Расчет сжатых железобетонных колонн со случайным эксцентриситетом
Для практических расчетов элементы, на которые действует сжимающая сила, приложенная без эксцентриситета (отсутствует изгибающий момент), разрешено условно относить к центрально - сжатым. Такие элементы принято называть сжатыми элементами со случайным эксцентриситетом. Случайный эксцентриситет обозначается и принимается равным большему из двух значений: 1/600 длины элемента, 1/30 ширины сечения, но не менее 10 мм.
• на колонны действует нагрузка, приложенная со случайным эксцентриситетом;
• колонна прямоугольного поперечного сечения;
• продольное армирование выполняется стержнями арматуры, расположенными вдоль двух сторон по углам.
• Возможно армирование шестью, восемью и большим количеством стержней
Варианты расположения рабочей арматуры:
а) по углам сечения колонны; б) с применением промежуточных стержней;
— площадь продольной арматуры, расположенной на одной стороне;
— площадь продольной арматуры другой стороны
отношение расчетной длины колонны к меньшей стороне поперечного сечения не должно превышать 20, т.е. /h < 20;
коэффициент (процент) армирования μ, т.е. отношение площади поперечного сечения арматуры к площади сечения колонны, чаще всего находится в пределах от 0,004 до 0,03 (0,4-3%)
= 0,004-0,03, или 1 |
•100% = 0,4-3%.
|
Минимальные коэффициенты армирования колонн
При принятых стандартных обозначениях прочностных характеристик арматуры и бетона и учете некоторых особенностей в их работе основная расчетная формула для центрально-сжатых колонн прямоугольного (квадратного) сечения принимает вид
N≤ φ [Rsc(As+A's) + γ b2 bh]
Rsc — расчетное сопротивление сжатой арматуры ;
Rb — расчетное сопротивление бетона сжатию (призменная прочность)
γ b 2- коэффициент условий работы бетона (для тяжелого бетона и при учете постоянных, длительных и кратковременных нагрузок γ b 2 = 0,9, табл. 15 СНиП 2.03.01-84*).
b и h — размеры поперечного сечения колонны, см;
As и A's — площади сечения арматуры, соответственно по одной стороне сечения и по другой стороне.
φ -коэффициент продольного изгиба
φ = φb + 2(φbs – φb) φbs
где φb и φbs определяются в зависимости от отношения расчетной длины колонны к меньшей стороне сечения колонны h и от отношения нагрузок — соответственно длительной части нагрузки ко всей нагрузке N
При расчете колонн гражданских зданий расчетную длину можно принимать равной высоте этажа = Hэт
|
|
- коэффициент армирования: |
Продольный изгиб железобетонной колонны зависит от продольного изгиба бетона и арматуры .
Общий порядок подбора сечения рабочей арматуры
1.Определяют нагрузку, если она не задана по условию задачи полное значение нагрузки N и ее длительную часть
2.Устанавливают расчетную схему.
3.Принимают расчетную длину колонны (при расчете колонн гражданских зданий расчетную длину можно принимать равной высоте этажа = Hэт, в общем случае = µl
4.Задаются следующими значениями и находят величины, зависящие от них:
а) принимают размеры поперечного сечения b, h (рекомендуется размеры сечения принимать не менее 30 см и далее кратно 5,0 см);
б) принимают материалы для колонны:
• обычно принимают тяжелый бетон классов прочности В20-В35 и находят расчетное сопротивление бетона сжатию Rb,коэффициент условия работы γ b 2 = 0,9;
• принимают класс арматуры, обычно А-III, А-II, и находят расчетное сопротивление арматуры сжатию Rsc в) принимают коэффициент армирования µ = 0,01—0,02.
5.Определяют коэффициент а,
|
|
6.Определяем коэффициент продольного изгиба φ
φ = φb + 2(φbs – φb) φbs
7. Определяют требуемую площадь арматуры по формуле
• если в результате получают отрицательное значение, это означает , что бетон один (без арматуры) справляется с нагрузкой (возможно уменьшить размеры поперечного сечения колонны и заново произвести расчет или колонна армируется конструктивно, учитывая, что арматуру необходимо ставить обязательно, чтобы обеспечить минимальный процент армирования)
• если получают положительное значение требуемой площади арматуры, то по полученной площади назначаем диаметр арматуры по сортаменту.
• для армирования принимают 4 стержня арматуры (при h < 400 мм) и располагают их по углам колонны (возможно армировать и большим количеством стержней, но здесь рассматривается самый простой случай);
• при подборе арматуры следует учитывать, что диаметр продольных стержней монолитных колонн должен быть не менее 12 мм; в колоннах с размером меньшей стороны сечения > 250 мм диаметр продольных стержней рекомендуется назначать не менее 16 мм; диаметр продольных стержней обычно принимают не более 40 мм.
|
|
8. Проверяют действительный процент армирования:
Если действительный процент армирования находится в пределах от µmin до 3%, и, еще лучше, если он близок к тому значению, которым задались (по нашим рекомендациям, 1-2%), то на этом заканчивается подбор продольной арматуры, в противном случае необходимо скорректировать принятую арматуру или сечение элемента.
9. Назначают диаметр поперечных стержней по условию свариваемости, которое устанавливает соотношение диаметров продольных и поперечных стержней арматуры при сварке.
где — наименьший диаметр продольных сжатых стержней (в вязаных каркасах диаметр хомутов принимают не менее 0,25 ds и не менее 5 мм).
10. Назначают шаг поперечных стержней (хомутов в вязаных каркасах) s:
s < 20 ds в сварных каркасах, но не более 500 мм;
s < 15 ds в вязаных каркасах, но не более 500 мм.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 116; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!