4.3.4. Поперечное армирование колонны

№

п/п

Алгоритм

Пояснения, справки

1

2

3

1

Определение расчетной длины площадки опирания ригеля , которая обеспечивает прочность бетона консоли на смятие:

.

Q – опорное давление ригеля на консоль, которое равно максимальной поперечной силе на опоре ″В″ по результатам статического расчета ригеля.

R_b - расчетное сопротивление бетона колонны сжатию.

ширина сечения ригеля.

2

Вычислить расчетный вылет консоли с учетом зазора ″c″:

Здесь с = 0.030.05м.

3

Назначение окончательного вылета консоли из условия:

Значение принимать кратным 50мм.

Значение обеспечивает необходимое опирание ригеля ( 200 мм).

4

Вычислить плечо усилия Q относительно грани колонны (т.е. места защемления консоли):

.

5

Определение требуемой рабочей высоты консоли из условия прочности наклонного сечения на действие поперечной силы без учета поперечного армирования:

,

но не более: .

ширина консоли, которая равна ширине колонны ;

– коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона равным 1,5 в соответствии с [1, п. 3.32].

6

Назначить полную высоту консоли из условий:

наибольшее значение из п. 5;

.

Назначая высоту консоли h, обязательно проверять соотношение где

h₁ определять по чертежу консоли принимая . Если указанное соотношение не выполняется, следует увеличить высоту консоли исходя из приведенного требования.

1

2

3

7

Проверка условия l_k ≤ 0.9h₀ которое гарантирует возможность считать консоль короткой.

Если требование не выполнено, надо увеличить высоту консоли так, чтобы оно выполнилось, иначе консоль недопустимо считать короткой, а ее деформации при изгибе окажутся недопустимыми.

8

Определение требуемой площади продольной арматуры консоли как в изгибаемом элементе прямоугольного профиля с размерами сечения :

Здесь 1,25 - коэффициент надежности;

- максимальный изгибающий момент в консоли.

Принимать

- расчетное сопротивление стали (сталь принимать того же класса, что и для армирования тела колонны);

9

Назначение продольной арматуры консоли (см. пояснение справа таблицы).

По значению треб из сортамента подобрать необходимую арматуру (1225)мм в количестве 2 3 стержня. Расположить их горизонтально на расстоянии h₀ от нижней (сжатой) грани консоли. Привести эскиз армирования (рис.4.11).

10

Выбор схемы армирования консоли поперечной арматурой в зависимости от требования:

Если требование выполнено, то консоль армировать наклонными хомутами по всей высоте по схеме рис. 4.12-а.

Если требование не выполнено, консоль армировать горизонтальными хому­тами и отогнутыми стержнями по схеме рис. 4.12-б.

11

Назначить шаг поперечных стержней “S” (хомутов и отогнутых стержней).

При этом пользоваться Нормами [1, п. 5.30].

12

Назначить диаметр поперечных стержней по площади:

- для хомутов;

- для отогнутых стержней.

Здесь A_sw (A_s,inc) общая площадь хомутов (отогнутых стержней), пересекающих верхнюю половину линии l, которая соединяет точку приложения усилия Q на консоли с точкой соединения наклонной грани консоли с гранью колонны (см. рис. 4.12). При этом количество хомутов, которые обеспечивают требуемую площадь следует находить непосредст­венно по чертежу консоли, выполненной в масштабе, на котором необходимо расположить все поперечные стержни с шагом S (по п. 11).

Надо понимать, что в одной плоскости хомутов должно быть не менее чем два стержня по толщине консоли (чаще всего 2 3 шт.).

1

2

3

При этом диаметры этих стержней принимать  5мм с учетом также требований их свариваемости с продоль­- ными стержнями консоли (см. п. 4.3.4 «Указаний»), а для отогнутых стержней также и требований:

.

13

Проверка достаточности размеров и попе­речного армирования консоли по условию прочности на действие поперечного усилия по наклонной полосе между сосредоточенной силой и опорой (рис. 4.11):

где правую часть принимать не более, чем , но не менее

Если условие не выполнено, следует изменить размеры консоли или ее поперечное армирование так, чтобы условие выполнилось, то есть повторить расчет заново.

Приведенное условие см. [1, п. 3.34].

Здесь

E_s - модуль арматурной стали для поперечной арматуры [1, табл. 29].

E_b - начальный модуль упругости бетона [1, табл. 18].

A_sw – площадь хомутов (отогнутых стержней) в одной плоскости (т.е. 23шт);

b - ширина консоли, которая равна h_кол .

S_w – шаг хомутов (отогнутых стержней) по п.11 алгоритма.

;

14

Конец расчета.