Кольцевые сечения

Пример 30.Дано: консольная стойка высотой Н = 6 м, сечение с внутренним радиусом r1 = 150 мм, наружным – r2 = 250 мм; бетон класса В25 (Еb = 3·104 МПа, Rb= 14,5 МПа); продольная арматура класса А400 (Rs = Rsc = 355 МПа) располагается посредине толщины кольца, площадь ее сечения As,tot = 1470 мм2 (13Æ12); продольная сила и момент в заделке: от вертикальных нагрузок: Nv = 120 кН, Mv =40 кН.м; от ветровых нагрузок: Nh = 0, Mh = 70 кН.м.

Требуется проверить прочность сечения

Расчет. Внутренний и наружный диаметры равны D1 = 2r1 = 300мм, D2 = Dci r= 2r2 = 500 мм. Поскольку для консольной стойки эксцентрично приложенная вертикальная сила вызывает смещение верха, в соответствии с п.3.53 принимаем Ml = 0 и Mh = 40 + 70 = 110 кНм. Коэффициент ηh определяем по формуле (3.85), принимая согласно п.3.55,б расчетную длину стойки равной lo = 2H =3·6=12 м. Усилия от всех нагрузок равны:

N = 120 кН, М = Mh = 110 кНм

Определяем жесткость D по формуле (3.88);

Поскольку , принимаем .

Моменты инерции бетонного сечения и всей арматуры соответственно равны

Отсюда

Момент с учетом прогиба равен М = 110·1,284 = 141,2 кНм,

Площадь сечения равна

Вычисляем относительную площадь сжатой зоны бетона по формуле (3.115):

Так как 0,15 < ξcir < 0,6, прочность сечения проверяем из условия (3.116):

т.е. прочность сечения обеспечена.