Расчет прочности средней колонны
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Расчет ведется по двум основным комбинациям усилий:

по схеме 1+1, дающей максимальные продольные усилия;

по схеме 1+2, дающей максимальные изгибающие моменты;

Схема загружения 1+2: — от действия полной нагрузки

 

;

 

здесь: NMAX=1302,1298кН - принято по таблице 6.2; l=lСР=7,4 м — от действия длительной нагрузки

 

 

Схема загружения 1+1: — от действия полной нагрузки

 

 — от действия длительной нагрузки

 

Подбор сечений симметричной арматуры. Класс тяжелого бетона В25 и класс арматуры А-III принимаем такими же, как и для ригеля. Для расчета принимаем большую площадь. Рабочая высота сечения , ширина b = 35 см, эксцентриситет силы


.

 

Случайный эксцентриситет

 

,

 

но не менее 1 см. Для расчета принимаем . Находим значение момента в сечении относительно оси, проходящей через точку наименее сжатой (растянутой) арматуры:

-при длительной нагрузке:

 

;

 

-при полной нагрузке:

;

 

Отношение - следует учитывать влияние прогиба колонны, где . Выражение для критической продольной силы при прямоугольном сечении с симметричным армированием (без предварительного напряжения) с учетом, что , - примет вид:

 

,


где для тяжелого бетона

 

.

 

Значение < , которое равно

 

 

 

Принимаем для расчета

Отношение модулей упругости  

Задаемся коэффициентом армирования =0.025 и вычисляем критическую силу:

 

.

 

Вычисляем коэффициент :

 

 

Значение  равно:

 

.

 

Определяем граничную относительную высоту сжатой зоны по формуле (2.42)[1]:


,

 

где: ; Рис. 8

 

Вычисляем по формулам (18.1), (18. 2), (18.3)[1]:

 

,

,

.

 

Т.к. α<0, то принимаем конструктивно по минимальному проценту армирования. Принимаем 2ф12 с As=2,26 см2 (прил. 6[1]), , для определения  было принято  — перерасчет можно не делать. Поперечная арматура принята из стали А-III диаметром 8 мм (из условия свариваемости с продольными стержнями). Шаг принят равным 200 мм, что удовлетворяет условиям:

 

S=200мм<20×d=20×12=440мм

S=200мм<bk=350мм.

 

Шаг принят из условия обеспечения устойчивости продольных стержней и кратен 50мм.






Расчет консоли колонны

транснациональный корпорация обрабатывающий промышленность

Опорное давление ригеля (см. рис. 12).

Длина опорной площадки ригеля из условия смятия бетона:

 

,

 

где: - коэффициент при равномерно распределенной нагрузке;

 

.

 

Здесь: - для бетона класса В25 и ниже, - при местной краевой нагрузке на консоль, ; b = 0.35 м – ширина колонны; Наименьший вылет консоли с учетом зазора с между гранью колонны и равномерно распределенной нагрузкой - :

 

.

 

Принимаем .

Пересчитываем значение длины опорной площадки:

 

.

 

Т.к. консоль короткая

 

( ), то .


Высота сечения консоли:

— у грани колонны

 

,

 

принимаем ;

— у свободного края

 

м,

 

принимаем .

Момент в опорном сечении:

 

,

.

 

Принимаем расчетную высоту сечения

 

.

 

Определяем требуемую площадь арматуры:

 

.

 

Принимаем 2ф12 арматуры класса А-III c As=2,26 см2 (см. рис.13,б).

Проверка прочности наклонной сжатой полосы.


1.  

 

В качестве горизонтальных хомутов принимаем 2ф6 А-I с .

Принимаем шаг хомутов S=100 ( ). Определяем:

 

,

 

где: , ,

тогда условие примет вид:

 

— удовлетворяется.

 

2.Условие:

 

— удовлетворяется.

 

Следовательно, прочность консоли обеспечена. Продольные стержни объединяют в каркас. Площадь сечения отогнутых стержней:

 

.

 

Принимаем 2ф14 класса А-III c As= 3,08 см2.





Расчет стыка колонн

 

Наиболее экономичный стык по расходу металла осуществляется ванной сваркой выпусков продольной рабочей арматуры колонны с последующим замоноличиванием стыка (см. рис13, а). Такой стык является равнопрочным с сечениями колонны в стадии эксплуатации. В стадии монтажа рассчитывается прочность ослабленного подрезами сечения колонны на местах смятия. Для производства работ стык колонны назначают на 0.8-1.2 м выше перекрытия

(принимаем 1 м). При расчете в стадии монтажа учитываются усилия в стыке только от постоянной нагрузки:

— вес покрытия

 

;

 

— вес перекрытия

 

, где n=3 - количество этажей;

 

— вес колонны

 

;

 

Тогда полная нагрузка составит: .

Определяем площадь ослабленного сечения в колонне:

 

 

Расчетное сечение стыка:

Значение принимается как площадь ядра сечения, ограниченного контуром свариваемой сетки (в осях крайних стержней). Сетки косвенного армирования принимаем из проволоки ф4 класса Вр-1(см. рис. 13). Шаг проволоки принимаем в пределах от 45 до 100 мм.

Определяем

 

,

 

где: - количество ячеек; - площадь ячейки.

Толщина центрирующей прокладки 2 см.

Размер стороны прокладки

 

 

Площадь распрямляющих листов с целью экономии металла принимается:

 

.

 

Принимаем .

Площадь листов определяют как площадь смятия: .

Условие прочности при косвенном армировании сварными сетками: .

 

-


приведенная призменная прочность бетона.

 

 

коэффициент, учитывающий повышение несущей способности бетона с косвенным армированием;

- расчетное сопротивление арматуры сеток;

 

,

 

где: - количество горизонтальных и вертикальных стержней в сетке соответственно;  - длина соответственно горизонтальных и вертикальных стержней в сетке; - площадь одного горизонтального и вертикального стержней соответственно; S = 100 мм – шаг сеток, принятый в соответствии с условиями:

1) ,

2) ,

3) .

 

 

- коэффициент повышения несущей способности бетона с повышенным армированием;

 

,


тогда

 

.

 

Тогда:

 

 

Окончательно условие примет вид:

 

-удовл.

 

Количество сеток:

 

.

 

Принимаем конструктивно 4 сетки.

 



Размеры и форма колонны

 

Схема для расчета представлена на рис. 11.

Высоту колонны определяем по формуле:

 

величину заделки  определяют из условий:

 

1) ;

2) ;

 

Определяем:

 

.



Дата: 2019-12-22, просмотров: 249.