Практическая работа №3 Расчёт и конструирование центрально – сжатой железобетонной колонны. Конструирование узлов соединения.

Цель: научится проектировать центрально-нагруженную железобетонную колонну и конструировать узлы соединения

В результате выполнения практического занятия студент должен

- знать: основные формулы расчета центрально-сжатой железобетонной колонны;

- уметь: подбирать диаметр арматуры колонны

Исходные данные:

№ варианта	b,см	h,см	Класс арматуры	Nр,кН	Класс бетона
1	30	60	А500	620	В25
2	40	60	А240	900	В35
3	40	70	А400	940	В30
4	30	60	А500	580	В25
5	50	70	А500	640	В30
6	40	80	А400	1000	В35
7	60	80	А400	1300	В25
8	30	60	А500	850	В30
9	50	70	А240	1400	В35
10	40	60	А240	860	В30
11	20	60	А500	920	В25
12	20	50	А500	800	В25
13	25	60	А240	1400	В30
14	50	70	А400	1100	В35
15	40	70	А240	1060	В30
16	30	30	А400	920	В35
17	40	40	А400	1200	В25
18	50	50	А500	1200	В40
19	30	30	А240	1400	В40
20	60	60	А400	2500	В30
21	40	40	А400	2000	В35
22	30	30	А240	840	В25
23	50	50	А240	1000	В25
24	50	50	А500	1900	В30
25	60	60	А400	1700	В30
26	40	40	А240	900	В35
27	30	30	А400	730	В40
28	50	50	А240	1500	В30
29	40	40	А400	1800	В25
30	60	60	А500	2500	В30
31	30	70	А400	1300	В25
32	40	80	А240	1600	В30
33	50	60	А500	1700	В35

Порядок выполнения практической работы:

1. Определить требуемую площадь поперечного сечения арматуры:

см²

где: - внешняя нагрузка на сжатие, (кН);

- коэффициент условий работы арматуры, = 1,15 для предельных состояний первой группы; = 1 для предльных сосотояний второй группы.

- расчетное сопротивление арматуры на сжатие, (МПа), (15, стр. 33, табл. 6.14)

- площади сечения колонны, (см²), А=bхh

- расчетное сопротивление бетона на сжатие, (МПа), (15, стр.22, табл. 6.8)

Если <0, то диаметр продольной арматуры принимаем конструктивно (>12 мм). (Сортамент арматуры – (приложение А))

2. Выполнить чертеж сечения колонны с расстановкой арматуры (варианты армирования железобетонных колонн (приложение К));

3. Определить диаметр и шаг поперечной арматуры (хомутов) определяем по формуле:

, (мм)

где: – диаметр продольной арматуры, мм

4. Определить несущую способность колонны:

), (кН)

где: - расчетное сопротивление арматуры на сжатие, (МПа), (15, стр. 33, табл. 6.14)

- площади сечения колонны, (см²), А=bхh

- расчетное сопротивление бетона на сжатие, (МПа), (15, стр.22, табл. 6.8)

- коэффициент продольного изгиба, 0,7-1,0;

5. Проверить условие прочности

6. Выполнить чертеж узла сопряжения колонны с ригелем (2, стр. 80 рис. 4.20)

Пример: Проверить несущую способность железобетонной колонны

Исходные данные: b = 600 мм, h = 800 мм, =2500 кН, класс бетона В30, класс арматуры А500.

Решение:

1. Определить требуемую площадь поперечного сечения арматуры:

см²

см²

т.к. <0, то диаметр продольной арматуры принимаем конструктивно: диаметр принимаем 14 мм.

2. Выполнить чертеж сечения колонны с расстановкой арматуры;

Имеем 16 стержней диаметром 14 мм, =1,539·16=24,6 см²

3. Определить диаметр шаг поперечной арматуры (хомутов) определяем по формуле:

, (мм)

мм ≈ 4 мм

, (мм)

≈ 250 мм

4. Определить несущую способность колонны:

), (кН)

) = 7384,1 кН

5. Проверить условие прочности

7384,1 2500 (кН)

Условие выполняется

6. Выполнить чертеж узла сопряжения колонны с ригелем

а) схема соединения; б) расчетная схема сопряжения колонны и ригелей; 1 – колонна; 2 – ригель; 3 – закладные детали колонны; 4 – закладные детали ригеля; 5 – монтажный сварной шов, соединяющий закладные детали; 6 – выпуски арматуры из ригеля; 7 – выпуски арматуры из колонны; 8 – арматурные коротыши – стержни, привариваемые к выпускам арматуры ригеля и колонны; 9 – стык, выполненный ванной сваркой.

Контрольные вопросы:

1. Классификация колонн по характеру работы.

2. От чего зависит коэффициент продольного изгиба?

3. От чего зависит расчетная длина колонны?

4. Основные виды сечения колонн.

5. Основные классы бетона и арматуры принимаемые при проектировании железобетонных колонн.