III. Расчет прочности колонны
Материал колонны тяжелый бетон класса В15
Для армирования принята арматура класса А–III:
В качестве хомутов принята арматура класса А–I.
3.1. Расчет сечений колонны
Сечение 1 – 0 на уровне верха консоли колонны
Сечение колонны b×h = 50×60см при a = a’ = 4cм, полезная высота сечения
h0 = 56cм. В сечении действуют три комбинации расчетных усилий
Усилия |
Первая |
Вторая |
Третья |
М, кНм |
175,02 |
-348,3 |
-161,31 |
N, кН |
742,41 |
871,69 |
886,05 |
Усилия
от продолжительного действия нагрузки
При
расчете сечения на первую и вторую
комбинации
,
на третью –
.
Расчет выполняется на все три комбинации,
и расчетное сечение симметричной
арматуры принимается наибольшее. В
пояснительной записке приводится расчет
только по второй комбинации, так как
она дает максимальное требуемое
количество арматуры, однако, в черновой
работе расчет производился на каждую
из трех комбинаций.
Радиус
инерции сечения
Гибкость
элемента
> 14
необходимо учесть влияние прогиба на
прочность элемента.
Условная критическая сила
где
β
= 1, бетон тяжелый
δmin < δе принимаем δ = 0,666
В первом приближении принято μ = 0,004
Коэффициент
Расстояние
При условии симметричного армирования высота сжатой зоны бетона
Относительная
высота сжатой зоны
Граничное значение относительной сжатой зоны бетона при γb2 = 1.1
>
ξ =0,33
здесь
Площадь сечения симметричной арматуры
сечение
арматуры принимаем из конструктивных
требований по проценту армирования
.
Принимаем 3Ø16 А – III
общей площадью AS
= 6,03см2.
Сечение 2 – 1 в заделке колонны
Сечение подкрановой части 130×50см, сечение ветви b×h = 50×30см,
h0 = 26cм. Расстояние между осями ветвей с = 100см. Расстояние между осями распорок S = 9,65/3=3,22м. Высота сечения распорки 60см. В сечении действуют три комбинации расчетных усилий
Усилия |
Первая |
Вторая |
Третья |
М, кНм |
1163,8 |
899,92 |
1008,2 |
Q, кН |
79,37 |
94,64 |
-92,98 |
N, кн |
1715,65 |
2428,84 |
2428,84 |
Усилия
от продолжительного действия нагрузки
При расчете сечения на все комбинации . Расчет выполняется на все три комбинации, и расчетное сечение симметричной арматуры принимается наибольшее. В пояснительной записке приводится расчет только по третьей комбинации, так как она дает максимальное требуемое количество арматуры, однако, в черновой работе расчет производился на каждую из трех комбинаций.
Приведенный радиус инерции сечения двухветвевой колонны в плоскости изгиба
rred
= 30,74см
Приведенная
гибкость сечения
>
14
необходимо учесть влияние прогиба на
прочность элемента
Условная критическая сила
где
β
= 1, бетон тяжелый
δmin < δе принимаем δ = 0,319
В первом приближении принято μ = 0,0075
Коэффициент
Определяем усилия ветвях колонны
принимаем
тогда расстояние
Граничное значение относительной сжатой зоны бетона при γb2 = 1,1
здесь
Для определения площади арматуры воспользуемся выражениями, полученными из совместного решения систем уравнений.
>
0
>
ξy
= 0.611
имеем расчетный случай.
Армирование принимаем симметричное
Фактический
коэффициент армирования
,
что незначительно отличается от ранее
принятого.
Принимаем 2Ø36 A-III с AS = 20,36см2 и 1Ø25 A-III с AS = 4,909см2
Проверим необходимость расчета подкрановой части колонны из плоскости изгиба.
Расчетная
длина
.
Радиус
инерции сечения
>
расчет из плоскости рамы необходим.
>
14
необходимо учесть влияние прогиба
элемента на его прочность.
Случайный начальный эксцентриситет
Принимаем e0 = ea = 1,61cм.
Условная критическая сила
где
β
= 1, бетон тяжелый
δ < δmin принимаем δ = 0,253
Коэффициент
Расстояние
Граничное значение относительной сжатой зоны бетона при γb2 = 1.1
здесь
Для определения площади арматуры воспользуемся выражениями, полученными из совместного решения систем уравнений.
>
0
>
ξy
= 0.611
имеем расчетный случай.
Армирование принимаем симметричное
<
20,36см2.