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