3. Проектирование колонны

Класс бетона для сборных конструкций………………………В25

Класс арматуры сборных ненапрягаемых конструкций……...А-II

Проектируемая колонна по оси………………………………..<Б>

Номер расчётного сочетания колонны………………………...2 – 2

Влажность окружающей среды…………………………………70%

Решение. Анализ эпюр изгибающих моментов, построенных для колонны по оси Б показывает, что целесообразно при расчёте сечений принимать несимметричное армирование, так как моменты разных знаков отличаются по абсолютной величине более чем на 25%.

Неблагоприятные комбинации расчётных усилий в сечении 2 – 2 для основных сочетаний нагрузок представлены в табл.

Таблица . Определение основных сочетаний расчётных усилий в сечении 2 – 2 колонны по оси Б.

Но-мер	Загружения и усилия		Расчётные сочетания усилий (силы – в кН; моменты – в кНрм)
1	Загружения		1+(8+14)	1+(10+18)	1+2	1+(10+18)
	У С И Л И Я		1149,27	1149,27	1350,87	1149,27
			71,35	- 79,20	- 25,01	- 79,20
			1149,27	1149,27	1149,27	1149,27
			0,00	0,00	0,00	0,00
			0,00	0,00	0,00	0,00
			71,35	- 79,20	- 25,01	- 79,20
2	Загружения		1+4+(8+14)+22	1+2+(10+18)+23	1+2+(10+18)+23	1+(10+18)+23
	У С И Л И Я		1330,71	1330,71	1330,71	1149,27
			130,49	- 137,56	- 137,56	- 111,07
			1149,27	1149,27	1149,27	1149,27
			0,00	0,00	0,00	0,00
			0,00	0,00	0,00	0,00
			104,00	- 111,07	- 111,07	- 111,07

Расчётные характеристики бетона и арматуры. Бетон тяжёлый класса В25, подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении, МПа, МПа, МПа. Продольная рабочая арматура класса А-II, МПа, МПа.

Размеры сечения надкрановой части колонны (для принятого при компоновке типа опалубки 9) мм, мм. Назначаем для продольной арматуры мм, тогда мм.

Определим сначала площадь сечения продольной арматуры со стороны менее растянутой грани ( справа) при условии симметричного армирования от действия расчётных усилий в сочетании и :

кН; кНм; кН; ; ; кНм.

Поскольку имеются нагрузки непродолжительного действия, то вычисляем коэффициент условий работы бетона . Для этого находим: момент от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок (кроме нагрузок непродолжительного действия) относительно оси, проходящей через наиболее растянутый (или менее сжатый) стержень арматуры.

кНм;

То же, от всех нагрузок

кНм;

Тогда при :

Принимаем и МПа; МПа.

Расчётная длина подкрановой части колонны при учёте нагрузок от кранов равна м. Так как , то расчёт производим с учётом прогиба элемента, вычисляя . Для этого находим:

мм мм;

так как

.

Принимаем .

Поскольку изгибающие моменты от полной нагрузки и от постоянных и длительных нагрузок имеют разные знаки и мм мм, то принимаем .

С учётом напряжённого состояния сечения ( малые эксцентриситеты при больших размерах сечения) возьмём для первого приближения коэффициент армирования , тогда при получим:

кН.

Коэффициент будет равен: .

Вычислим значение эксцентриситета с учётом прогиба элемента по формуле:

мм.

Определим необходимое продольное армирование. Находим и . Вычислим значения коэффициентов:

;

;

.

Так как , значения определяем по формуле:

мм² .

Поскольку по расчёту арматура не требуется, то сечение её назначаем в соответствии с конструктивными требованиями:

мм². Тогда получим:

,

что незначительно отличается от предварительно принятого , следовательно, расчёт можно не уточнять, а окончательно принять

мм².

Определим площадь сечения продольной арматуры со стороны наиболее растянутой грани (слева) для нессиметричного армирования с учётом, что со стороны сжатой грани (справа) должно удовлетворяться условие мм² ( по предыдущему расчёту ). В этом случае расчётные усилия возьмём из сочетания и : кН, кНм; кН, кНм; кН; кНм.

Вычислим коэффициент :

кНм;

кНм;

, принимаем

Находим где ,

кНм

кНм.

Принимая , при получим

кН.

.

Вычислим мм, тогда

мм.

Определяем площади сечения сжатой и растянутой арматуры. Получим

мм²

Поскольку по расчёту не требуется сжатая арматура, то площадь сечения растянутой арматуры находим, оставляя минимальное сечение арматуры

мм².

Находим

,

соответственно . Тогда

мм² мм².

Принимаем минимальное конструктивное армирование мм².