вертикальних сил N на колону враховувати тільки з випадковим ексцентриситетом е 0. Значення е приймається великим з трьох величин: h/30, l 0/600 і 10 мм (де h - висота перерізу колони, l 0 - розрахункова довжина). Оскільки випадковий ексцентриситет може бути і справа, і зліва від осі, армування колони приймається симетричним: A s - A s '. Для елементів прямокутного перерізу при розрахунковій довжині l 0 lt; 20h і симетричною арматурі класів А-I, АII, А-IV і А-V розрахунок на відцентровий стиск з випадковим ексцентриситетом допускається заміняти розрахунком на центральний стиск; при цьому напруги в бетоні приймають рівними R b, а в арматурі - R sc.
Потрібно розрахувати і сконструювати середню колону першого поверху перекриття з пустотними панелями.
3.1 Вихідні дані
Висота поверху - 4,5 м; кількість поверхів 4; сітки колон - 6,5 х 6,3 м; перетин колони - 350 х 350 мм. Бетон важкий класу В40, розрахункові характеристики прийняті за додатком: R b=22 МПа, при? b2=0,9. Робоча арматура класу А-III, розрахункові опори прийняті за додатком: R s=R sc=365 МПа, E s=20? 10 4 МПа. Розрахункова довжина колони дорівнює висоті поверху l 0=4,5м.
Проектування колони складається з розділів:
навантаження і впливи;
розрахунок міцності нормального перерізу;
розрахунок міцності консолі;
конструювання колони.
3.2 Навантаження та впливи
Вантажна площа колони А c=6,5 * 6,3=40,95 м 2.
Розрахункове навантаження від перекриття одного поверху (з урахуванням даних табл. 1):
1=(q + р) А c=16,5 * 40,95=675,6 кН,
в тому числі постійна і тривала 1.t=8,44 * 40,95=345,62 кН.
Розрахункове навантаження від власної ваги ригеля:
N 2=[(0,2 · 0,45 + 0,2 · 0,25) · 6,15 + 0,2 · 0,3 · 0,31] · 25 · 1 , 1=24,2 кН.
Розрахункове навантаження від власної ваги колони:
N 3=(0,3? 0,3? 4,5 + 2? 0,3? 0,15? 0,15) 25? 1,1=11,5 кН.
Розрахункове навантаження від покриття на колону:
N 4=4,74 * 40,95=194,1 кН,
У тому числі постійна і тривала:
N 4.t=8,44 * 40,95=345,62 кН.
Сумарна поздовжня сила в колоні (з урахуванням коефіцієнта надійності за призначенням? п=0,95):
=(4N 1 + 5N 2 + 5N 3 + N 4)? п=(4 * 675,6 + 5 * 24,2 + 5 * 11,5 + 345,62) 0,95=3065,2кН
Від постійних і тривалих навантажень:
l=(4N 1l + 5N 2l + 5N 3l + N 4l)? п=(4 * 345,6 + 5 * 24,2 + 5 * 11,5 + 345,62) 0,95=1811,2кН
3.3 Розрахунок міцності нормального перетину
Умова міцності має вигляд:
N lt; ? [R b А b + (A s + A 's)],
де А b=350350=122500 мм 2 - площа бетонного перерізу,?- Коефіцієнт, що враховує гнучкість колони і тривалість дії навантажень.
Перетворюючи формулу, отримаємо:
(A s + A 's) gt; (N -? R b A b)/(? R s),
? =? 1 + 2 (? 2 -? 1) R sc (A s + A 's)/(R b A b) lt; ? 2,
де? 1 і? 2 коефіцієнти, прийняті по таблиці.
Коефіцієнт? визначаємо послідовними наближеннями. У першому наближенні приймаємо? =? 2
У нашому випадку, при l 0/h=4500/300=15 і N l/N=0,59 коефіцієнт? 1=0,816; ? 2=0,856.
При? =? 2 визначаємо (A s + A 's)=(3065,2? 10 березня - 0,856? 22? 122 500)/(0,856 * 365)== 2426,96 мм 2.
Перевіряємо:
? =0,816 + 2 · (0,856 - 0,816)? 365? 2463/(22? 122 500)=0,842? 0,856.
Результати сходяться, площа арматури підібрана вірно.
Так як площа перерізу арматури вийшла мінімальною, приймаємо найменший допустимий діаметр по сортаменту 4? 28 А-III (A s + A 's=2426,96 мм 2). Зауважимо, що якби перевірка не зійшлася, то в другому наближенні слід було прийняти значення? середнє між призначеним спочатку і отриманим внаслідок розрахунку. Отриманий відсоток армування від робочої площі бетону становить:
?=(A s + A 's) 100/(bh 0)=2463? 100/(350? 255)=2,75%.
. 4 Розрахунок міцності консолі
Приховані консолі мають малі розміри, тому їх армують жорсткої арматурою, яку розраховують на вплив опорних реакцій ригелів Q без врахування роботи бетону.
Зусилля в похилих ...
