Розрахунок і конструювання колони
Колона, сприймаючи дію згинаючого моменту і поздовжньої сили, працює на позацентровий стиск. Розрахункова довжина колони у площині рами l0 = 2H. При розрахунку міцності колони її висоту приймають рівною віддалі від обрізу фундаменту до осі ригеля. У нашому випадку
H = Hпідошв. – hf – hmb / 2 = 7,7-0,8 – 0,6 / 2 = 6,6 м = 660 см.
Тоді l0 = 2 · 6,6 = 13,2 м.
Матеріал колони: бетон класу В30 – Rb = 17 МПа; Eb = 3,5·104 МПа (табл. 7.3 і 7.5 [5]); арматура класу А-ІІ – Rs = 280 МПа; Es = 2,1·105 МПа (табл. 7.8 і 7.11 [5]).
Переріз І-І (біля ригеля). Визначаємо розрахункові зусилля. Згинаючі моменти від дії:
а) всіх навантажень
M1 = Mc – HD · 0,5 · hmb = 111,84 – 24,76 · 0,5 · 0,6 = 104,41 кН·м;
б) тривалих навантажень
M1,l = MC,l – HD,l · 0,5 · hmb = 107,1 – 23,28 · 0,5 · 0,6 = 100,12 кН·м,
де HD,l = HD – HD3 = 24,76 – 1,48 = 23,28 кН;
MС,l = MС – MC,3 = 111,84 – 4,74 = 107,1 кН·м.
Нормальні поздовжні сили від дії:
а) всіх навантажень N1 = VD = 412,26 кН;
б) тривалих навантажень N1,l = VD,l = VD –VD3 = 412,26 –1,82= 410,44 кН.
Визначаємо ексцентриситети
; 
.
Робоча висота перерізу h0 = hc – а = 40 – 4 = 36 см.
Гнучкість колони l0 / hc = 13,2/ 0,36 = 37,1 > 10, необхідно врахувати прогин елемента. Вплив прогину враховується коефіцієнтом
,
де Ncr – умовна критична сила, яку можна обчислити за формулою
,
де I, Is – моменти інерції відповідно перерізу бетону та арматури:
;
;
де μs – коефіцієнт армування, попередньо задаємося 
.
φl – коефіцієнт, який враховує вплив тривалого навантаження
|
|
|
;
δе – відносний ексцентриситет e0 / hc, який приймають не меншим
δе,min = 0,5 – 0,01 · l0 / hc – 0,01 · Rb = 0,5 – 0,01 · 37,1 – 0,01 · 17 = 0,041.
У нашому випадку
δе = e0 / hc = 25 / 40 = 0,625.
Підставивши значення величин у формулу для обчислення критичної сили, одержимо
Так як Ncr = 464,76 кН > N1 = 412,26 кН, то переріз колони достатній для сприйняття зусилля
.
Визначаємо ексцентриситет сили відносно центра ваги арматури As з врахуванням прогину
e = e0 · η + hc / 2 – a = 25 ·8,85 + 40 / 2 – 4 = 237,25 см.
Попередньо знаходимо відносну висоту стиснутої зони бетону
.
Площа стиснутої арматури
см2
За мінімально допустимим процентом армування площа перерізу
Приймаємо 2Æ 25А-ІІ, As =9,82 см2 (табл. 5.41 [5]).
Дійсне значення α0
.
α0 = 0,395 
ξ = 0,543 < 
.
Потрібна площа розтягнутої арматури
.
Приймаємо 4 Æ 28, А-ІІ, As = 24,63 см2.
Фактичний коефіцієнт армування
Розбіжність 
% = 13,04% < 15%.
Розрахунок колони в перерізі ІІ–ІІ (біля фундаменту).
При визначенні поздовжньої сили у перерізі ІІ–ІІ необхідно врахувати власну масу колони
σc = bc · hc ·H · ρb ·γfb = 0,3· 0,4 · 6,60 · 25 · 1,1 = 22,04 кН.
Визначаємо розрахункові зусилля в перерізі ІІ–ІІ.
|
|
|
Згинаючі моменти від дії :
а) всіх навантажень М2 = МD = 59,03 кН·м;
б) тривалих навантажень M2,l = MD – MD4 = 53,56 кН·м.
Нормальні поздовжні сили від дії:
а) всіх навантажень N2 =N1 + σc = 412,26 +22,04 = 434,3 кН;
б) тривалих навантажень N2,l = VD,l + σc = 410,44 + 22,04 = 432,48 кН.
Визначаємо значення ексцентриситетів:
e0 = M2 / N2 = 59,03 / 434,3 = 0,14 м;
e0l = M2l / N2l = 53,56 / 432,48 = 0,12 м.
Відносний ексцентриситет
δe = e0 / hc = 14 / 40 = 0,35;
.
Задаємося коефіцієнтом армування μ = 0,015.
;
Розрахунковий ексцентриситет
e = e0 · η + hc / 2 – a = 14 · 5,78 + 40 / 2 – 4 = 96,92 см.
Орієнтовна відносна висота стиснутої зони
Площа стиснутої арматури
.
Мінімально допустима площа перерізу арматури
Asmin = μmin · b · h0 = 0,0025 · 30 · 36 = 2,7 см2.
Приймаємо 2 Æ 25 А-ІІ, As = 9,82 см2.
Дійсне значення a0
.
За 
. x=0,371< xК=0,6. Потрібна площа розтягнутої арматури
= 
.
Приймаємо 3Æ 25 А-ІІ, As = 14,73 см2.
Фактичний коефіцієнт армування
Розбіжність 
% = 11,7% < 15%.
Поперечну арматуру приймаємо з класу А-І Æ 8. Крок поперечний арматури 
. Приймаємо s=300 мм.
Плоскі каркаси об’єднують у просторові за допомогою стержнів(шпильок) діаметром 8 мм з класу А-І. Крок цих стержнів дорівнює кроку поперечної арматури.
|
|
|
Розрахунок фундаменту
На рівні верха фундаменту діють зусилля: поздовжня сила N=N2=434,3 кН; згинаючий момент M=MD=59,03 кН·м; поперечна сила Q=HD=24,76 кН. Фундаменти виконані з бетону класу В15 (Rbt = 0,75 МПа) і арматури класу А-ІІІ (Rs = 355 МПа). Розрахунковий опір грунту R0 = 0,19 МПа.
Дата добавления: 2019-09-02; просмотров: 94; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!