 = 0.5 с-1 . Объект управления представляет собой последовательную цепочку типовых звеньев (два апериодических звена), поэтому можно представить, суммируя ЛАЧХ отдельных звеньев. Пр ...

Обоснование и характеристики принятого объёмно-планировочного решения
Данное здание имеет в плане прямоугольную форму с размерами: · в осях 1–25 120 м; · в осях А-Л 36 м; и имеет следующие объёмно-планировочные решения: · По числу этажей – одноэтажное; · По наличию подъёмно-транспортного оборудования – крановое; · По конструктивным схемам покрытий – каркасно-плоскостное ...

Детальное обследование стальных конструкций
При детальном обследовании спальных конструкций производится: инструментальное измерение выявленных при визуальном обследовании дефектов с определением прогибов конструкций, раскрытия трещин, смещения опорных узлов, отклонений конструкций от вертикали и др.; оценка коррозионной поврежденности конструкций; ...