3. Проектирование колонны

Класс бетона для сборных конструкций………………………В25

Класс арматуры сборных ненапрягаемых конструкций……...А400

Проектируемая колонна по оси………………………………..<А>

Номер расчётного сочетания колонны………………………...4-4

Решение. Анализ эпюр изгибающих моментов, построенных для колонны по оси А показывает, что целесообразно при расчёте сечений принимать несимметричное армирование, так как моменты разных знаков отличаются по абсолютной величине более чем на 25%.

Неблагоприятные комбинации расчётных усилий в сечении 4 – 4 для основных сочетаний нагрузок

Определение основных сочетаний расчётных усилий в сечении 4 – 4 колонны по оси А.

Сочетания усилий	Загружения	Расчетные усилия ( силы в кН, моменты в кНм)
		N	M	Nl	Ml
N, Mmax	1+14+(8+12)	421,5	290,835	421,5	17,08
N, Mmin	1+2+15+((7+9)+11))+3	613,731	-278,858	504,66	10,43
Nmax, Mmax(min)	1+(6+10)+2+3+14	789,318	177,279	504,66	10,43
Nmin, Mmax(min)	1+(8+12)+14	421,5	290,835	421,5	17,08

Расчётные характеристики бетона и арматуры. Бетон тяжёлый класса В25, подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении, МПа, МПа, МПа. Продольная рабочая арматура класса А400, МПа, МПа.

Размеры сечения надкрановой части колонны (для принятого при компоновке типа опалубки 4) мм, 600 мм. Назначаем для продольной арматуры 50 мм, тогда 600-50=550 мм.

Определим сначала площадь сечения продольной арматуры со стороны менее растянутой грани (слева) при условии симметричного армирования от ^{действия расчетных усилий в сочетании и N=421,5кН, 290,835, 421,5кН, =}17,08кН

Расчетная длина подкрановой части колонны при учете нагрузок от кранов ^{равна 10,575. Так как 10,575/0,9 больше 4,то расчет} производим с учетом прогиба элемента.

^{Находим случайный эксцентриситет: 600/30=20мм;}

^{7650/600=12,75 мм; е}_а^{=20мм; принимаем наибольшее значение 20 мм. Вычисляем эксцентриситет}

^{290,835/421,5=0,69=690}

^{Согласно п. 3.54[7] определяем коэффициент .}

Для этого находим:

290,83+421,5(0,55-0,5/2)=396,205кН*м

17,08+421,5(0,55-0,05/2)=122,455

1+122,455/396,205=1,309

^{Так как принимаем .}

С учетом напряженного состояния сечения возьмем для первого приближения коэффициент ^{армирования , находим , где}

^{По формуле (3.89)[7] определим жесткость :}

3,385*10¹³

Отсюда 2534кН

Тогда:

Необходимую площадь сечения симметричной арматуры определим согласно п.3.57[7]. Для этого вычислим значения:

^{Так как , то требуемое количество симметричной} арматуры определим по формуле (3.93)[7]:

-А_s=1351.1мм2

В соответствии с конструктивными требованиями таблицы 5.2[7] (см. табл.IV.11 приложение IV):

^{*400*850=680мм2}

Тогда получим:

^{(1351+1351)/(400*600)=0,0112}

^{что незначительно отличается от предварительно принятого} , следовательно, расчет можно не уточнять, а окончательно принять

^1351мм2

Определим площадь сечения продольной арматуры со стороны наиболее растянутой грани (справа) для несимметричного армирования с учетом, что со стороны сжатой грани (слева) 1351мм(^{по предыдущему расчету).}

^{В этом случае расчетные усилия возьмем из сочетания и :}

^{, ; , Вычисляем эксцентриситет}

^{Согласно п. 3.54[7] определяем коэффициент . Находим:}

^{Так как , принимаем .}

^{Возьмем для первого приближения коэффициент армирования , находим .}

^{По формуле (3.89)[7] определим жесткость :}

Отсюда

Тогда:

Соответственно получим:

Площадь сечения сжатой арматуры определяем по формуле (3.102)[7]:

Поскольку по расчету не требуется сжатая арматура, то площадь сечения растянутой арматуры находим по формуле (3.107) [7], принимая сечение сжа^{той арматуры} 680мм. Вычисляем:

639мм²

^{Принимаем армирование у левой грани} 680мм2

Тогда получим:

что незначительно отличается от предварительно принятого ^{µ =0,0063, сле}довательно, расчет можно не уточнять.