4.2.2. Подбор сечения арматуры в плоскости изгиба по 2-ой комбинации усилий

;

;

Расчет проводим аналогично первому сочетанию усилий.

Так как , необходимо учитывать влияние прогиба на эксцентриситет продольной силы.

Для определения условной критической силы необходимо задаться площадью сечения арматуры. В первом приближении задаемся минимально допустимым армированием, определяемым как .

Согласно табл. 11.1 принимается равным, но не менее, принимаемого не менее 0.1 % и не более 0.25 %.

; .

К дальнейшим расчетам принимаем .

Коэффициент, учитывающий длительность усилий

,

где для тяжелого бетона (п.7.1.3.14);

Коэффициент

, но не менее ,

здесь .

В первом приближении задаемся коэффициентом армирования не менее

.

Момент инерции сечения арматуры

Условная критическая сила:

Коэффициент, учитывающий увеличение момента за счет продольного изгиба

Изгибающий момент в сечении колонны с учетом изгиба

;

.

Эксцентриситет продольной силы относительно растянутой арматуры

.

Расчетный изгибающий момент продольной силы относительно центра тяжести растянутой арматуры

.

Предполагая, что сечение находится в области деформирования 2 (k_s1=k_s2=1.0), определяем при симметричном армировании величину относительной высоты сжатой зоны:

.

По таблице 2–2 приложения 2 для бетона класса С¹⁶/₂₀ и арматуры S500 . Поскольку, сечение находится вобласти деформирования 2 (k_s1=1.0, k_s2=1.0) и расчет производим по случаю больших эксцентриситетов, используя алгоритм 2 приложения 6.

Требуемое количество сжатой арматуры:

Минимальное количество сжатой арматуры исходя из принятого процента армирования:

.

Принимаем 218 S500 (A_sc = 509мм²).

Требуемое количество растянутой арматуры:

Принимаем согласно конструктивным требованиям армирование 218 S500 (A_st = =509мм²).

Так как коэффициент продольного армирования

незначительно отличается от ранее принятого _{, уточнение площади сечения армирования не производим.}

На основании произведенного расчета по первой и второй комбинациям усилий, принимаем в качестве армирования надкрановой части колонны

– cвнутренней грани колонны 218 (A_st=509мм²)

– с наружной грани 218 (A_st=509мм²).

4.2.3. Расчет надкрановой части из плоскости изгиба

Расчетная длина надкрановой части колонны из плоскости изгиба принимается равной .

Гибкость из плоскости изгиба , что больше чем гибкость в плоскости изгиба. В этом случае необходимо произвести расчет прочности с учетом устойчивости из плоскости изгиба.

Равнодействующая продольных сил в сечении 2-2

,

где:

;

.

Так как – прочность колонны из плоскости изгиба обеспечивается.

4.2.4. Расчет надкрановой части на действие поперечной силы

Расчет прочности железобетонных элементов на действие поперечных сил следует производить из условия:

, но не менее

где: – наибольшая расчетная поперечная сила в сечении 2 - 2 для комбинаций М_max, М_min, N_max,

–поперечная сила, воспринимаемая железобетонным элементом без поперечной арматуры.

но не менее

_{Так как условие} выполняется, расчет поперечной арматуры не производим, и поперечную арматуру устанавливаем по конструктивным требованиям. Назначаем Ø6 S240 с шагом S=350мм, что не превышает

Рисунок 4 - Армирование сечения надкрановой части колонн