Расчет по наклонным сечениям.

1. Прочность балки по наклонной полосе:

Прочность балки по наклонной полосе обеспечена при любой поперечной арматуре.

2. Расчет по наклонной трещине:

Для проекции наклонной трещины должны выполнятся условия:

.

Условия по ограничению длины проекции наклонной трещины не соблюдены, для дальнейшего расчета принимаем

Проекцию наклонного сечения принимаем из условия:

.

Верхнее ограничение с=3,33∙550=1831 мм, принимаем для дальнейшего расчета.

Тогда поперечное усилие, воспринимаемое бетоном,

Q_b=2∙0,945∙300∙550²/1831=93,65 кН, <Q=211,19 кН.

Поперечная арматура треуется по расчету.

Поперечное усилие, воспринимаемое хомутами в наклонной трещине,

Суммарное усилие, воспринимаемое сечением,

Q_u= Q_b+ Q_sw=93,65+141,65=235,3 кН.

Прочность балки по наклонным сечениям обеспечена. Поскольку поперечная арматура в правой трети первого пролета принята по конструктивному min, на остальных опорах, где Q меньше, принимаем такую же.

Сосредотосенная сила от второстепенных балок (G+P) передается на главные в пределах высоты их сечения (рис.7), поэтому необходимо выполнять расчет на отрыв (скол) бетона. В местах опирания второстепенных балок ставится дополнительная поперечная арматура в виде хомутов или сварных сеток, вертикальные стержни работают как подвески. Длина зоны, в пределах которых учитывается эта арматура, определяется по формуле:

S=2∙(h_гб-h_вб)+3∙b_вб.

Передача нагрузки со второстепенной балки на главную

Рис.7

Здесь условно принято, что сила (G+P) передается второстепенными балками на главную через сжатую зону x=b_вб (рис.10). При двух сетках, устонавливаемых у боковых граней главных балок, каждаю из них на длине S должна иметь площадь подвесок:

A_s=(G+P)/(2∙R_sw).

В нашем случае при G+P=164,93 кН

S=2∙(600-400)+3∙200=1000 мм.

A_s=164,93∙10³/(2∙255)=323,39 мм².

Устанавливаем у боковых граней главных балок сетки с вертикальными подвесками ø8 Аlll с шагом 150мм с сумарной площадью A_s=335 мм². Эпюра материалов выполняется аналогично как и у второстепенной балки, длину обрываемых стержней принимаем равной 20ø, так как эпюру поперечных сил не строим. Эпюра материалов представлена на рис.6.

Расчет и конструирование колонны.

Сбор нагрузок на покрытие.

Таблица 3
Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная
кровля	1,2	1,2	1,44
Собственный вес плиты:	1,5	1,1	1,65
Итого постоянная	2,7		3,09
Временная
длительная	0,84	0,7	1,2
кратковременная	0,84	0,7	1,2
Итого временная	1,68		2,4
Полная нагрузка	4,38		5,49
постоянная и длительная	3,54		4,29

Нагрузки и воздействия.

Грузовая площадь колонны:

Расчетная нагрузка от перекрытия одного этажа (табл. 2):

в том числе постоянная и длительная:

При шаге второстепенных балок 1675 мм расчетная нагрузка от собственного веса четырех ребер, выступающих под плитой:

Расчетная нагрузка от собственного веса ребра главной балки, выступающего под плитой:

где h_к - высота сечения колонны.

Расчетная нагрузка от собственного веса колонны рядового этажа:

Нагрузки на покрытие при снеговой нагрузке для lV района (г. Казань) приведены в СниП 2.01.07-85^* «Нагрузки и воздействия».

Тогда расчетное усилие в колонне от покрытия (табл.3):

в том числе постоянная и длительная:

Полная нагрузка:

Длительная нагрузка:

Считаем, что верх фундамента будет заглублен под пол 1-го этажа на 1м. Тогда с учетом защемления в фундаменте расчетная длина колонны первого этажа составит:

Расчет прочности нормального сечения.

Условие прочности имеет вид:

площадь бетонного сечения;

- коэффициент, учитывающий гибкость колонны и длительность действия нагрузок.

Где коэфиценты, принимаемые по таблице.

Коэвицент ϕ определяем последовательными приближениями. В первом приближении принимаем . В нашем случае, при l₀/h=3,64/400=9,1 и N_l/N=0,894, коэфицент ₁=0,8984, ₂=0,906. При определяем:

Проверяем:

условие выполняется, оставляем ϕ=0,902.

Вторично определяем:

Принимаем по сортаменту 4 22 А-III ( ).

Полученный процент армирования от рабочей площади бетона составляет:

Полученный процент армирования от рабочей площади бетона составляет:

При гибкости колонны l₀/h=9,1 это выше минимального допустимого процента армирования Суммарный процент армирования не превышает рекомендуемого максимального Поэтому шаг поперечных стержней должен быть s=20 с учетом кратности 50 мм, s=400 мм. По условиям сварки диаметр поперечных стержней должен быть не менее 0,25d_s, принимаем ø6 A-l. Согласно требованиям норм, защитный слой бетона до рабочей арматуры должен составлять не менее 20 мм и не менее d_s, в нашем случае – 22 мм. Окончательное расстояние от осей продольных стержней до наружных граней принимаем равным 40 мм.