Железобетон (по СП 63.13330.2012)

Арматура по ГОСТ 5781-82*, СТО АСЧМ 7-93, ГОСТ 10884-94, ГОСТ Р 52544-2006

Бетоны по ГОСТ 4.212-80 СПКП, ГОСТ 25192-82, ГОСТ Р 53231-2008

Для центрально-сжатой колонны монолитного каркасного здания прямоугольного сечения с размерами bxh= 30х40 см, выполненной из (4…8) 4 стержней диаметром 20 мм (принять с учетом размеров сечения колонны) рабочей арматуры класса А300 и бетона класса В 17,5, имеющей высоту Н= 5,3 м и закрепленной по концам шарнирно, определить несущую способность N. Изобразите колонну с узлами, схему армирования и расчетную схему.

Решение:

Материал колонны – железобетон, класс бетона – В17,5. Арматура класса А300 ø20мм, количество стержней – 4.а етона - це Д. модуль таблице 1

Поперечное сечение колонны – прямоугольное с размерами сечения 30х40.

Высота колонны Н = 5,3 м.

Закрепление колонны - шарнирно с двух сторон

а) конструктивная схема колонны; б) сечение колонны; в) расчётная схема.

Рисунок 14 - Железобетонная колонна прямоугольного сечения

Несущую способность колонны при центральном сжатии определяют в соответствии с п. 8.1.16 формулой 8.17 [8]:

N = φ(R_b*A + R_sc*A_s,tot), кН (23)

где А - площадь поперечного сечения колонны, см²;

A_s,_tot - площадь поперечного сечения всей продольной арматуры в сечении колонны, см²;

R_b - расчетное сопротивление бетона на сжатие, кН/см²;

R_sc - расчетное сопротивление арматуры на сжатие, кН/см²;

φ - коэффициент, принимаемый при длительном действии нагрузки в зависимости от гибкости элемента.

В соответствии с таблицей 6.8 [8] расчетное сопротивление бетона класса В 17,5 на сжатие принимаем:

- методом интерполяции - R_b = 10 Мпа = 1 кН/см²;

В соответствии с таблицей 6.14 [8] расчетное сопротивление арматуры класса А300 на сжатие

- принимаем: R_sc = 270 МПа = 27 кН/см².

Площадь поперечного сечения колонны:

А = b* h = 30*40 = 1200 см².

Площадь поперечного сечения всей продольной арматуры в сечении колонны:

A_s,_tot = (π*d²*n)/4=(3,14*2²*4)/4=12,56 см²

Расчетная длина колонны в соответствии с п. 8.1.17 [8]:

Z₀ = 1*Н = 1*5,3 = 5,3 м = 530 см.

Гибкость колонны:

λ= l₀ / h = 530/30=17,66

где h - меньшая сторона сечения колонны, см.

Коэффициент (р определим по таблице 8.1 [8] методом интерполяции (принимаем для бетонов класса В20-В55): (р = 0,77.

Определим несущую способность колонны:

а) N = φ(R_b*A + R_sc*A_s,tot) = 0,77*(1*1200+27*12,56) = 1185,12 кН.