Расчет крайней колонн опз
Сечение 1-1. Исходные данные. Бетон В20, Rb= 11,5 МПа, Арматура А400, Rs= R's =355MПа. Сечение колонны сплошное h×b =0,5×0,5м, а=а'=0,05м., h0=0,55м. Высота верхней части колонны Нв=4,95м.
В курсовом проекте можно рассмотреть одну или две наиболее опасные комбинации усилий. В конкретном случае ограничимся расчетом на усилия:
Мmax=292,35 кНм и N= 1204,3кН.
В соответствии с СП 52-01-2004 и /11/ прочность сжатых элементов следует рассчитывать с учетом вида нагрузок, для чего в выбранной комбинации необходимо указать отдельно усилия от вертикальных (Mv, Nv) и горизонтальных (Mh, Nh) нагрузок. Для упрощения расчетов, примем обобщений коэффициент увеличения моментов, за счет прогибов η=1,2.
Расчет прочности колонны в плоскости рамы
Рас четный момент с учетом прогибов колонны.
Мr = ηМ=1,2·292,35 = 350,8 кНм.
Расчетная сила для расчетов прочности колонны N=1204,3кН.
Определение площади арматуры
Условный коэффициент αn
αn=N/Rbbh0 =1204,3/11,5·103·0,5·0,45 = 0,465.
По таблице находим коэффициент ξR при арматуре А400, ξR= 0,531.
Проверка условия αn ≤ ξR (выбор последующего алгоритма расчета).
αn=0,465 < ξR=0,531.
Площадь арматуры определяется при αn ≤ ξR.
δ=a’/h0 =0,05/0,45=0,111.
Вычисляется условный коэффициент αm1
Вычисление необходимого количества арматуры As и As'
Минимальное
количество арматуры при гибкости сечения
λ=
19,8 должно быть не менее μmin=0,2%.
Аs=As'
= 0,2·50·45/100= 4,5см2.
Сечение 2-2. Исходные данные. Бетон В20, Rb= 11,5 МПа, арматура А400, Rs= R's =355MПа. Сечение колонны сплошное h×b =0,9×0,5м, а = а' = 0,05м., h0=0,85м. Высота нижней части колонны Нн=8,4м. Усилия в сечении: Мmax =197,02кНм и N= 1581,64кН.
Рассчитывать конструкции будем производить по недеформированной схеме, а учет влияния прогибов оценивать путем умножения моментов на коэффициент η=1,25. Расчетный момент с учетом прогибов колонны. Мr = 1,25·197,02 = 246,3 кНм. Расчетная нормальная сила N=1581,64кН.
Определение площади арматуры
Условный коэффициент αn
αn=N/Rbbh0 =1581,64/11,5·103·0,5 ·0,85 = 0,324.
По таблице находим коэффициент ξR при арматуре А400, ξR= 0,531.
Проверка условия αn ≤ ξR (выбор последующего алгоритма расчета).
αn=0,324 < ξR=0,531.
Площадь арматуры при αn ≤ ξR.
δ=a’/h0 =0,05/0,85=0,059.
Вычисляется условный коэффициент αm1
Вычисление необходимого количества арматуры As и As'
Арматура
по расчету не нужна и устанавливается
из конструктивных требований, μmin=0,15%
при гибкости сечения λ=9,33<
10.
As,min= A's,min= 0,15·50·85/100=6,38см2.
Сечение 3-3. Исходные данные. Бетон В20, Rb= 8,5 МПа, арматура А400, Rs= R's =355MПа. Сечение колонны сплошное h×b =0,9×0,5м, а = а' = 0,05м., h0=0,85м. Высота нижней части колонны Нн=8,4м. Расчетный момент с учетом прогибов колонны. Мr = 1,25·276,51 = 345,6 кНм. Расчетная сила N= 2072,17кН.
Определение площади арматуры
Условный коэффициент αn
αn=N/Rbbh0 =2072,17/11,5·103·0,5·0,85 = 0,424.
Коэффициент ξR при арматуре А400, ξR= 0,531.
Проверка условия αn ≤ ξR (выбор последующего алгоритма расчета).
αn= 0,424< ξR=0,531.