- •Оренбургский государственный университет
- •Курсовой проект
- •«Железобетонные и каменные конструкции»
- •Пояснительная записка
- •4 Проектирование внецентренно сжатой колонны 4.1 Определение расчетных комбинаций усилий и продольного армирования для заданного сечения…………………………………………32
- •5 Расчет и конструирование монолитного внецентренно нагруженного фундамента под колонну
- •1 Компоновка поперечной рамы и определение нагрузок
- •1.1 Компоновка поперечной рамы
- •1.2 Определение постоянных и временных нагрузок
- •2 Проектирование стропильной конструкции
- •2.1 Расчетный пролет, нагрузки, усилия
- •2.2 Предварительный подбор продольной напрягаемой арматуры
- •2.3 Определение геометрических характеристик приведенного сечения
- •2.4 Определение потерь предварительного напряжения
- •2.5 Расчет прочности наклонных сечений
- •2.6 Проверка прочности нормальных сечений
- •2.7 Расчет по образованию нормальных трещин
- •2.8 Расчет по раскрытию нормальных трещин
- •3 Статический расчет поперечной рамы
- •3.1 Вычисление геометрических характеристик сечений колонн
- •3.2 Определение реакций верха колонн рамы-блока от единичного смещения
- •4 Проектирование внецентренно сжатой колонны
- •4.1 Определение расчетных комбинаций усилий и продольного армирования для заданного сечения
- •4.1.1. Расчет подкрановой части колонны
- •4.1.2. Расчет крановой консоли
- •4.1.3. Проверка трещиностойкости и прочности колонны в стадиях подъема, транспортирования и монтажа
- •5 Расчет и конструирование монолитного внецентренно нагруженного фундамента под колонну
- •5.1 Данные для проектирования
- •5.2 Определение размеров подошвы фундамента и краевых давлений
- •5.3 Определение конфигурации фундамента и проверка нижней ступени
- •5.4 Подбор арматуры подошвы
- •5.5 Расчет подколонника и его стаканной части
4.1.1. Расчет подкрановой части колонны
Размеры сечения подкрановой части колонны (для принятого при компоновке типа опалубки 4) b = 400 мм, h = 700 мм.
Назначаю для продольной арматуры ,
тогда .
Комбинации расчетных усилий для сечений 1П-1П и ГУ-ГУ приняты из табл. 2.6 и приведены в табл. 3.2 (усилия уменьшены вдвое).
Таблица 3.2 Комбинации усилий для подкрановой части колонны
Вид усилия |
Величины усилий в комбинациях | ||
|
|
Nтаx | |
М, кНм |
101,58 |
-102,5 |
-92,17 |
N, кН |
478,82 |
507,3 |
670,6 |
Q, кН |
|
17,46 |
20,41 |
Усилия от всех нагрузок без учета крановых и ветровых: М' = 39,35/2 =19,68 кН·м; N'= 957,64/2 = 478,82 кН; усилия от продолжительных нагрузок: Мl = 18,77/2 = 9,39 кН·м; Nl = 631,04/2 = 315,52 кН.
При наличии знакопеременных моментов армирование подкрановой части колонны также принимаем симметричным. Подбор арматуры выполним для комбинации Nтаx.
Расчет в плоскости изгиба. Расчетная длина подкрановой части в плоскости изгиба при учете крановых нагрузок ибез их учета. При минимальной гибкости 13,14 / 0,7 = 18,77 > 4 необходимо учитывать влияние прогиба на несущую способность колонны.
Устанавливаем коэффициент условий работы бетона :
Так как |М| = 128,75 кНм < 0,82-|М| = 0,82·310,39 = 254,5 кН·м, то коэффициент = 1,1 и = 18,7 МПа. Случайные эксцентриситеты:
еа1 =l0 / 700 = 14,55 / 700 = 0,02 м;
еа2= h / 30 = 0,7 / 30 = 0,02 м;
еа3 = 0,01 м.
Проектный эксцентриситет е0 = |М| / N = 102,5 / 670,6 = 0,15 м > еа = 0,02 м - случайный эксцентриситет не учитываем, так как колонна является; элементом статически неопределимой системы.
Находим условную критическую силу Nсr и коэффициент η:
1.δе = е0 / h = 150 / 700 = 0,214;
δе,min = 0,5 - 0,01·14,55 / 0,7 - 0,01·18,7 = 0,105;
δе = 0,214 > δе,min = 0,105 - в расчет вводим δе = 0,214.
2. Моменты М и Мl разных знаков, а е0 =150 мм > 0,1·h =
= 0,1·700 = 70 мм, тогда коэффициент = 1.
В первом приближении принимаем μ = 0,005 .
Условная критическая сила
Сечение достаточно.
5. Коэффициент увеличения начального эксцентриситета
η = 1/(1-670,6/5327,7) =1,144.
6. Расчетный эксцентриситет продольной силы
е = 1,144·150 + 0,5·700 - 40 = 482 мм.
7. Вспомогательные коэффициенты:
;
Требуемая площадь сечения продольной арматуры
т.е. арматуру принимаем по конструктивному минимуму:
.
Тогда получаю , что незначительно отличается от предварительно принятого, следовательно, расчет можно не уточнять, а окончательно принять.
Принимаем по 3Ø16 А-III () у коротких граней подкрановой части колонны. У широких граней предусматриваем по 1Ø12 А-Ш с тем, чтобы расстояния между продольными стержнями не превышали 400 мм.
Расчет из плоскости изгиба. Расчетная длина подкрановой части из плоскости изгиба . Так как гибкость из плоскости = 8,76 / 0,4 = 17,52 меньше минимальной гибкости в плоскости изгиба = 20,8, расчет из плоскости изгиба можно не выполнять.