Расчет внецентренно-сжатой колонны со случайным эксцентриситетом

Порядок расчета

1. Исходные данные для проектирования:

- сечение колонны: bxh, м

- длина колонны L_, м

- класс бетона В, R_b – расчетное сопротивление бетона на осевое сжатие (см. прил.7);

- коэффициент условия работы бетона g_b2=0,9

- класс арматуры А, R_s,c–расчетное сопротивление арматуры на осевое сжатие (см.прил.8);

- оптимальный коэффициент армирования m_opt=1%=0,01

Сбор нагрузок на колонну.

- определить грузовую площадь колонны А_гр, схематично вычертив оси здания и показав колонну среднего ряда.

2.1. Расчетная нагрузка на колонну N^расч состоит из:

- расчетной нагрузки на покрытие с учетом грузовой площади q^р_покр×А_гр, кН

- расчетной нагрузки на перекрытие с учетом грузовой площади и количества этажей q^р_перекр×А_гр(n_эт-1), кН

-расчетный вес вышележащей конструкции (например, балки) G_б, кН с учетом коэффициента надежности по нагрузке g_f=1,1,

-собственного веса колонн Gк1, Gк2, Gк3 (количество колонн зависит от количества этажей в здании) с учетом коэффициента надежности по нагрузке g_f=1,1

Полученное значение нагрузки увеличить на γ_n=0.95-коэффициент надежности по назначению здания: N=N^расч ·g_n

2.2. Длительнодействующая нагрузка на колонну определяется как разность полной расчетной нагрузки и кратковременной: N_дл=N-N_кр

2.3. Кратковременная нагрузка на колонну определяется по формуле:

N_кр= q^кр_покр∙A_гр+q^кр_перекр∙A_гр∙(n_эт-1)_, где q^кр_покр=0,5q^расч_снег,

Полученное значение нагрузки N_кр увеличить на γ_n=0.95-коэффициент надежности по назначению здания.

Определить расчетную схему колонны.

Колонна представляет собой стойку, жестко защемленную в фундаменте и шарнирно закрепленную в уроне низа вышележащей конструкции (балки или фермы) с расчетной длиной L₀ определенной по табл.32 СНиП 2.03.01-84*, где Н =Н_эт– полная высота колонны от верха фундамента до низа стропильной конструкции.

L₀=H_эт, м

Подбор рабочей арматуры.

4.1.Определить гибкость колонны

l= - колонна со случайным эксцентриситетом, рассчитывается как условно центрально-сжатая

4.2. Найти отношениеN_дл / N

4.3. Определить коэффициенты j_b и j_sb ( если необходимо сделать интерполяцию)

4.4.По табл. задаемся коэффициентом армирования μ и определяем коэффициент a

μmin	Lo/h	Lo/i
0,1	< 5	< 17
0,2	5-10	17-35
0,4	11-24	36-83
0,5	>24	>83

по формуле: где μ_opt=1%=0.01

4.5. Определить коэффициент продольного изгиба j по формуле:

j= j_b +2(j_ж - j_b)×a

4.6. Площадь сечения рабочей арматуры определить по формуле:

А_s,с = м², гдеR_b →кПа, А_b=bh–площадьсечения колонны в м²,

R_s,c→ кПа.

Если А_s,c<0, это значит, что бетон один (без арматуры) справляется с нагрузкой и арматуру следует принимать по конструктивным требованиям; учитывая, что необходимо обеспечить минимальный процент армирования колонны и что при меньшей стороне сечения >250мм диаметр продольных стержней d_s,c рекомендуется назначать не менее 16мм.

А_s,c^тр=A_b×m_min, где m_min - минимальный коэффициент армирования

Если А_s,c>0, то диаметр рабочей арматуры определяется по сортаменту.

Диаметр поперечной арматуры колонны определить по формуле d_sw=0,25d_s,с и назначить класс арматуры.

Проверка процента армирования:

m= ,где А_s,c-фактическая площадь сечения арматуры, принятая по сортаменту.

Полученный процента армирования должен быть больше минимального значения m_minи меньше максимального значения m=3%