Расчет прочности средней колонны

 

Характеристики прочности бетона и арматуры

Класс тяжелого бетона В20 и класс арматуры А-III принимаются такие же, как и для ригеля.

Колонна подвала

Две комбинации расчетных усилий:

1. , в том числе от длительных нагрузок и соответствующий момент , в том числе от длительных нагрузок

2. , в том числе  и соответствующее загружению 1+2 значение , в том числе .

Подбор сечений симметричной арматуры  выполняю по двум комбинациям усилий и принимаю большую площадь сечения. Анализом усилий устанавливаю одну расчетную комбинацию и по ней выполняю подбор сечений арматуры. Рабочая высота сечения  ширина b=30 см.

Эксцентриситет силы

Случайный эксцентриситет:  или

Поскольку эксцентриситет силы  больше случайного эксцентриситета  он и принимается для расчета статически неопределимой системы.

Значение моментов в сечении относительно оси, проходящей через центр тяжести наименее сжатой (растянутой) арматуры. При длительной нагрузке  при полной нагрузке

Отношение  – следует учитывать влияние прогиба колонны, где  – радиус ядра сечения.

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

 

 (85)

 

где ;

 принимаю ;

 

 

Вычисляю коэффициент η по формуле:

 

 (86)

 

Значение е равно

Определяю граничную высоту сжатой зоны по формуле:

 

 (87)

 

где

Вычисляю:

 

 (88)

 

 

 (89)

 

 

 (90)

 

где

Определяю площадь арматуры по формуле:

 

 (91)

 

Принимаю 2Ø28 А-IIIс As=12,32 см^2;  – для определения Ncr было принято  – перерасчет можно не делать.

Консоль колонны

Опорное давление ригеля Q=213 кН; бетон класса В20, Rb=11,5МПа,  арматура класса А-III, Rs=365 МПа, Rsw=290 МПа.

Принимаю длину опорной площадки l=20 см при ширине ригеля l_bm =25 см и проверяю условие:

 

 

Вылет консоли с учетом зазора С=5 см составит  при этом расстояние

Высоту сечения консоли у грани колонны принимаю равной  при угле наклона сжатой грани  высота консоли у свободного края  при этом h1=20 см≈h/2=45/2=22,5 см. рабочая высота сечения консоли  Поскольку l1=25 см<0,9ho=0,9·42=37 см, консоль короткая.

Проверяю высоту сечения короткой консоли в опорном сечении по условию:

 

 (92)

 

 

 (93)

 

Q=252кН>213кН, условие удовлетворяется.

Изгибающий момент консоли у грани колонны

Площадь сечения продольной арматуры консоли подбираю по изгибающему моменту у грани консоли, увеличенному на 25%, по формуле, принимаем η=0,9:

 

 (94)

 

Принимаю 2Ø14 А-III с As=3,08 см^2.

Короткие консоли высотой сечения  армируются горизонтальными хомутами и отогнутыми стержнями.

Суммарное сечение отгибов, пересекающих верхнюю половину отрезка lw,  принимаю 2Ø14 A-III с Ai=4,62см^2. условие di≤25 мм соблюдается. Длина отгибов  Условие di=16 мм≤(1/15) li=19 мм также соблюдается.

Горизонтальные хомуты принимаем Ø6 A-I. Шаг хомутов  принимаю s=10 см<15 см.