Расчет. Проверим прочность сечения, заключенного внутри контура сеток, с учетом косвенного армирования согласно п. 3.57. Расчетные размеры сечения hef = bef = 350 мм. Поскольку l 0/ hef = 3600/350 = 10,3 < 16, косвенное армирование можно учитывать при расчете, при этом следует учитывать прогиб колонны согласно пп. 3.54 и 3.58, так как l 0/ hef > 4.
Принимая l 0/ cef = l 0/ hef = 10,3 и h = hef = 350 мм, получим
Следовательно, принимаем d e = d e,min = 0,297. Поскольку промежуточные стержни продольной арматуры располагаются в крайних четвертях расстояния между крайними стержнями, равного h – 2 a 1 = 350 – 2 · 22 = 306 мм [58 мм < = 76,5 мм (см. черт. 48)], согласно примечанию к п. 3.63 принимаем арматуру S и S’ как сосредоточенную по линиям их центров тяжести. Тогда, учитывая, что все стержни одинакового диаметра, имеем:
мм;
мм.
Коэффициент jl определим по формуле (94), принимая b = 1,0 (см. табл. 16) и
Значение критической силы Ncr определим по формуле (93), принимая
мм2 (6 Æ 25),
и умножая полученное значение на коэффициент jl = 0,25 + 0,05 = 0,25 + 0,05 · 10,3 = 0,764:
Коэффициент h равен:
Отсюда, согласно формуле (111),
мм.
Определим приведенную призменную прочность Rb,red согласно п. 3.57.
Принимая Аsx = Аsy = 78,5 мм2 (Æ 10), nx = ny = 5, lx = ly = 350 мм и Aef = hefbef = 350 · 350 = 122 500 мм2 (см. черт. 48), вычислим коэффициент
тогда
МПа.
Поскольку здесь применена высокопрочная арматура класса A-VI, приведенное расчетное сопротивление арматуры сжатию определим согласно п. 3.59:
мм2;
Принимаем q = 1,6.
Из табл. 25 l1 = 2,04, l2 = 0,77, Rsc = 500 МПа, Rs = 815 МПа,
тогда
Прочность сечения проверим из условия (108), определяя высоту сжатой зоны х = xh 0 по формуле (110а).
Для этого по формуле (104) определим значение w. Поскольку 10 mxy = 10 · 0,0173 = 0,173 > 0,15, принимаем d2 = 0,15, тогда w = 0,85 – 0,008 Rb + d2 = 0,85 – 0,008 · 20 + 0,15 = 0,84 £ 0,9.
Определим, согласно пп. 3.61 и 3.65, необходимые коэффициенты a n, a s, и yc, приняв Rb = Rb,red = 34,3 МПа; ssc,u = 380 + 1000 d3 = 380 + 1000 · 0,54 = 920 МПа < 1200 МПа и Rsc = Rsc,red = 742 МПа:
Отсюда
Значение xR с заменой Rs на 0,8 Rs равно:
т. е. использование формулы (110a) оправдано;
мм;
т. е. прочность сечения обеспечена.
Проверим трещиностойкость защитного слоя колонны аналогичным расчетом на действие силы N = 5500 кН (при gf = 1,0), принимая, согласно п. 3.60, Rb = Rb,ser = 29 МПа, Rs = Rs,ser = 980 МПа, Rsc = 400 МПа, ssc,u = 400 МПа, w = 0,85 – 0,006 Rb,ser = 0,85 – 0,006 · 29 = 0,679 и рассматривая полное сечение колонны, т. е. b = h = 400 мм, a = a¢ =41 + 25 = 66 мм, h 0 = 400 – 66 = 334 мм.
Критическую силу Ncr определим по формуле (93), принимая l 0/ h = 3600/400 = 9, e 0/ h = 13,3/400 = 0,033, de,min = 0,5 – 0,01 – 0,008 Rb,ser = 0,5 – 0,01 · 9 – 0,008 · 29 = 0,178 > e 0 /h, т. е. de = de,min = 0,178.
При определении коэффициента jl учитываем продольные силы N и Nl при gf = 1,0, т. е.
тогда jl = 1 + 0,7 = 1,7;
Коэффициент равен:
мм.
Произведем расчет аналогично расчету на прочность:
мм;
т. е. трещиностойкость защитного слоя обеспечена.
ДВУТАВРОВЫЕ СЕЧЕНИЯ
Пример 33. Дано: размеры сечения и расположение арматуры ¾ по черт. 49; бетон тяжелый класса В30 (Eb = 2,9 · 104 МПа; Rb = 19 МПа при gb 2 = 1,1); арматура класса А-III (Rs = Rsc = 365 МПа); площадь ее поперечного сечения As = A¢s = 5630 мм2 (7 Æ 32); продольные силы и изгибающие моменты: от постоянных и длительных нагрузок Nl = 2000 кН, Ml = 2460 кН·м; от всех нагрузок N = 2500 кН, М = 3700 кН·м; расчетная длина элемента: в плоскости изгиба l 0 = 16,2 м, из плоскости изгиба l 0 = 10,8 м; фактическая длина элемента l = 10,8 м.
Требуется проверить прочность сечения.