αs – залежить від характеру армування і визначається за формулою
αs= - ρ
;
Задача проектування колони складається з визначення необхідної площі робочої арматури
As,tot= - ρ
;
3.3 Розрахунок міцності колони в стадії експлуатації
3.3.1 Розрахункові характеристики матеріалів
Колона проектується з важкого бетону класу С15
Розрахунковий опір бетону
fcd=8,5МПа
в розрахунок приймається
fcd=8,5×0,9=7,65МПа
Змн. |
Арк. |
№ докум. |
Підпис |
Дата |
Арк. |
Робоча арматура прийнята гранична стержнева А400С
Розрахунковий опір арматури стискання fуd=365МПа
3.3.2 Розрахунок міцності колони співвідношення навантаження
=
=0,66
в×h=(400×400)мм
leff=Hпов=3,3м
Гнучкість колони
λ= =
=8,25 ˃ 4
Необхідно враховувати поздовжній вигин колони.
Оскільки переріз колони квадратний армування симетричне і гнучкість λ=8,25˂20 розрахунок ведеться за спрощеною формулою для позацентрово стиснутих елементів з випадковим ексцентриситетом, як для центрального стиску
λ= =8,25 ˃ 4
Площа поперечного перерізу елемента
А=400×400=160000мм2=16×104мм2
ȹ= ȹв+2(ȹsв- ȹв) αs≤ ȹsв
Визначаємо гнучкість колони і тривалість завантаження
Визначаємо коефіцієнт αs , що враховує характер армування колони
αs= - ρ
Приймаємо оптимальний відсоток армування ρopt=1%
Змн. |
Арк. |
№ докум. |
Підпис |
Дата |
Арк. |
αs= =0,01=0,44
ȹ= ȹв+2(ȹsв- ȹв) αs=0,909+2(0,915-0,909) ×0,44=0,914 0,914˂0,915
Приймаємо 0,914
As,tot= - ρ
=
– 16×104×
=10865,0-16×104-0,020=7665мм2
As,tot=7665мм2
Перевіряємо відсоток армування
=
×100%
=
×100=4,79
Треба збільшити клас бетону С30
Визначаємо коефіцієнт αs при ρ=4,79
Розрахунковий опір бетону
fcd=17МПа
в розрахунок приймається
fcd=17×0,9=15,3МПа
Розрахунковий опір арматури стискання fуd=365МПа
Приймаємо оптимальний відсоток армування ρ=4,79
αs= =0,0479=1,14
ȹ= ȹв+2(ȹsв- ȹв) αs=0,909+2(0,915-0,909) ×1,14=1,04˃0,915
Приймаємо 0,915
As,tot= - ρ
=
– 16×104×
=10853,0-16×104-0,041=4146,1мм2
Перевіряємо відсоток армування
Змн. |
Арк. |
№ докум. |
Підпис |
Дата |
Арк. |
=
×100%
=
×100=2,59%˂
max=3%
За сортаментом приймаємо
4ф32 А=3217мм2
2ф25 А=928мм2
А=4199мм2
З умов технології зварювання приймаємо поперечну арматуру ф10А240С
Крок поперечних стержнів
S≤ 20ds(min) 20*25=500мм
Приймаємо крок 400мм
Схема армування колони
3.4 Розрахунок колони на транспортні на вантажні навантаження.
Колона має виступаючі консолі її виготовляють, транспортують і підіймають. При розрахунку колони на монтажні зусилля в розтягнуту зону бетону попадають тільки два робочих стержня
Колона працює на зсув розрахунковий переріз прямокутний, з подвійною робочою арматурою. Між розтягнутою граню бетону і розтягнутої арматури
а=Сnom+
Змн. |
Арк. |
№ докум. |
Підпис |
Дата |
Арк. |
Сnom= Сmin+▲ Сdev
Сmin=ds=32мм
▲ Сdev=10мм
a=42+ =58мм
Корисна висота перерізу
d=h-a
d= 400-58=342мм
Mcr=fyd×As(d-a)
Mcr=365×1608× (342-58)=166685280 Н/мм2=166,6 кНм
Навантаження від власної ваги колони з урахуванням коефіцієнту динамічності
Rd=1,5 складає
gm=в×h×lk×ρ×γfm×Rd
gm=0,4×0,4×1×2500×10×1,1×1,5=6,6 кНм
Опорний момент