3.3. Расчет продольного армирования

Определяют случайный эксцентриситет, принимая его максимальным из трех значений

Расчет армирования колонны выполняем по следующей методике [4]:

1. Определяем критическую продольную силу

,

где - высота этажа, принимаемая по заданию на курсовое проектирование;

, но не менее , если , то в расчет принимаем ;

Значение эксцентриситета ;

- высота сечения колонны, в курсовом проекте принимается 0,4 м;

;

- расчетное сопротивление бетона сжатию, принимаемое по [1], в курсовом проекте для класса бетона В15, МПа;

Принимаем , т.к.

- коэффициент, определяемый по формуле:

,

где - коэффициент, принимаемый в зависимости от вида бетона по табл. 30 [1], для тяжелого бетона ;

- момент относительно растянутой или наименее сжатой грани сечения от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок

,

где - полная нагрузка на колонну тб. 3 с учетом собственного веса колонны;

- момент относительно растянутой или наименее сжатой грани сечения от действия постоянных, длительных нагрузок

,

где - длительная составляющая нагрузки, определяемая по п. 2.2;

- коэффициент приведения;

- модуль упругости арматуры, принимаемый по табл. 29 [1], в курсовом проекте для арматуры класса АIII, ;

- модуль упругости бетона, принимаемый по табл. 18 [1], в курсовом проекте для тяжелого бетона класса В15, ;

- коэффициент, учитывающий влияние предварительного напряжения арматуры на жесткость элемента, в курсовом проекте , т.к. арматура без предварительного натяжения;

- момент инерции бетонного сечения;

где - площадь бетонного сечения;

- радиус ядра сечения;

- высота сечения колонны.

,

где - коэффициент армирования;

мм – толщина защитного слоя.

Вычисляют коэффициент

Значение расчетного эксцентриситета с учетом

Определяют граничную относительную высоту сжатой зоны по формуле 25 [1] или по приложению 7 [5]. Далее вычисляем

- условие не выполняется

где - рабочая высота колонны, .

Если условие не выполняется, то продольное армирование колонны назначают конструктивно.

,

где - толщина защитного слоя до арматуры .

При принимают конструктивно по минимальному проценту армирования, . Знак «-» говорит о том, что площади бетона достаточно для восприятия нагрузки без арматуры. В этом случае арматуру и назначаем 4Ø12 А400.

Число продольных стержней в колонне 4Ø12мм. Армирование производится плоскими сварными каркасами, которые объединяются в пространстве путем приварки к ним соединительных стержней.

Поперечные и соединительные стержни должны быть приварены по четырем угловым стержням и должны образовать замкнутый контур, препятствующий выпучиванию продольной арматуры, поэтому их ставят с шагом не более 20d продольной арматуры при сварных каркасах и 15d продольной арматуры при вязанных каркасах.

Диаметр поперечных стержней принимается конструктивно Ø6 А240. В колонне, для равномерного распределения напряжения по сечению, сверху и снизу устанавливаются по 4 конструктивные сетки из арматуры Ø5 В500 с ячейками 40*40 мм. Крайняя сетка установлена на расстоянии 50 мм от торца колонны, остальные с шагом 60мм.