2. Конструктивний розрахунок колони

2.01. Вихідні дані:

Бетон класу В20, коефіцієнт умов роботи бетону =0,9

R_b=11,5 · 0,9 = 10,35 МПа

Поздовжня арматура із сталі класу А300С, R_sc = 280 МПа

Поперечна і монтажна арматура із сталі класу А240С

2.02. Розрахункова довжина колони

Розрахункова довжина колони залежить від характеру закріплення кінців елементу.

Для колон багатоповерхових будівель при числі прольотів не менше двох і збірних перекриттях розрахункова довжина колони ₀ приймається рівною висоті поверху п.3.25 стор. 35 [2].

N = 1039,4 кН

Мал. 4. Розрахункова схема колони

2.03. Розрахунок поздовжньої арматури

Колони середнього ряду розраховують як позацентрово стиснені з врахуванням лише випадкового ексцентриситету. Назначаємо коефіцієнт армування = 0,01.

Визначаємо площу перерізу колони задаючись коефіцієнтами

m = 1, = 1

=0.0790 м² = 791 см².

Приймаємо переріз b · h = 30 х 30 см, А = 900 см².

Примітка: m – коефіцієнт

(m = 1 при h > 20 см і m = 0,9 при h 20 см)

Поздовжня сила N_дл = N - N_кор = 1039,4 – 36,12 – 198,72 = 804,56 кН.

Відношення = = 12, = = 0,77

По табл. 4.3 стор. 135 [1] знаходимо по інтерполяції коефіцієнти = 0,869 і = 0,889, при А_{s, пром}

Nдл
N	12	12
0.5	0.88	0.90
0.77	0.869	0.889
1.0	0.86	0.88

Покажемо знаходження коеф.

1 – 0,5 = 0,5;

0,88 – 0,86 = 0,02;

0,77 – 0,5 = 0,27.

0,5 – 0,02

0,27 – х

х = =0,011

= 0,88 – х = 0,88 – 0,011 = 0,869.

Аналогічно знаходиться коеф. .

Коефіцієнт = = = =0,27

Коефіцієнт поздовжнього вигину

= 0,869 + 2(0,889 – 0,869) · 0,27 = 0,880 < = 0,889

Потрібна площа поздовжньої робочої арматури

A_s + A = =8.92 · 10^-4 м² = 8.91 см².

По сортаменту арматурної сталі приймаємо 4 Ø18 А300С, А_s+A = 10.17 см².

Фактичний процент армування = = =1,13%

0,8 % < 1,13 % < 1.8 % табл. 4/4 стор. 136 [1]

Висновок: Процент армування знаходиться в межах оптимальних значень.

3. Конструювання колон

Геометрична довжина колони = 3,6 + 1,2 – 0,3 + 0,6 = 5,1 м,

де 0,6 м – висота, на якій розміщуються стики колон від рівня підлоги.

Колона армується просторовим каркасом КП-І, який об'єднується із плоских каркасів КР-І шляхом приварювання поперечних стержнів.

По умові технології зварювання табл. 1.2, стор.240 [3] діаметр поперечних стержнів приймаємо 6 мм класу А240С.

Крок поперечних стержнів в зварних каркасах стиснених елементів повинен бути не більше

S =20 · 1.8 = 35 см; S 50 см

Приймаємо крок поперечних стержнів S = 36 см.

Оголовок колони армуємо сітками С-І із стержнів діаметром 8 мм класу А400С.

4. Розрахунок монтажних петель

Потрібна площа перерізу монтажної петлі із арматури класу А240С:

= , де Р- розрахункова вага колони;

K_q = 1,5 – коефіцієнт динамічності;

R_s = 225 МПа – розрахунковий опір арматури розтягу;

n = 2 – кількість петель

P = h · b · · · = 0.3 · 0.3 · 5.1 · 25 · 1.1 = 12.62 кН

= =0,421 · 10^-4 м² = 0,421 см²

Приймаємо петлі Ø8 А240С, A_s = 0.503 см²