Разработка архитектурно-конструктивного проекта станции нейтрализации промышленных стоков

Рефераты / Строительство и архитектура / Разработка архитектурно-конструктивного проекта станции нейтрализации промышленных стоков

П.2.2 Расчет крайней колонны по несущей способности

П.2.2.1 Расчет продольной арматуры

Сечение I-I.

Размеры сечения: h = 600 мм; в = 400 мм; а = а’ = 50 мм;

ho = 600 – 50 = 550 мм. Бетон тяжелый класса В15 (М200), подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении: Rв = 8,5 МПа, Ев = = 20,5 ∙ 103 МПа. К величине Rв вводится коэффициент αвч = 0,9 и αвч = 1

,1.

Продольная рабочая арматура колонны класса A-III (ф16-40 мм) с Rs = Rsс = 365 МПа, поперечная – A-I (ф6 – 8 мм) с Rs = Rsс = 225 МПа.

Наиболее невыгодные сочетания усилий по табл. П.2.2:

а) М1 = ± 76,33 кН∙м и N1 = 532,09 кН;

б) М2 = ± 63,69 кН∙м и N1 = 757,24 кН;

Для обеих комбинаций усилий имеем:

Мдл = Ме (Мпост) = - 9,12 кН∙м;

Nдл = Nе (Nпост) = 532,09 кН/

1. Расчетная длина и гибкость колонны

м;

м.

Высота сечения колонны – h = 600 мм. Поскольку λh = ео/h = 12,15/0,6 =

= 20,25 > 4,0, то необходимо учитывать влияние прогиба на величину эксцентриситета продольных сил.

2. Определение эксцентриситетов продольных сил и величин условных критических сил

- 1/600 ∙ ео = 1/600 ∙ 121500 = 20,25 мм;

- 1/30 ∙ h = 1/30 ∙ 600 = 20 мм.

а) Для первой комбинации усилий:

М1 = ± 76,33 кН∙м и N1 = 532,09 кН;

М1е = - 912 кН∙м и N1е = 532,09 кН;

αвч = 1,1; Rв = 1,1 ∙ 8,5 = 9,35 МПа;

Условная критическая сила

Ncr = D1(D2 + D3)вh,

где МПа,

λh = eo/h = 13,2/0,6 = 22.

δe = eo/h = 143/600 = 0,238

δe,min = 0,5 – 0,01h – 0,01 Rв = 0,5 – 0,01 ∙ 22 – 0,01 ∙ 9,35 = 0,187 < δe = 0,238, принимаем δe = 0,238.

ψе = 1 + β, где β = 1,0 [2].

М(1) = N1 ∙ e(1) = 532,09 ∙ 0,393 = 209,11 кН∙м;

М1е = N1e ∙ кН∙м;

м.

D3 =µα

Принимаем µ = 0,004, исходя из µmin% = 0,2% при гибкости λ = ео/i =

= Величина α =

Ncr1 = D1 ∙ (D2 + D3)вh = 67,77 ∙ (0,085 + 0,028) ∙ 400 ∙ 600 = 1837,9 кН.

б) Для второй комбинации усилий.

М2 = ± 63,29 кН∙м и N2 = 757,24 кН;

М2е = 9,12 кН∙м и N2е = 532,09 кН; αв2 = 1,1;

Rв = 9,35 МПа; λh =12,15/0,6 = 20,25 > 4,0.

еое = 0,017 м.

D1 = МПа.

δе, min = 0,5 – 0,01 ∙ 20,25 – 0,01 ∙ 9,35 = 0,204 > δе = 0,14,

принимаем δе = 0,204.

ψе = 1 + β

М(2) = 757,24 ∙ 0,334 = 252,92 кН∙м;

е(2) = ео2 + h/2 – a = 0,084 + 0,3 – 0,05 = 0,334 м.

D3 = 0,028.

Ncr2 = 80 (0,0986 + 0,028) 600 ∙ 400 = 2430,72 кН.

3. Учет влияния прогиба и определение величин эксцентриситетов – е.

а) Для первой комбинации усилий

N1 = 532,09 кН; Ncr1 = 1837,9 кН; ео1 = 0,143 м.

е1 = η1 ∙ ео1 + h/2 – а = 1,407 ∙ 0,143 + 0,3 – 0,05 = 0,45 м;

б) Для второй комбинации усилий

N2 = 757,24 кН; Ncr2 = 2430,72 кН; ео2 = 0,084 м.

е2 = 1,453 ∙ 0,084 + 0,3 – 0,05 = 0,372 м.

4. Определение случая внецентренного сжатия сечения арматуры.

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:

Se = ,

где w = α – 0,008 Rв = 0,85 – 0.008 ∙ 9,35 = 0,775.

а) Для первой комбинации усилий:

определяем параметры δ, αm1 , αn:

αn =

Сечение арматуры As и As’ назначаем конструктивно по µmin =µ’min= 0,2% (по гибкости λi = 77 в пределах 35…83), тогда Аs = Аs’ = 0,002 ∙ 400 ∙550 = 440 мм2. Принимаем 2ф18А – III с Аs= Аs’ = 509 мм2 (+ 10,2%) с каждой стороны сечения.

б) Для второй комбинации усилий

δ = 0,091; αm1 =