Підбір перерізу підкранової частини колони

Стержень верхньої частини колони розраховують як позацентрово стиснений.

Переріз колони . Розрахункова довжина надкранової частини колони .

Випадковий ексцентриситет згідно 5.2.5 (ДБН).

(2.23)

 

Радіус інерції – .

Гнучкість надкранової частини колони , отже необхідно враховувати вплив прогину на роботу конструкції п.2.1.1.10(ДБН).

Для першої комбінації зусиль: -M_max =23742 кНсм, N_в = -511.308 кН.

Розрахунковий ексцентриситет .

Задаємося мінімальним коефіцієнтом армування – 0,002 згідно з п. 8.5.1.3 ДСТУ Б. В.2.6-156:2010.

Отже потрібно враховувати вплив прогину на значення ексцентриситету шляхом множення його га коефіцієнт , що дорівнює:

(2.24)

Критичну силу визначаємо за СНиП ІІ–21–75, врахувавши нові позначення, за формулою:

(2.25)

де ; ; – для важкого бетону; ; ; ; ; приймаємо ; ; при (перше наближення) ;

тоді

,

і величина початкового ексцентриситету з врахуванням вигину стержня:

При даному ексцентриситеті замінюємо згинальний момент осьовою силою:

Тоді повна розрахункова сила при даному ексцентриситеті:

Виходячи з мінімального коефіцієнта армування підбираємо площу поздовжньої арматури:

Переріз армуємо симетрично, приймаємо 4Ø28 А400Сз площею .

Розрахунок за деформаційною методикою проводимо в програмі Microsoft Excel. Фрагмент табличного розрахунку наведено в таблиці 2. Розрахунок проведено з умовою, що в перерізі є зона розтягу.

Розрахунок міцності нормальних перерізів колони за першою групою

граничних станів Таблиця 2

ec(1)	ec(2)	x1 (см)	c=1/r (см^-1)	es1	ss1 (кН/см^2)	es2	ss2 (кН/см^2)	N (кН)
1E-07	-0,00000021	25,80645	3,875E-09	3,41E-08	0,000717	-1,4E-07	-0,00303	0,149391
0,000169	-0,00039585	23,93556	7,0606E-06	4,9E-05	1,028357	-0,00028	-5,79221	202,0209
0,00035	-0,0008183	23,96645	1,4604E-05	0,000102	2,136461	-0,00057	-11,9708	382,2542
0,00071	-0,0016317	24,25588	2,9271E-05	0,000212	4,460164	-0,00113	-23,8159	660,0205
0,001	-0,002037	26,34178	3,7963E-05	0,000355	7,447388	-0,00139	-36,4	873,5451
0,0014	-0,0035636	22,56427	6,2045E-05	0,000345	7,249935	-0,00251	-36,4	911,5725
0,0023	-0,0071417	19,48802	0,00011802	0,000294	6,166414	-0,00514	-36,4	934,0778
0,00328	-0,0106405	18,8499	0,00017401	0,000322	6,759769	-0,00768	-36,4	912,9572
							Nmax=	934,0778

Несуча здатність перерізу забезпечена.

Для Другої комбінації зусиль: +M_max = 19840.8кНсм, N_в = 786.56 кН.

Розрахунковий ексцентриситет .

Визначаємо критичну силу за 2,25

де ; – для важкого бетону; ;

; ; ; приймаємо ; ; при (перше наближення) ;

тоді

,

і величина початкового ексцентриситету з врахуванням вигину стержня:

При даному ексцентриситеті замінюємо згинальний момент осьовою силою:

Тоді повна розрахункова сила при даному ексцентриситеті:

 

Перевіряємо переріз при новому ексцентриситеті і швидше заданій арматурі деформаційним методом в програмі Exсel Фрагмент табличного розрахунку наведено в таблиці 2. Розрахунок проведено з умовою, що в перерізі є зона розтягу.

Розрахунок міцності нормальних перерізів колони за першою групою

граничних станів Таблиця 2

ec(1)	ec(2)	x1 (см)	c=1/r (см^-1)	es1	ss1 (кН/см^2)	es2	ss2 (кН/см^2)	N (кН)
1E-07	-0,00000026	22,22222	4,5E-09	2,35E-08	0,000494	-1,8E-07	-0,00385	0,111761
0,000169	-0,00045467	21,67813	7,7959E-06	3,65E-05	0,765873	-0,00032	-6,76494	162,223
0,00035	-0,00092924	21,888	1,5991E-05	7,82E-05	1,641392	-0,00066	-13,8054	309,9101
0,00071	-0,00182294	22,42453	3,1662E-05	0,000172	3,606755	-0,00128	-26,9785	542,7337
0,001	-0,0025066	22,81412	4,3833E-05	0,000255	5,351798	-0,00176	-36,4	683,0047
0,0014	-0,0042943	19,66879	7,1179E-05	0,00019	3,989186	-0,00308	-36,4	708,377
0,0023	-0,008316	17,33233	0,0001327	4,41E-05	0,9261	-0,00606	-36,4	725,0341
0,00328	-0,0121047	17,05591	0,00019231	1,08E-05	0,225776	-0,00884	-36,4	710,8629
							Nmax=	725,0341

Несуча здатність перерізу забезпечена.

 

Розрахунок несучої здатності перерізів, похилих до поздовжньої осі надкранової частини колони

Спочатку перевіримо необхідність встановлення поперечної арматури за розрахунком.

Визначимо розрахункове значення опору зсуву (п.4.6.2 ДСТУ):

Приймаємо

Отримуємо:

Крім цього, несуча здатність за поперечною силою (п.4.6.2.7):

Умова виконується.

Таким чином, поперечна арматура за розрахунком не потрібна. Приймаємо поперечні стержні діаметром 6 мм. Згідно п 8.5.3.1 ДСТУ.

Крок поперечної арматури не повинен перевищувати

Згідно п 8.5.3.3 ДСТУ рекомендується приймати найменшу із трьох відстаней:

- 20 діаметрів поздовжньої арматури ;

- найменший розмір колони 500 мм;

- 400 мм.

Приймаємо крок стержнів 150 мм кратну 50 мм.

Максимальний крок, визначений вище, необхідно зменшувати на коефіцієнт 0,6

- у перерізах, розташованих на відстані, що дорівнює більшому розміру колони, нижче балки чи плити;

- біля з’єднань напуском.

Оскільки поперечні сили в підкрановій частині колони не дуже відрізняються від надкранової то арматуру теж приймаємо конструктивно:

- 20 діаметрів поздовжньої арматури ;

- найменший розмір колони 500 мм;

- 400 мм.

Приймаємо крок стержнів 200 мм кратну 50 мм.

 

Висновок

 

При виконанні даного курсового проекту я навчився правильно компонувати каркас одноповерхової виробничої будівлі, проводити статичний розрахунок рами, закріпив свої навики, щодо розрахунку та проектування суцільної двосхилої балки та колони за деформаційною моделлю згідно з новими нормами і правилами.