Сечение с симметричной арматурой
Симметричное армирование используется в колоннах внутренних рядов. Требуемое количество симметричной арматуры определяется в зависимости от относительной величины продольной силы
а) при αn ≤ ξR
![]() | (6.7) |
б) при αn > ξR
![]() | (6.8) |
где ξ – относительная высота сжатой зоны, определяемая по формуле
![]() | (6.9) |
где значение αs допускается принимать равным
![]() | (6.10) |
при ξ1 = (αn + ξR)/2, но не более 1,0.
В формулах (6.7 – 6.10):
![]() ![]() | (6.11) |
Далее вычисляют фактический коэффициент армирования m и сравнивают с ранее принятым, и если разница значительная, то расчет повторяют с новым значением m.
Сечение с несимметричной арматурой
Несимметричное армирование используется в колоннах крайних рядов. Площади сечения сжатой S' и растянутой S арматуры, соответствующие минимуму их суммы, определяются по формулам:
![]() | (6.12) |
![]() | (6.13) |
где αR и ξR - определяют по табл. 5 и принимают не более соответственно 0,4 и 0,55;
Таблица 5
Класс арматуры | А240 | А300 | А400 | А500 | В500 |
Значение ![]() | 0,612 | 0,577 | 0,531 | 0,493 | 0,502 |
Значение ![]() | 0,425 | 0,411 | 0,390 | 0,372 | 0,376 |
.
При отрицательном значении As, вычисленном по формуле (6.13), площадь сечения арматуры S принимается минимальной по конструктивным требованиям (табл. 6), но не менее величины
![]() | (6.14) |
Таблица 6
Минимальный процент армирования внецентренно сжатых колонн
Условия работы арматуры | ![]() |
Арматура во внецентренно сжатых элементах при: | |
a) ![]() ![]() | 0,10 |
б) ![]() ![]() | 0,15 |
в) ![]() ![]() | 0,20 |
г) ![]() ![]() | 0,25 |
Примечание: Для внецентренно сжатых элементов при ![]() ![]() |
Площадь сечения арматуры S' определяется:
при отрицательном значении As,min – по формуле
![]() | (6.15) |
при положительном значении As,min – - по формуле
![]() | (6.16) |
Если принятая площадь сечения сжатой арматуры As,min значительно превышает ее значение, вычисленное по формуле (6.12) (например, при отрицательном его значении), площадь сечения растянутой арматуры может быть уменьшена исходя из формулы
![]() | (6.17) |
Если сжатая арматура отсутствует или не учитывается в расчете, площадь сечения растянутой арматуры определяется всегда только по формуле (6.17), при этом должно выполняться условие .
Пример расчета
В примере приведен расчет колонны только на вертикальную нагрузку. Колонна крайнего ряда и армирование несимметричное.
Дано: колонна нижнего этажа рамного каркаса с сечением размерами b=400 мм, h =400 мм; a=a'=45 мм; бетон класса В30 (Eb=32500 МПа, Rb=17 МПа); арматура класса А400 (Rs = Rs' = 355 МПа); продольная сила и изгибающие моменты в опорном сечении: от вертикальных нагрузок: всех N= 1532,98 кН, M =101,94 кН·м, постоянных и длительных Nl =1319,98 кН, Ml = 86,19 кН·м; высота этажа l=6,0 м.
Поскольку рассматриваемое сечение опорное у консоли и колонна у этой опоры имеет податливую заделку и жесткую в заделке в фундамент, коэффициент ηv = 1,0 и увеличение изгибающего момента вследствие гибкости колонны не будет. Рабочая высота сечения h0 = h – a = 400 – 45 =355 мм (рис. 6.1).
![]() | Рис. 6.1. Сечение колонны |
Площади сечения сжатой и растянутой арматуры, соответствующие минимуму их суммы, определяются по формулам:
мм2,
где αR =0,39 и ξR =0,531 определяются по таблице 6.1;
м=221 мм.
Принимаем 4 Ø 32 с A's=3217 мм2.
мм2.
Принимаем 4 Ø 28 с As=2463 мм2.
Процент армирования сечения μ=3070·100/4002 =1,92%. Для колонн первого и второго этажей можно было назначить сечение размером b×h= 400×600 мм или принять класс бетона по прочности на сжатие В40.