4.2. Розрахунок поздовжньої робочої арматури колони.

Відстань від центра ваги арматури до найближчих граней поперечного перерізу колони а = =а´ = 4,5 см.

Бетон класу C25/30: γ_с2 = 0,9, f_cd = 17 МПа, Е_cd = 25·10³ МПа.

Арматура класу А400С: f_yd = 365 МПа, Е _s = 2,1·10⁵ МПа.

Коефіцієнт армування μ=0,015.

Момент інерції поперечного перерізу колони:

Момент інерції арматури відносно осі, що проходить через центр ваги перерізу:

Коефіцієнт, який враховує вплив тривалості дії навантаження на прогинання елемента φ₁=1.

Випадковий ексцентриситет:

Приймаємо

Ексцентриситет розрахункового зусилля відносно центра ваги перерізу

Мінімальне значення коєфіцієнта δ:

Відносний ексцентриситет:

Перевіряємо умову

, тому приймаємо =

Критична сила, яка буде сприйнята колоною:

Перевірка умови : 3355.52кН < кН – умова задовільняється.

Коефіцієнт,що враховує збільшення початкового ексцентриситету, завдяки боковому вигину колони:

Перевірка умови ≤3,0: 1,66≤3,0 – умова задовольняється.

Робоча висота поперечного перерізу:

Відстань від розрахункового зусилля N до рівнодійної зусилля в арматурі:

Гранична відносна висота стиснутої зони бетону:

Визначаємо граничну висоту стиснутої зони:

Деформація арматури: .

Розрахункові коефіцієнти:

Отже, коефіцієнт .

Відносна висота стиснутої зони бетону:

Необхідна площа робочої арматури:

Приймаємо 2 16А400С , 4,02 см².

Визначаємо діаметр та крок хомутів. , приймаємо хомути ø5,5 А240С

Конструювання:

4.3. Розрахунок консолі колони.

Максимальна розрахункова реакція від ригеля перекриття при γ_n=1.1.

Визначаємо мінімальний виліт консолі l_pm з умови зминання під кінцем ригеля:

З врахуванням зазору між торцем ригеля і гранню колони виліт консолі:

Приймаємо - кратно 5 см.

Висоту перерізу консолі знаходимо по перерізу, що проходить по грані колони. Робочу висоту перерізу визначаємо з умови:

Визначаємо відстань а від точки прикладання опорної реакції до грані колони:

Мінімальна висота :

Максимальна висота

Повна висота перерізу консолі в основі прийнята h = 50 см,

Знаходимо висоту вільного кінця консолі, якщо нижня грань її нахилена під кутом γ = 45°:

Розрахунок армування консолі.

Коефіцієнт :

Необхідна площа перерізу поздовжньої арматури:

Приймаємо 2 25А400С: .

Ці стержні приварюємо до закладних деталей ксолі, на які встановлюємо і прикріплюємо на зварці ригель.

Поперечне армування консолі:

Мінімальна площа перерізу відігнутої арматури:

Приймаємо 8 8А400С: .

Діаметр відгинів повинен задовольняти умову:

Прийнято - умова виконується.

Хомути приймаємо двохвіткові зі сталі класу А200С діаметром 8 мм, A_sw = 0,503 см².

Крок хомутів консолі вибираємо з умови норм – не більше 150 мм і не менше h/4=45/4=11,25 мм.

Приймаємо крок s_w = 10 см.

Міцність консолі перевіряємо з умови:

де – коефіцієнт, що враховує дію поперечної арматури:

тут

- розрахунковий розмір полоси бетону, який визначається за виразом:

тут – довжина площадки передачі навантаження вздовж вильоту консолі, рівна

– кут нахилу розрахункової стиснутої смуги до горизонталі.

Тоді

Умова виконується.

Умова виконується. Таким чином, міцність похилої стиснутої смуги між навантаженням і опорою консолі забезпечена.