4.1.2 Определение изгибающих моментов колонны от расчетных нагрузок.

Вычисляем максимальный момент колонн при загружении 1+2, без перераспределения моментов. При действии длительных нагрузок

При действии полной нагрузки

Разность абсолютных значений опорных моментов в узле рамы:

При длительных нагрузках

При полной нагрузке

Изгибающий момент колонны первого этажа от длительных нагрузок

От полной нагрузки

Вычислим изгибающие моменты колонны, соответствующие максимальным продольным силам: воспользуемся для этой цели загружением пролетов ригеля по схеме 1.

От длительных нагрузок

Изгибающий момент колонн первого этажа

От полных нагрузок

Изгибающий момент колонн первого этажа

4.2 Расчет прочности средней колонны.

4.2.1 Характеристики прочности бетона и арматуры.

Класс тяжелого бетона и класс арматуры принимаем такие же, как и для ригеля.

Комбинации расчетных усилия

В том числе от длительных нагрузок

Изгибающий момент колонны первого этажа от длительных нагрузок

От полной нагрузки

Соответствующее загружению 1+2 значение

В том числе

4.2.2 Подбор сечений симметричной арматуры.

Рабочая высота сечения h0=h-a=36см, ширина b=40см.

Эксцентриситет силы

Случайный эксцентриситет

Поскольку эксцентриситет силы больше случайного эксцентриситета, его и принимают для расчета статически неопределимой системы

Отношение

Расчетная длина колонны многоэтажных зданий при жестком соединении ригелей с колоннами в сборных перекрытиях принимается равной высоте этажа

Для тяжелого бетона

Принимаем δ=0.618. Отношение модулей упругости

Задаемся коэффициентом армирования

Вычисляем критическую силу

Вычисляем коэффициент η как

Значение е равно

Определяем граничную высоту сжатой зоны

Определяем площадь арматуры

Проектируем консоль колонны для опирания ригеля.

Опорное давление ригеля

бетон класса В20; Rb=11.5МПа, ɣb2=0.90, арматура класса A-III, Rs=365 МПа. Принимаем длину опорной площадки l=35 см при ширине ригеля lbm = 30 cм и проверяем условие.

Вылет консоли с учетом зазора с=5см составит l=l1+c=25+5=30 см, при этом расстояние а=l1-l/2=30-35/2=12,5 см.

Высоту сечения консоли у грани колонны, принимаем равной

При угле наклона сжатой грани , высота консоли у свободного края

При этом

Рабочая высота сечения консоли

Поскольку l1=25см<0.9h0=0.9×34.5=31.05см, консоль короткая.

Консоль армируют горизонтальными хомутами

, шагом s=10 cм ( при этом s>34.5/4=8.63cм и s< 15 cм) и отгибами

Проверяем высоту сечения короткой консоли в опорном сечении по условию

Условие прочности

Прочность обеспечена

Изгибающий момент консоли у грани колонны по формуле

Площадь сечения продольной арматуры консоли подбираем по изгибающему моменту у грани консоли, увеличенному на 25% по формуле η=0.9

4.3 Конструирование арматуры колонны.

Рис. 9. Армирование колонны

Колонна армируется пространственными каркасами, образованными из плоских сварных каркасов. Диаметр поперечных стержней при диаметре продольной арматуры Ø8 мм на первом этаже здания, принимаем Ø8 А-III с шагом s=300 мм по размеру стороны сечения колонны b=300мм, что менее 20d=20×28=560мм. Колонна четырехэтажной рамы членится на два элемента длиной по 2 этажа соответственно. Стык выпусков стержней выполняется на ванной сварке с бетонировкой, концы колонн усиливаются поперечными сетками. Элементы сборной колонны должны быть проверены на усилия, возникающие на монтаже от собственного веса с учетом коэффициента динамичности и по сечению в стыке до его бетонирования.