Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса

В курсовом проекте для изготовления сварных железобетонных колонн здания промышленного типа принят бетон класса В25.

Для расчета армирования при проектировании известны размеры поперечного сечения колонны:

b = 0,40(м);

h = 0,40(м);

а = а' = 3 (см);

ho = 0,37(м).

А также расчетные сопротивления бетона на сжатие и растяжение:

Rb = 145 Кгс/cм2;

Rbt = 10,7 Кгс/см2

и модуль деформации бетона:

Еь = 325 тс/cм2.

Назначим рабочую продольную арматуру класса A-III с расчетным сопротивлением на сжатие:

Rsc = Rs = 3550Кгс/см2

и модулем деформации

Es = 2 *106 Кгс/см2

Расчетная схема представлена на рисунке 1.

Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru

Расчетная длина элемента: Lo = 0,9 * Нк = 2,97 м.

Таким образом для сечения 1-1:

1) MI = 2,82 тс и NI = 191,31 тс;

Эксцентриситет сжимающей силы принимается равным Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru ,

Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru но не менее случайного эксцентриситета еа, который принимают:

еаРасчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru ;

еаРасчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru ;

еаРасчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru ;

Далее ведем расчет при е0=0,015 м.

Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru - коэффициент приведения,

Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru

Получаем:

Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru

Находим относительный коэффициент начального эксцентриситета по формуле:

Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru

поэтому принимаем Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru .

Задаваясь коэффициентом армирования µ= 0,01 и коэффициентом длительности

φl = 1,75, определяем жесткость элемента в предельной стадии, критическую силу и поправочный коэффициент η увеличения начального эксцентриситета за счет прогиба колонн:

Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru

Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru

Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru

где

N- сжимающая сила, в рассматриваемой комбинации усилий.

Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru -коэффициент, учитывающий возможность продольного изгиба колонны, который приводит к увеличению начального эксцентриситета (потеря устойчивости колонны)

При расчете железобетонных элементов различают два характерных случая внецентренного сжатия: случай больших эксцентриситетов и случай малых эксцентриситетов.

Приведенный эксцентриситет (с учетом прогиба):

Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru

Расчет ведем по второму случаю, который характеризуется тем, что необходимо проверить прочность чисто бетонного сечения.

Бетон класса В25 с Rb = 0,9 × 14,5 = 13,05 МПа; Rbt = 0,9 × 1,05 = 0,95 МПа (см. табл. 2.2 [2]), где gb1 = 0,9; Еb = 30 × 103 МПа. Продольная арматура класса А400 с Rs = Rsc = 355 МПа;
Еs = 20 × 104 МПа .

Расчет сжатых элементов из бетонов классов В15–В35 на действие продольной силы, приложенной со случайным эксцентриситетом, при ℓ0 = 2,97 м < 20 × hc = 20 × 0,4 = 8 м допускается производить из условия:

Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru ,

где φ – коэффициент, учитывающий гибкость элемента, характер армирования и длительность действия нагрузки, определяемый по формуле

Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru , Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru ,

где φsb и φb – табличные коэффициенты, A – площадь поперечного сечения бетона колонны, As, tot – площадь поперечного сечения всей продольной арматуры колонны.

Задаемся φ = 0,9, µ = 0,01.

Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru м2.

Проектируем колонну квадратного сечения Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru 0,343 м.

Принимаем размеры поперечного сечения колонны кратными 0,05 м. Тогда h = b = 0,35 м, А = h · b = 0,35 · 0,35 = 0,1225 м2.

Задаемся µ = Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru 0,01.

Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru 0,272;

Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru 0,9; Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru 8,49;

φb = 0,9 (см. табл. 3.5 [3]); φsb = 0,907 (см. табл. 3.6 [3]);

Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru 0,9 + 2(0,907–0,9)0,272 = 0,904 ≤ Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru = 0,907;

Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru = 9,578 см2;

Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru = 0,0078,

незначительно отличается (не более 0.002) от µ = 0.01, которым задавались.

По сортаменту принимаем 4Ø 18 A400 с Аs,tot = 10,174 см2.

Поперечные стержни в сварных каркасах назначаем диаметром 6 мм из арматуры класса А240 в соответствии с п. 5.23 [3] с шагом s = 250 мм ( Расчет прочности ж/б колонны, подбор арматуры для связевого каркаса - student2.ru мм и не более 500 мм).


Наши рекомендации