Последовательность выполнения. Расчетные усилия Nv = кН, Мv = кН∙м

Исходные данные:

Расчетные усилия N_v =… кН, М_v = … кН∙ м

Коэффициенты доли постоянной и длительной нагрузок в общей нагрузке k_N = k_M

Геометрическая длина колонны l = … м, коэффициент приведения расчетной длины μ = ….

Размеры квадратного сечения: b = h = … мм

Бетон тяжелый класса …

Арматура класса …

ПОРЯДОК РАСЧЕТА

1. Расчетные характеристики и коэффициенты.

По таблицам СП [2] находятся значения R_b(табл.), γ _b1, R_s и вычисляется

R_b = γ _b1 ∙ R_b(табл.).

2. Уточняется значение длительной нагрузки

N_l = k_N N_v, M_l = k_M M_v

3. Устанавливается для исходных данных задания возможность расчета сечения из условия (в форме центрального сжатия)

N < N_oh

Согласно п. 6.2.17 [2] критерием допустимости такого расчета является удовленторение следующим требованиям, которые и проверяются:

- эксцентриситет продольной силы ;

- гибкость

где h – сторона сечения колонны, параллельная плоскости изгиба; е_о – эксцентриситет продольной силы, принимаемый наибольшим из фактического и случайного е_а

Из трех рассматриваемых в [2, п. 4.2.6] возможных значений величины случайного эксцентриситета е_а: е_а = l /600 (где l – длина элемента). е_а = h /30 и). е_а = 10 мм принимается наибольшее.

Следует заметить, что в соответствии с п. 3.58 [4] эту форму расчета можно использовать для сжатых элементов из бетона класса В15 – В35.

На основании проверки этих требований в тексте решаемой задачи словами записывается вывод о допустимости выполнения расчета в форме п. 6.2.17 [2] центрального сжатия.

4. Определяется отношения l₀/h, по которому по п. 6.2.17 [2] (см. приложение В5) находятся величины коэффициентов φ ₁ для случаев действия постоянной и длительной нагрузки и φ ₂ для случая общей нагрузки с учетом кратковременной.

5. По полученным значениям φ ₁ (по двум видам нагрузок) определяем требуемую площадь всей продольной арматуры по формуле

Принимается вариант, в котором больше требуемая площадь продольной арматуры.

6. По требуемому значению А_{s, tot} подбирается количество и диаметр стержней арматуры. Продольную арматуру в колоннах со случайным эксцентриситетом размещают равномерно по периметру нормального сечения с обязательной постановкой стержней в углах. Для сборных колонн диаметр стержней продольной арматуры принимается не менее 16 мм. Целесообразно принимать меньшее количество стержней большого диаметра, но допускается два разных диаметра при разности между ними не более 6 мм, лучше – 4 мм; в этом случае стержни более крупного диаметра ставятся в углы. Количество стержней на стороне сечения принимается в зависимости от размера стороны сечения и расстояния в осях между угловыми стержнями. Минимальное количество стержней в сечениях колонны показано на рис. 2.2. При сварных каркасах в стороне сечения h > 500 мм промежуточные стержни соединяются шпильками диаметр и шаг которых принимаются равными диаметру и шагу основных хомутов (см. приложение Б2).

7. Проверяем требование СНиП о минимальном армировании

μ %_tot > μ %_{tot, min}

значения μ %_{tot, min} принимаются в соответствии с указаниями п. 3.2.4 [2] (см. приложение В 6)

8. Определяется несущая способность сечения колонны с учетом фактически принятой арматуры

N_ult = φ (R_b A + R_sc A_{s, tot})

9. Проверяется условие прочности (несущей способности) сечения

N < N_ult

и делается вывод о ее обеспеченности, который записывается словами, и вычерчивается чертеж-схема армирования колонны.

При необеспеченности прочности необходимо увеличить диаметр стержней (или части их – угловых) и вновь сделать проверку прочности.

Рис. 2.2. Армирование сечения колонны (пример)

ЗАДАНИЕ № 3 «Определение размеров сечения железобетонных элементов и площади арматуры»

Цель работы: Определение размеров сечения железобетонных элементов и площади арматуры