Расчет прочности средней колонны

Методика подбора сечений арматуры внецентренно сжатой колонны при ζ>ζy),-случай 2.Расчетные формулы для подбора симметричной арматуры AS=AS получают из совместного решения системы трех уравнений: 1) условия прочности по моменту; 2) уравнения равновесия продольных усилий; 3) эмпирической зависимости для σa (§ IV.3, § IV.4).

Характеристики прочности бетона и арматуры.

Класс тяжелого бетона В25 и класс арматуры A-III .

Бетон ригеля В25 : Rb=14,5 МПа; Rbt=1,05 МПа; Eb=27000 МПа.

Продольная арматура класса A-III : Rs=365 МПа;Es=200000 МПА

Колонна подвала.

Две комбинации расчетных усилий:

1. maxN=2067,4кН, в том числе от длительных нагрузок nl =1578,4кН и соответствующий момент М=10,44кНм,в том числе от длительных нагрузок mi=14,6 кHм.

2. тахМ=24,8 кН-м, в том числе МL=10,8 кН-м и соответствующее загружению 1+2 значение N=2067,4-452/2=1841 кН, в том числе NL=1578,4-158/2=1500 кН.

Подбор сечений симметричной арматуры AS=*AS выполняют по двум комбинациям усилий и принимают большую площадь сечения. Анализом усилий часто можно установить одну расчетную комбинацию и по ней выполнять подбор сечений арматуры. Ограничимся здесь расчетом по второй комбинации усилий. Рабочая высота сечения h0=h-a=30-4=26 см, ширина b=30 см.

Эксцентриситет силы

e=-M/N= 2480/1841 =1,35 см.

Случайный эксцентриситет:

е0=h/30 = 30/30 = 1 см

или е0= =Lcol/600 =360/600=0,6 см,

но не менее 1 см.

Поскольку эксцентриситет силы е0=1,35 см больше случайного эксцентриситета е0=1 см, он и принимается для расчета статически неопределимой системы.

Найдем значение моментов в сечении относительно оси, проходящей через центр тяжести наименее сжатой (растянутой) арматуры. При длительной нагрузке

M1L=Mi+Ni(h/2-a) =10,8+1500*0,135=213,3 кНм;

при полной нагрузке

M1=24,8+1841*0,135 =273,3 кНм

Отношение L0/r=420/8.6=41,9>14 — следует учитывать влияние прогиба колонны, где г =0,289*h= 8,6 см — радиус ядра сечения.

Расчетная длина колонн многоэтажных зданий при жестком соединении ригелей с колоннами в сборных перекрытиях принимается равной высоте этажа L0=L. В нашем расчете L0=L=4,2 м.

Для тяжелого бетона

φL=1+M1L/M1=1+213,3/273,3=1.78

Значение

δ=e0/h=1,35/30=0,045 < δmin= 0,5-0,01*L0/h-0,01Rb=0.5-0.01*420/30-0.01*14.5=0.24;

принимаем δ=0,24. Отношение модулей упругости

v=Es/Eb= 200 000/27000=7,4

Задаемся коэффициентом армирования μ=2As/A= 0,025 и вычисляем критическую силу по формуле :

Вычисляем коэффициент η по формуле (IV.18):

η=1/(1-N/Ncr)=1/(1-1841/74815)=0,97

Значение е равно

е=е0η+h/2-а=1,35*0,97+30/2-4=12.3 см.

Определяем граничную высоту сжатой зоны по формуле (11.42):

здесь ω= 0,85-0,008*0,90*14,5 = 0,746.

Вычисляем по формулам (XVIII.l), (XVIII.2), (XVIII.3)!

Определяем площадь арматуры по формуле (XVIII.4):

Определяем площадь арматуры

Принято 2ø32 A-II с As=16,08 см2.

Расчет по раскрытию трещин
Расчет по раскрытию трещин нормальных к продольной оси производим по формуле: acrc = > acrc,2 = 0.3 мм (5.13) В опорном сечении 1-1 qcrc,1 = Н/мм2 < Н/мм2 = ql as,I = 196 мм2 ( Вр-I ) = =0.0014 > = 0.0005 Относительная высота сжатой зоны при образовании трещин: = 0.1 + 0.5 Rs,ser / Rb, ...

Определение модуля деформации по результатам компрессионных испытаний
Строим графики зависимости е = f (p) для ИГЭ-2 и ИГЭ-3: - Коэффициент сжимаемости: , [кПа-1](10) где: р1 = 100 кПа; е1,1=0,773; е1,2=0,842; е1,3=0,682. р2 = 200 кПа; е2,1=0,734; е2,2=0,803; е2,3=0,664. Для ИГЭ-1: (кПа-1). Для ИГЭ-2: (кПа-1). Для ИГЭ-3: (кПа-1). - Коэффициент относительной сжимаемо ...

Определение размеров канала
Сточная вода на очистных сооружениях протекает по прямоугольным каналам расчёт которых ведётся с учётом следующих требований: При максимальном расходе рекомендуемая скорость должна быть Vmax = 0,91,2 м/с, при минимальном Vmin 0,7 м/с. При максимальном расходе отношение максимальной высоты воды в канале ...