Несущая способность центрально-сжатой колонны не обеспечена

24. Описать сущность железобетона. Раскрыть недостатки железобетона.

Определить несущую способность центрально сжатой сборной железобетонный колонны расчетной высотой l₀=l_eff = 3,3 м. Размеры поперечного сечения колонны 300х300 мм, класс бетона С30/37. Армирование колонны 4Ø25 S400.

 

 

ОТВЕТ

Если растянутую зону сечения усилить с помощью стальных стержней, проволоки или прокатного профиля, обеспечив их совместную работу с бетоном, то при неизменных геометрических размерах балки можно значительно (в 15..20 раз) повысить ее несущую способность.Это связано с тем, что сталь имеет в десятки раз большее сопротивление растяжению, чем бетон. Поэтому основная идея объединения названных материалов в едином сечении заключена в том, чтобы максимально использовать бетон для восприятия сжимающих усилий, а арматуру – растягивающих.

Недостатки железобетона:

1. большая плотность железобетона и как следствие большой удельный вес конструкций;

2. высокая тепло- и звукопроводность;

3. появление трещин вследствие усадки и силовых воздействий;

 

Задача

1. Определяем расчетное сопротивление бетона сжатию . - нормативное сопротивление бетона сжатию (табл. 6.1), - частный коэффициент безопасности по бетону (пункт 6.1.2.11 )

МПа

2. Определяем расчетное сопротивление арматуры (табл.6.5):

МПа

3. Случайный эксцентриситет принимаем максимальным из следующих значений:

4. Определяем гибкость колонны и необходимость учета влияния коэффи­циента продольного изгиба

и по табл. 7.2 находим φ =0,915.

5. Несущую способность колонны со случайным эксцентриситетом определяем по условию:

Площадь сечения арматуры по сортаменту

- площадь сечения сжатого бетона.

Несущая способность центрально-сжатой колонны

 

25. Дать название видов деревянных стоек, изображенных на рисунке. Раскрыть область применения деревянных стоек.

Проверить устойчивость деревянной стойки выполненной из цельного бревна диаметром D = 20 см, расчетной длиной l_d = 3,0 м. Материал стойки – ель 2-го сорта. Расчетное усилие, действующее на стойку N_d = 440 кН (постоянная). Класс условий эксплуатации –1.

 

Рисунок 1 – Виды деревянных стоек

ОТВЕТ

а – составная стойка с прокладками; б – составная стойка без прокладок.

Областью применения деревянных стоек являются здания с несущими деревянными конструкциями покрытия индустриального изготовления (балки, фермы). Но объем применения деревянных стоек невелик, что объясняется сложностью узла крепления стойки и железобетонного фундамента. Чаще применяют клееные деревянные колонны, реже составные из брусьев.

Задача

Устойчивость центрально-сжатых элементов рассчитывается по формуле:

Находим площадь поперечного сечения стойки

 

Определяем гибкость элемента:

60<70

Определяем расчётное сопротивление древесины сжатию.