Следовательно, прочность наклонной полосы обеспечена.
Проверяю прочность наклонного сечения по поперечной силе из условия [формула (50), Пособие по проектированию ЖБК без предварительного напряжения]:
где Qb - поперечное усилие, воспринимаемое бетоном.
Qsw— поперечное усилие, воспринимаемое хомутами и равное:
Предварительно определяю, по какой из формул считать Mb [п.3.31, Пособие по проектированию ЖБК без предварительного напряжения]:
если
,
то:
Mb = φb2·Rb·b·h02;
если:
,
то:
Mb = qsw ·h02 ·φb2/ φb3;
qsw - усилие в хомутах на единицу длины элемента, определяемое по формуле [ формула (81), СНиП 2.03.01-84]:
Так как qsw = 226,08 кН > Qbmin = 81,43 кН, то
Для определения длины проекции наклонного сечения с, предварительно найду значение выражения 0,56·qsw [п.3.32, Пособие по проектированию ЖБК без предварительного напряжения]. Так как:
, то
Сравним:
Принимаем Cmax=1723,3 мм. [п.3.32, Пособие по проектированию ЖБК без предварительного напряжения].
Тогда:
Определяю длину проекции наклонной трещины, соблюдая ограничения с0 не более Cmax, не более 2h0 и не менее h0, если Сmax > h0
Принимаю С0= 2h0 = 1,034 м.
Тогда:
Сравниваю полученный результат с Q:
Прочность наклонного сечения по поперечной силе обеспечена.
3.4 Построение эпюры материалов
Построение эпюры материалов выполняю с целью рационального конструирования продольной арматуры ригеля в соответствии с огибающей эпюрой изгибающих моментов (рис. 12)
Определяю изгибающие моменты, воспринимаемые в расчетных сечениях, по фактически принятой арматуре.
Сечение в пролете с продольной арматурой 2 Ø32 А-II (рис.10) Аs=1609 мм2
Сечение в пролете с продольной арматурой 4 Ø32 А-II
;
Пользуясь полученными данными изгибающих моментов графическим способом, находим точки теоретического обрыва стержней и соответствующие им значения поперечных сил.
Рисунок 8-Эпюры материалов
Вычислим необходимую длину анкеровки обрываемых стержней для обеспечения прочности наклонных сечений на действие изгибающих моментов в соответствии с [3 п.3.46].
Для нижней арматуры по эпюре Q графически находим поперечную силу в точке теоретического обрыва стержней диаметром 32 мм Q=132 кН тогда требуемая длина анкеровки будет равна:
4 Проектирование колонны
4.1 Подготовка к расчёту
Определение нагрузки на колонну с грузовой площади, соответствующей заданной сетке колонн 5,9х6,4= 37,76 м2 и коэффициентом надёжности по назначению здания γn=1.
Постоянная нагрузка от конструкций одного этажа:
- от перекрытия 4,21·37,76·1= 158,97 кН
- от собственного веса ригеля сечением 0,25х0,6 длиной 5,9 м при плотности ρ= 25 кН/м3 и γf=1,1 будет равна 0,25·0,6·5,9·25·1,1·1= 24,34 кН
- от собственного веса колонны сечением 0,4х0,4 м при высоте этажа 3,3 м составит 0,4·0,4·3,3·25·1,1·1= 14,52 кН.
Итого: 158,97+24,34+14,52= 197,83 кН
Временная нагрузка от перекрытия одного этажа 9·37,76·1=339,84 кН, в том числе длительная – 6·37,76·1= 226,56 кН.
Постоянная нагрузка от покрытия при нагрузке от кровли и плит 5 кН/м2 составит 5·37,76·1= 188,8 кН, то же с учётом нагрузки от ригеля и колонны верхнего этажа 188,8+24,34+14,52=227,66 кН.
Временная нагрузка от снега для г. Ростов-на-Дону (II снеговой район, p =1,2 кН/м2) составляет:1,2·37,76∙1=63,44 кН, в том числе длительная составляющая – 0,5·63,44=31,72 кН.
Таким образом, суммарная (максимальная) величина продольной силы в колонне I-го этажа (при заданном количестве этажей 5) будет составлять
N= (197,83+339,84)·(5-1)+227,66+63,44=2441,78 кН,
в том числе длительно действующая
Nl = (197,83+226,56)·(5-1)+227,66+31,72= 1956,94 кН.
Характеристики бетона и арматуры для колонны: бетон тяжелый класса В35, Rb = 14,5 Мпа при γb2 = 1. Продольная рабочая арматура А-II, Rsc=280 МПа.
4.2 Расчёт прочности сечения колонны
Расчет прочности сечения колонны выполняю по формулам [Конструкции без напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84)] на действие продольной силы со случайным эксцентриситетом, поскольку класс бетона ниже В40, а
l0 =3300 мм < 20h=20·400= 8000 мм.
Принимая коэффициент φ = 0,8, вычисляю требуемую площадь сечения продольной арматуры по формуле [Конструкции без напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84), (119)]
Принимаем 4 Ø32 A-II,
Рисунок 9
Выполняем проверку прочности сечения колонны с учетом площади сечения фактически принятой арматуры.
При
и по приложению IV /5/ находим и , уточняем коэффициент :Так как
,то принимаю:
.Фактическая несущая способность расчетного сечения колонны:
. , следовательно прочность колонны обеспечена.Так же удовлетворяются требования по минимальному армированию, поскольку
Поперечную арматуру в колонне конструируем в соответствии с требованиями 2 п. 5.22 /1/ из арматуры класса A-III диаметром 8 мм, устанавливаемой с шагом не более
, и не более 500 мм,т.е принимаем
. Рисунок 10