5.2 Подбор сечений
При эксцентриситете e0=10 мм ≤ h/30 и гибкости λ = lО/h =360/30=12<20 (h=b=30cм, lО=Hst=360 см), колонну прямоугольного сечения с арматурой, расположенной у противоположных в плоскости изгиба сторон сечения, рассчитывают как сжатый элемент со случайным эксцентриситетом из условия N Nult , где Nult – предельное значение продольной силы, которую может воспринять колонна, определяемое по формуле:
Nult = φ ( RbA + RscAs,tot ).
Здесь А = b2 - площадь сечения колонны;
As,tot - площадь всей продольной арматуры в сечении;
φ – коэффициент продольного изгиба, принимаемый в зависимости от гибкости колонны и длительности действия нагрузки: при длительном действии нагрузки по прил. 8 МУ; при кратковременном действии нагрузки определяется по закону линейной интерполяции.
При кратковременном действии полной расчетной нагрузки N=2924.72 кН значению λ=16 соответствует значение φ=0,804.
Задаёмся
коэффициентом
= 0,01;
As,tot = 0,01 А
Вычисляем высоту квадратного сечения:
=
=50,89
см.
Принимаем с округлением в меньшую сторону и кратностью 5 мм. b=50 см, тогда А=2500 см2.
Подбор продольной арматуры
As,tot = (N/ φ - RbA)/ Rsc = (2924,7 /0,804 – 1,3*2500)/ 35,5 = 28,52 см2 ;
При расчете на действие продолжительной составляющей расчетной нагрузки Nl=1654,64 кН, значение гибкости λ=16 соответствует φ=0,804. Площадь продольной арматуры составит:
As,tot = (1654,64 / 0,804 – 1,05*2500)/ 35,5 = 16 см2
Минимальная площадь сечения (28,12 см2 ).
Из трёх соответствующих комбинаций:
6Ø25 при As,tot = 29,45 см2;
4Ø32 при As,tot = 32,17см2;
6Ø18 с As,tot = 15,27 см2 и 6Ø18 с As,tot = 15,27 см2;
Принимаем 6Ø25A400 с As,tot = 29,45 см2
Подбор поперечной арматуры
Так как горизонтальная нагрузка не воздействует на рассматриваемую колонну, то в ней не возникают поперечные силы. Поэтому диаметр и шаг поперечных стержней следует принять по конструктивным соображениям в соответствии с 8.3.12 [2]. А именно, с целью предотвращения потери устойчивости (выпучивания) продольной арматуры. Шаг поперечных стержней не более 15 d= 375 мм и не более 500 мм (d-диаметр продольных стержней).
Площадь сечения продольной арматуры,( это 6Ø25 при As,tot = 29,45 см2; ) составляет 29,45/2500*100 = 1,18% от площади сечения колонны. Следовательно, минимальный шаг поперечных стержней выбираем из 2 значений 15*25=375 мм и 500мм. Очевидно, что необходимо принять 375 мм.
Диаметр поперечных стержней принимаем конструктивно из условия сварки 12 мм. Класс арматуры принимаем А240 – как наиболее распространенный для поперечного армирования.
Список использованной литературы
1. СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. – М.: ФГУП ЦПП, 2004.
2. СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. М.: ФГУП ЦПП, 2004.
3. СНиП 11-22-81. Каменные и армокаменные конструкции. Нормы проектирования. – М.: ФГУП ЦПП, 2004.
4. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. – М.: ФГУП ЦПП, 2004.
5. СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. – М. 2011
6. Попов Н.Н., Забегаев А.В. Проектирование и расчет железобетонных и каменных конструкций. – М.: Высшая школа, 1989.
7. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. - М.: Стройиздат, 1991.
8. Руководство по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций. - М.: Стройиздат, 1975.
9. Бондаренко В.М., Судницын А.И., Назаренко В.Г. Расчет железобетонных и каменных конструкций. – М.: Высшая школа, 1988.
10. Расчет и конструирование частей жилых и общественных зданий: Справочник проектировщика. – Киев: Будивельник, 1987.