Подбор арматуры в колоннах и проверка их прочности

Подбор несимметричной арматуры

В надкрановой и подкрановой частях колонн зданий с мостовыми чаще устанавливается несимметричная арматура.

 

Подкрановая часть

 

Выполним подбор арматуры и проверку прочности сечения для двух основных сочетаний подкрановой части колонны:

1-ое сочетание M_sd = 319,25 кН∙м; N_sd = 1142,6 кН;

2-ое сочетание M_sd = -339,17 кН∙м; N_sd = 1110,76 кН.

Моменты действуют в плоскости поперечной рамы здания.

Знаки моментов указывают: + − растяжение наружной грани колонны; − − растяжение внутренней грани колонны.

Предварительно в таблицу можно записать некоторые постоянные величины, не меняющиеся в ходе расчёта: прочностные и упругие характеристики материалов, положение арматуры (таблица 4.1).

Класс бетона колонн должен быть не ниже С¹²_/15. Из более высоких возможно применение классов С¹⁶_/20, С²⁰_/25. Для открытых крановых эстакад класс бетона должен быть не ниже С²⁰_/25.

 

Таблица 4.1 – Постоянные расчётные величины

№ п/п	Обозначения или формула	Число
1	Класс бетона	С12/15
2	fcd, МПа	8
3	Ec m , МПа	0,22∙105
4	Класс арматуры	S400
5	fyd, МПа	365
6	Es, МПа	2,0∙105
7	ω = 0,85-0,008 fcd	0,786
8	b, м	0,5
9	hн, м	0,6
10	l0 = 1,5 Hн	12,225
11	с, м	0,04
12	с1, м	0,04
13	α = Es/Ecm	9,09

 

 

п р и н и м а е м 4ϕ 28

п р и н и м а е м 2 с т р е ж н я ϕ 25 м м и 2 с т е р ж н я ϕ 28 м м

 

Д л я т я ж ё л о г о б е т о н а

П р о ч н о с т ь с е ч е н и я о б е с п е ч е н а

2-е о с н о в н о е с о ч е т а н и е

 

п р и н и м а е м 4ϕ 28

п р и н и м а е м 4 с т е р ж н я ϕ 28 м м

Д л я т я ж ё л о г о б е т о н а

 

П р о ч н о с т ь с е ч е н и я о б е с п е ч е н а

 

 

 

       В результате расчётов получим для подкрановой части колонны:

Наружная                    24,63 см²               22,14 см²                   Внутренняя

грань колонны           24,63 см²               24,63 см²             грань колонны

       Окончательно принимаем у наружной грани колонны 4ø28 мм,

A_st   = 24,63 см², у внутренней грани колонны 4 ø 28 мм, A_{t с} = 24,63 см².

Армирование сечения приведено на рисунке 4.1.  

Рисунок 4.1 – Армирование расчётного сечения колонны

Надкрановая часть

Выполним подбор арматуры и проверку прочности сечения для двух основных сочетаний надкрановой части колонны:

1-ое сочетание M_sd = 74,6 кН∙м; N_sd = 673,07 кН;

2-ое сочетание M_sd = -54,51 кН∙м; N_sd = 543,07 кН.

Моменты действуют в плоскости поперечной рамы здания.

Знаки моментов указывают: + − растяжение наружной грани колонны; − − растяжение внутренней грани колонны.

Предварительно в таблицу можно записать некоторые постоянные величины, не меняющиеся в ходе расчёта: прочностные и упругие характеристики материалов, положение арматуры (таблица 4.1).

Класс бетона колонн должен быть не ниже С¹²_/15. Из более высоких возможно применение классов С¹⁶_/20, С²⁰_/25. Для открытых крановых эстакад класс бетона должен быть не ниже С²⁰_/25.

 

Таблица 4.2 – Постоянные расчётные величины

№ п/п	Обозначения или формула	Число
1	Класс бетона	С12/15
2	fcd, МПа	8
3	Ecd, МПа	0,22∙105
4	Класс арматуры	S400
5	fyd, МПа	365
6	Es, МПа	2,0∙105
7	ω = 0,85-0,008 fcd	0,786
8	b, м	0,5
9	hн, м	0,6
10	l0 = 2,0 Hв	16,3
11	с, м	0,04
12	с1, м	0,04
13	α = Es/Ecm	9,09

 

 

 

п р и н и м а е м 4ϕ 10

п р и н и м а е м 4 с т р е ж н я ϕ 10 м м

 

п р и н и м а е м 4ϕ 10

п р и н и м а е м 4 с т р е ж н я ϕ 10 м м

Д л я т я ж ё л о г о б е т о н а

П р о ч н о с т ь с е ч е н и я о б е с п е ч е н а

2-е о с н о в н о е с о ч е т а н и е

 

п р и н и м а е м 4ϕ 10

п р и н и м а е м 4 с т е р ж н я ϕ 10 м м

Д л я т я ж ё л о г о б е т о н а

 

П р о ч н о с т ь с е ч е н и я о б е с п е ч е н а

 

 

       В результате расчётов получим для подкрановой части колонны:

Наружная                     3,14 см²               3,14 см²                   Внутренняя

грань колонны                3,14 см²                3,14 см²             грань колонны

       Окончательно принимаем у наруной грани колонны 4ǿ14 мм,

A_st   = 6,15 см², у внутренней грани колонны 4ǿ14 мм, A_st   = 6,15 см².        

    Армирование сечения приведено на рисунке 4.1.

 

Рисунок 4.2 – Армирование расчётного сечения колонны