Расчет сборной железобетонной колонны на действие сжимающей продольной силы со случайным эксцентриситетом

Цель - обеспечить несущую способность железобетонного элемента.

Задачи - подобрать необходимую площадь сечения продольной сжатой и поперечной арматуры в сечении сборной железобетонной колонны; сконструировать элемент.

В курсовом проекте на этапе 5 необходимо подобрать необходимую площадь сечения продольной сжатой и поперечной арматуры в сечении сборной железобетонной колонны. При этом значение эксцентриситета продольной силы принимаем равным случайному эксцентриситету (определяется согласно п. 3.49 [3]). Все необходимые усилия для расчета были получены на этапе 2.

Сечение колонн рекомендуется армировать симметричной арматурой. В расчетах количество стержней продольной арматуры рекомендуется принимать равным четырем и размещать их в углах поперечного сечения колонны. В соответствии с п. 5.17 [3], в колоннах с размером меньшей стороны сечения 300мм и более диаметр продольных стержней рекомендуется назначать не менее 16мм. При этом значения коэффициента армирования должны быть не мене указанных в табл. 5.2 [3] и не более 3%.

Толщину защитного слоя бетона следует принимать не менее значений, указанных в табл. 5.1 [3].

Диаметр стержней поперечной арматуры следует назначать из условия свариваемости (см. табл. 2 прил. 6). Шаг поперечных стержней у каждой грани колонны назначать кратно 50мм и принимать не более 500мм и не более 20d, (d - наибольший диаметр стержней продольной арматуры) что обеспечивает закрепление сжатых стержней от их бокового выпучивания в любом направлении.

На концевых участках колонн следует применять косвенное армирование в виде пакета поперечных сварных сеток. Для косвенного армирования использовать арматурную сталь класса В500 диаметром 5мм. Размер ячейки сетки назначать не менее 45мм, не более 1/4 меньшей стороны сечения колонны и не более 100мм. Количество сеток устанавливать не менее четырех и размещать на длине I0d, при этом шаг сеток должен составлять не менее 60мм, не более 1/3 меньшей стороны сечения колонны и не более 150мм (d - наибольший диаметр стержней продольной арматуры). Первую сварную сетку располагать на расстоянии 15-20мм от нагруженной поверхности. Расчет:

Подбор продольной арматуры выполняем согласно блок-схеме7.1 [6] (номера пунктов расчета соответствуют пунктам блок-схемы). Также расчет может быть выполнен согласно п. 3.49 - 3.58 [3]. .

1. Начало.

2. Сечение колонны принято на этапе 1 и составляет: b=h=300мм. Величину защитного слоя назначаем в соответствии с требованиями п.5.6 -5.8 [3] и принимаема = 40мм. Длина колонны первого этажа составляет l=3450мм (см. рис. 1.5). Расчетную длину элемента принимаем согласно требованиям п. 6.2.18 [1]:

Характеристики бетона и арматуры: бетон тяжелый, класс бетона для сборных конструкций по бланку задания (см. этап 1) В20, по табл. 1 прил. 5 или табл. 2.2 [3] определяем расчетное сопротивление бетона по прочности на сжатие: . Продольная рабочая арматура по заданию - класса А-300, расчетное значение сопротивления арматуры для предельных состояний первой группы определяем по табл. 2 прил. 5 или по табл. 2.6 [3]:

Расчетные усилия в колонне первого этажа:

усилие в колонне первого этажа от расчетных нагрузок с учетом ее собственного веса: N=1041,783кН.

усилие в колонне первого этажа от расчетных длительных нагрузок с учетом ее собственного веса:

3. Определяем рабочую высоту сечения бетона колонны: =300-40=260мм.