Расчет прочности колонны

Производим расчет из условия прочности, по формуле:

,(1)

где: N- продольная сила, кН;

A- площадь поперечного сечения, см²;

R_b и R_sc- соответственно, расчетные сопротивления бетона и арматуры сжатию, кН/см²;

A_s и A_s^/- площадь поперечного сечения растянутой и сжатой арматуры, см²;

φ- коэффициент, учитывающий длительность загружения, гибкость и характер армирования;

m_g- коэффициент зависящий от длительности загружения, равен 1.

По материалу определяем расчетные сопротивления: бетона с учетом коэффициента γ_b2=0,9, R_b=10,35МПа (по СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры); арматуры класса A400 R_sc=365МПа (по СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры).

Определяем расчетную длину колонны; расчетная длина колонны принимается равной высоте: l₀=3,6м.

Определяем гибкость колонны, по формуле:

λ=l₀/h, (2)

где: h- наименьший размер поперечного сечения колонны,см.

λ=360/40=12

Определяем отношение нагрузок:

N_l/N

428/535=0,8

По полученным данным определяем значение коэффициентов φ_b и φ_sb:

φ_b=0,686

φ_sb=0,888

Задаемся коэффициентом армирования (рациональное армирование1%) μ=0,01. Вычисляем значение коэффициента α, по формуле:

(3)

Вычисляем коэффициент продольного изгиба, по формуле:

(4)

Определяем площадь поперечного сечения колонны:

A=b ^. h,

А=40^. 40=1600см²

Определяем требуемую площадь поперечного сечения рабочей арматуры, по формуле 1:

Поскольку значение требуемой площади отрицательное, следовательно, по расчету установка арматуры не требуется. Арматуру устанавливаем конструктивно, обеспечивая минимальный процент армирования (1%). В таком случае расчет арматуры производим, по формуле:

(5)

По полученной площади, по сортаменту, подбираем диаметр рабочей арматуры. Получаем 4Ø25мм с A_s=19,63см².