1. Визначають навантаження
2. Встановлюють розрахункову схему
3. Приймають розрахункову довжину колони
4. Приймають розміри поперечного перерізу (від 30см і далі через 5 см)
5. Приймають матеріал (клас бетону B20-B35) і розрахунковий опір бетону стиску
6. Приймають клас арматури (A-III, A-II) і розрахунковий опір арматури стиску
7. Приймають коефіцієнт армування # 956; = 0,01 - 0,02
8. Визначають коефіцієнт # 945; s
9. Визначають коефіцієнт поздовжнього вигину
10. Визначають необхідну площу арматури
11. Якщо в результаті отримують негативне значення, це говорить про те, що бетон один без арматури справляється з навантаженням (в цьому випадку можливо зменшити розміри поперечного перерізу колони і заново провести розрахунок); якщо отримують позитивне значення, то за отриманою площі призначаємо діаметр арматури
12. Для армування приймають 4 стержня, розташовуючи їх по кутах колони
13. Перевіряють дійсний відсоток армування
14. Призначають діаметр і крок поперечних стержнів за умовою зварюваності dsw ≥ 0,25ds (не менше 5 мм)
15. Призначають крок (s) поперечних стрижнів в зварних каркасах s≤20d. але не більше 500мм; в в'язаних каркасах s≤15d. але не більше 500мм;
16. Конструюють каркас колони
· Перетин слід приймати не менше 250мм кратним 50мм (кратним 100мм, якщо розміри більше 500мм)
· Діаметр робочої арматури від 12 до 40мм (оптимально 16-25мм)
· Стрижні поздовжньої арматури розташовуються у граней колони із захисним шаром бетону не менше 20мм і не менше їх діаметра; поперечна арматура з захисним шаром не менше 15мм
· Кінці поздовжньої арматури не повинні доходити до межі торця колони на 10мм при довжині до 9м і на 15мм при довжині до 12 м.
· При перетині до 400х400 ставлять 4 стержня по кутах, при великих розмірах відстань між осями стрижнів не повинно перевищувати 400 мм.
· Для сприйняття зосереджених навантажень від балок або ферм верхні частини колон (оголовки) додатково армуються горизонтальними сітками (не менше чотирьох) і можуть посилюватися заставної деталлю, яка служить для розподілу навантажень і прикріплення верхніх конструкцій
1 заставна деталь; 2 арматурні сітки; 3 каркас колони;
s - крок сіток, приймають ≥60мм; ≤1 / 3 меншого розміру перерізу; ≤150мм;
з - розмір осередків сітки, приймають ≥45мм; ≤1 / 4 меншого розміру; ≤100мм
· Для транспортування, складування і монтажу в збірних ж / б колонах передбачаються монтажні петлі або отвори. Відстані від краю колони до монтажних петель або отвори приймається (1/5 - 1/8) довжини
Література: В.І. Сітка «Будівельні конструкції», М.,
Лекція 10 Балки і плити
Основи розрахунку будівельних конструкцій, що працюють на вигин.
У будівельній практиці конструкцією, яка працює на вигин називають балку. Балки сприймають навантаження від перекриттів, покриттів або інших конструкцій і передають їх на опори. Прольоти, що перекриваються балками можуть досягати 24 - 30м в залежності від матеріалу. При великих прольотах зазвичай застосовують інші конструкції: ферми, арки, рами. Металеві балки виготовляють з прокатних профілів або звареними. Залізобетонні балки виконують монолітними або збірними. Дерев'яні балки виконують з цільної деревини, клеєними з дощок або фанери.
Залежно від призначення балки можуть називатися: прогони, ригелі, перемички. Як балки працюють багато плити, ростверки та інші конструкції.
За статичної схемою роботи балки підрозділяються на розрізні, нерозрізні, консольні. Балку на двох опорах прийнято називати простий.
Загальні положення. Робота простих балок під навантаженням і передумови розрахунку за несучою здатністю.
У будівельній практиці найбільш поширені рівномірно розподілені навантаження, що діють у вертикальній площині перпендикулярно осі балки.
Якщо не приймаються спеціальні заходи, то одна опора вважається шарнірно-нерухомою, а інша - шарнірно-рухомої.
Прямий вигин балки характеризується:
1. З геометричної точки зору викривленням осі, подовженням розтягнутих (нижніх) і укороченням стислих (верхніх) волокон. При цьому нейтральна вісь (шар) свою довжину не змінює;
2. з точки зору статики в будь-якому перетині балки по довжині виникають згинальні моменти Мх і поперечні сили Qx, які визначаються шляхом побудови епюр; найбільші значення Мх і Qx при рівномірно розподіленому навантаженні рівні
3. з точки зору напруженого стану поперечний вигин характеризується наявністю нормальних і дотичних напружень; нормальні напруги змінюються за лінійним законом за висотою перерізу, досягаючи максимуму в крайніх волокнах, дотичні напруження досягають максимальних значень на рівні нейтрального шару і розподіляються по криволінійному закону;
Нормальні напруги безпосередньо залежать від згинального моменту, а дотичні - від поперечної сили
Wx-момент опору щодо осі х-х
Sx - статичний момент перетину
Ix - момент інерції перерізу
b - ширина перерізу
Розрахунок простих балок зводиться до визначення нормальних і дотичних напружень в найбільш небезпечних перетинах і порівнянні їх значень з розрахунковими опорами.
Згинальні елементи незалежно від матеріалу, з якого вони виконані, відповідають вимогам міцності і стійкості, можуть отримати прогини більше нормативних. З цієї причини їх застосування стає неможливим. При розрахунку прогинів повинна виконуватися умова:
f - розрахунковий прогин
Fи - граничний прогин, який визначається відповідно до вимог
Завданням розрахунку за деформаціями є обмеження прогинів конструкції величинами, що задовольняють вимогам:
· Технологічним (не повинна порушуватися робота обладнання, наприклад, мостових кранів)
· Конструктивним (не повинна порушуватися цілісність примикають один до одного елементів конструкцій - плит, перегородок, стяжок)
· Фізіологічним (не повинно виникати відчуття дискомфорту при коливаннях конструкцій під час руху людей або механізмів)
· Естетико психологічним (несприятливе враження, відчуття небезпеки від великих прогинів)
Прогини балок багато в чому залежать від жорсткості елемента (жорсткістю називають твір модуля пружності на момент інерції перерізу). Чим більше жорсткість, тим менше прогин. У разі, якщо розрахунковий прогин виходить більше граничного, потрібно збільшити перетин елемента, перш за все його висоту.