Расчет двухветвевой колонны

Материал колонны: принимаем тяжелый бетон класса В15со следующими характеристиками:

Для армирования колонны принята арматура класса А–III:

В качестве хомутов принята арматура класса A–I.

Расчет надкрановой части колонны

Сечение колонны b×h = 60×60см при a = a’ = 4cм, полезная высота сечения

h₀ = 56cм. В сечении действуют три комбинации расчетных усилий

Вид усилия	Величины усилий в комбинациях (сеч 3-3)
	Mmax	Mmin	Nmax
М, кНм	188,55	-330,19	330,19
N, кН	-755	-976	-976

Усилия от продолжительного действия нагрузки :

_{Усилия от всех нагрузок без учета крановых и ветровых:}

Расчет выполняется на все три комбинации, и расчетное сечение симметричной арматуры принимается наибольшее. В пояснительной записке приведен расчет только по второй комбинации, так как она дает максимальное требуемое количество арматуры.

1. Расчет в плоскости изгиба

_{Расчетная длинна надкрановой части:}

• при учете крановых нагрузок

• без учета крановых нагрузок

Гибкость элемента необходимо учесть влияние прогиба на прочность элемента.

Установим значение коэффициента условной работы бетона _b2 для чего определяем момент внешних сил относительно центра тяжести растянутой арматуры с учетом и без учета крановых и ветровых нагрузок:

Так как принимаем коэффициент _b2=1,1, тогда

Случайные эксцентриситеты:

_{Проектный эксцентриситет:}

_{Колонна является элементом статически неопределимым и так как} , поэтому случайный эксцентриситет не учитывается.

Находим условную критическую силу :

9. 

δ_min < δ_е – в расчет вводим δ_е=0,564

10. _l — коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента в предельном состоянии и так как M и M₁ одного знака, то:

11. В первом приближении принято μ = 0,005.

12. 

размеры сечения достаточны.

13. Коэффициент увеличения начального эксцентриситета:

Расчетный эксцентриситет продольной силы

Требуемая площадь симметричной продольной арматуры:

9. 

здесь

10. Относительная величина продольной силы равна:

11. 

12. 

13. При требуемая площадь сечения арматуры равна:

14. Уточняем полученное количество арматуры:

Поскольку полученное армирование существенно превышает армирование, принятое при определении N_cr ( = 0,005), значение А_s определено с „запасом", и его можно несколько уменьшить, уточнив значение . Принимаем  = (0,009 + 0,005)/2 = 0,007 и анало­гично вычислим значение А_s:

Так как количество стержней принимают не менее трех с каждой грани колонны, а диаметр арматуры не менее 12мм, по сортаменту арматурной стали примем 3Ø25 с вдоль узких граней надкрановой части колонны.

При диаметре рабочей продольной арматуры Ø25 требуется поперечная арматура не менее Ø8 (и не менее Ø5) A-1 с шагом (расстоянием между стержнями)S=15d=15·2,5=33см ( и не более 500мм).