Армированием

Рабочую арматуру подбираем по сочетанию с наибольшим изгибающим моментом.

Расчетные усилия в крайней колонне:

М = 55 кН×м; N = 414,5 кН; Q = 14,9 кН.

Сечение колонны b x h = 400×400 мм.

Длина колонны без учета глубины анкеровки в фундамент:

Н_р = 7,2 + 0,15 = 7,35 м;

Расчетная длина колонны: l₀= μ × Н_р = 1,5 × 7,35 = 11,025 м;

Минимальная рабочая высота поперечного сечения колонны:

h₀ = h – a = 400 – 50 = 350 мм.

Радиус инерции прямоугольного сечения: мм

Так как , необходим учесть влияние прогиба колонны на увеличение эксцентриситета.

Расчетный эксцентриситет: ; м

;

кН×м

;

кН

Моменты относительно оси, проходящей через центр растянутой или менее сжатой арматуры:

;

кН×м

;

кН×м

 

Коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб колонны:

; для тяжелого бетона

Коэффициент, учитывающий действие изгибающего момента в сечении колонны:

; ;

;

 

принимаем ;

Предельная сила, воспринимаемая колонной в момент потери устойчивости:

,

где ; ; ; м⁴

; м⁴

кН

N = 414,5 кН < N_cr = 2009,3 кН.

Коэффициент, учитывающий влияние прогиба колонны:

;

Определим площадь арматуры внецентренно сжатой колонны:

- расстояние от точки приложения продольной силы до равнодействующей усилий в растянутой арматуре: м

; ; Þ

-граничная относительная высота сжатой зоны:

; , где МПа для арматуры класса А- III.

; м

-определим положение сжатой зоны:

;

;

Þ

м²

μ = A_s × 2 / (b ×h_o) = 0,00011 × 2 / (0,4 × 0,35) = 0,0016 м²

i = 0,289 × h = 0,289 × 0,4 = 0,116; l₀ / i = 11,025/0,116 = 95; принимаем μ = 0,004;

мм²

A_s = 560/2 = 280 мм²; μ = 0,0038 > μ_min = 0,004

Принимаем арматуру 2 Æ 16 A–III c A_S = A_S^’= 4,02 × 10 ^–4 м²

μ = A_s × 2 / (b ×h_o) = 0,000402 × 2 / (0,4 × 0,35) = 0,0057 м²

В проверке прочности сечения нет необходимости, так как арматура подбиралась по сочетанию усилий с наибольшими значениями M и N.

 

Рис. 1 – Армирование колонны