Расчет прочности монолитной колонны

Расчет производим по результатам расчета на программном комплексе «ЛИРА 9.6».

Методика подбора сечений арматуры внецентренно сжатой колонны при R (случай 2). Расчетные формулы для подбора симметричной арматуры получают из совместного решения системы трех уравнений: уравнения равновесия продольных усилий, моментов и эмпирической зависимости для s. Последовательность расчета по этим формулам для элементов из бетона В25 и ниже следующая:

1. Определяют.

; (2.1).

;(2.2).

; (2.3).

• 2. При s0 принимают конструктивно по минимальному проценту армирования.
• 3. При s0 определяют.

Сечение элемента размерами b = 600 мм, h = 600 мм; a =a' = 50 мм; бетон тяжелый класса В25, модуль упругости Eb=30· 103 Мпа, расчетное сопротивление бетона Rb= 14,5Мпа, с учетом коэффициента условие работы бетона (b2 = 0,9) принимаем Rb = 13,05 МПа. Рабочая арматура симметричная класса A-400, модуль упругости; Es=2· 105 МПа, расчетное сопротивление Rs=365 Мпа, поперечное армирование А-240 Es=2,1· 105Мпа, Rs=225 Мпа.

Продольные силы от постоянных и длительных нагрузок:

1-Комбинация.

Nl= 3572,55 кН, Nld = 3572,55 кН соответствующие моменты Мсоотв=32,8кНм в том числе от длит. Мl=32,8кНм из РСУ;

2-Комбинация Мmax=41,8 кНм, Мl=7,05 кНм и соответствующие значение Nсоотв=3545,8 кН, в том числе Nl=3240,2 кН.

Вывод: Расчет ведем по 2 комбинации, т. к значения изгибающего момента значительно больше, тогда как значение N близко по двум комбинациям.

Расчет ведем по II комбинаци.

Расчетную длину колонн одноэтажных зданий при жестком соединении ригелей с колоннами в монолитных перекрытиях принимают высоту этажа.

Подбор сечений симметричной арматуры.

Рабочая высота сечения h0 = h — a = 60 — 5 = 55 см, ширина b=60 см.

Эксцентриситет силы:

Случайный эксцентриситет:

см или, но не менее 1 см. Поскольку эксцентриситет силы больше случайного эксцентриситета, его и принимают для расчета статически неопределимой системы.

Найдем значения моментов внешних сил относительно наименее сжатой (растянутой арматуры):

При длительной нагрузке:

;

При полной нагрузке Проверяем отношение l0/r=224/17,34=12> 10, где r =0,289?h=0,289?60=17,34см — радиус ядра сечения.

Выражение для критической продольной силы при прямоугольном сечении с симметричным армированием (без предварительного напряжения) с учетом, что,, принимает вид:

.

Для тяжелого бетона.

должно соблюдаться условия, что? , поэтому принимаем д=0,41.

Отношение модулей упругости:

Задаемся коэффициентом армирования м1=0,03% и вычисляем критическую силу.

Вычисляем коэффициент как:

Значение е равно:

Определяют граничную относительную высоту сжатой зоны:

щ=0,85−0,008Rb=0,85−0,008· 13,05=0,754.

Вычисляем:

;

;

Так какs0 принимают конструктивно по минимальному проценту армирования?? мин=0,005.

As=As'=??мин? b? h0=0,005?60?55= 16,5 см².

Принимаем 522 А-400 с Аs=19 см2.

Конструирование арматуры колонны Колонна армируется пространственными каркасами, образованными из плоских сварных каркасов. Диаметр поперечных стержней при диаметре продольной арматуры 522 ммА-400,из условия сварки 8 мм А-240; принимаемc шагом s=300 мм что менее S?20d=20?22=440 мм.