Тема 4.5.4. Расчет железобетонных колонн

Уроки 47-48

Практические занятия № 5

Уроки 41-46.

Практические занятия № 4

1. Расчет стальной центрально сжатой колонны. Подбор сечения колонны из прокатного двутавра или трубы

2. Определение несущей способности колонны

2. Конструирование узлов примыканий строительных конструкций

Тема 4.5.3.

Уроки 39-40.

РАСЧЁТ ДЕРЕВЯННЫХ СТОЕК

Конспект + вопрос – на оценку

1. Область распространения деревянных стоек и их простейшие конструкции

Дома, с\хоз, склады, временные, опалубка

Часто: цельные сплошные, круглые – экономия при сжатии (рис.107)

Большие нагрузки: составное сечение

2. Особенности работы деревянных стоек под нагрузкой и предпосылки для расчёта

- Прочность и устойчивость

- характерное разрушение, порой хрупкое, вертикальные трещины, разрушение волокон (смятие)

- ослабления (врезки) = потеря прочности

3. Расчёт деревянных стоек цельного сечения

Формула 5.2 (109) – устойчивость

Фи – по разному в зависимости до или после 70

Рис.110

4. Правила конструирования деревянных стоек и узлов

1. Изоляция между стойкой и фундаментом;

2. Нижняя часть деревянной стойки антисептируется;

3. Крепление к фундаментам – анкера из полосовой стали;

4. сопряжения с деревянными элементами – на штырях и скобах

5. Понятие о расчёте деревянных стоек составного сечения – с.112

1. Составное сечение – уменьшается гибкость и увеличивается несущая способность колонны за счёт кол-ва досок; - 5.16, стр.114 - - зарисовать

2. Типы составных сжатых стержней: Рис. 108

А) стержни-пакеты – 5.15, стр.110 а

Б) стержни с короткими прокладками – б

В) решётчатые;

3. Податливость соединений снижает несущую способность стержней

Клеёные – не податливые

4. Гибкость определяется с учётом податливости соединений (приведённая гибкость)

Формула – стр.113 – записать

Расчет деревянной центрально сжатой стойки.

Подбор квадратного или круглого сечения стойки из цельной древесины

РАСЧЁТ ЖБ КОЛОНН

1. Жб колонны: бетон + стальные стержни (арматура) разной прочности

2. Прочность стали при сжатии больше, чем у бетона в 10-15 раз, поэтому даже малое количество арматуры значительно повышает прочность колонны.

3. Площадь арматуры: 1-3 % от площади поперечного сечения колонн

4. Армирование также обеспечивает транспорт и монтаж сборных ЖБ колонн

Область применения и простейшие конструкции ЖБ колонн – с.115

1. Область применения: промышленное, гражданское и сельскохозяйственное строительство – как элементы каркаса и отдельные опоры;

2. Конструкции колонн:

А) квадратные – наиболее распространены

Б) решётчатое – при больших длинах и нагрузках

В) постоянного и переменного сечения, переменного – для передачи нагрузок на различных высотах, - от перекрытия, от кранов. - стр.115

3. При центральном сжатии более экономичны сечения: круглое, квадратное;

4. При внецентренном сжатии – сечение колонны вытягивается в сторону действия изгибающего момента

Характер потери несущей способности ЖБ колонны и предпосылки для расчёта – с.116

1. Потеря несущей способности – за счёт потери общей устойчивости;

2. Продольные стержни без закрепления поперечными сначала работают совместно с бетоном, затем теряют устойчивость. Вспучиваются, разрушают защитный слой

3. При правильной постановке поперечных стержней бетон и продольная арматура разрушаются одновременно – рис.стр.116

4. Цели расчёта:

А) подбор количества продольной арматуры для общей устойчивости;

Б) постановка поперечных стержней: продольная арматура не должна терять устойчивость раньше потери общей устойчивости колонны

Расчёт сжатых ЖБ колонн со случайным эксцентриситетом

1. Виды сечений ЖБ колонн: - стр.117 – квадратные, прямоугольные, круглые

2. В сжатых ЖБ элементах сложно добиться центрального сжатия. Причины: неоднородность бетона, неточность установки арматуры, искажение геометрических форм, особенности опирания конструкций = почти все ЖБ элементы можно рассчитывать как внецентренно сжатые.

3. Если сила приложена без эксцентриситета = условно относим к центрально сжатым со случайным эксцентриситетом е_а, который принимается равным большему из двух значений: 1\600 длины элемента или 1\30 ширины сечения, но не менее 10 мм;

4. При симметричном армировании наличие е_а не влияет на расчёт

5. Рассмотрим простые случаи расчёта колонн, ограничив их условиями:

А) на колонну действует нагрузка со случайным эксцентриситетом е_а

Б) Рассматриваемые колонны примем прямоугольного сечения;

В) Примем симметричное армирование слева и справа – рис.5.20, стр.118

Г) отношение расчётной длины колонны к меньшей стороне поперечного сечения не должно превышать 20 – соотношение – стр.118

Д) коэффициент (процент армирования), то есть отношение площади поперечного сечения арматуры к площади сечения колонны чаще всего находится в пределах от 0,004 до 0,03 (0,4 – 3%) Формулы 5.13,5.13а

Таблица «Минимальные значения армирования колонн – стр.118 – только смотреть

6. Оптимальный процент армирования 1-2 %

7. При значениях μ меньше табличной колонна считается не ЖБ, а бетонной. Если μ больше 3 % - меняются расчётные формулы

8. 2 типа задач: подбор сечения и проверка несущей способности

9. Базовая формула – с.119 (5.14)

Правила конструирования ЖБ колонны – стр.123

1. Размеры сечения должны быть:

А) не менее 250 мм,

Б) кратны 50 мм при размерах стороны сечения до 500 мм;

В) кратны 100 мм при размерах стороны сечения до 500 мм

2. Требования к материалам для колонн:

А) бетон класса от В20 и более, для тяжело нагруженных колонн В30

Б) рабочая арматура класса А-II, А-III, диаметром от 12 до 40 мм, оптимально16-25 мм;

В) поперечная арматура - А-I, А-III, В_р-I, Ø_sw≥0,25d_s(диаметр хомутов в вязаных каркасах принимают не менее 0,25d_s и не менее 5 мм)

Г) шаг поперечных стержней s ≤20d_s (в вязаных каркасах s ≤15d_s) где d_s - меньший диаметр рабочей продольной арматуры

3. Правила установки арматуры и проектирования каркасов:

А) продольную арматуру располагают у граней колонны с защитным слоем бетона от 20 мм и не менее её Ø

Б) поперечная арматура – защитный слой не менее 15 мм, не менее её Ø

В) сверху продольная арматура не должна доходить до торца:

* на 10 мм при длине колонны до 9 метров;

* на 15 мм при длине колонны до 12 метров;

* на 10 мм до закладной детали в оголовке колонны

4. При сечении колонны до 400х400 мм – применяют 4 стержня продольной арматуры по углам колонны. При больших размерах расстояния между стержнями продольной арматуры – не более 400мм;

5. Плоские арматурные каркасы перед установкой в опалубку объединяют в пространственные каркасы соединительными стержнями;

Рис.5.21 – стр.124

Рис.5.22 – стр.124

6. Для восприятия сосредоточенных нагрузок верхние части колонны (оголовки) дополнительно армируют горизонтальными сетками (до 4-х) и могут усиливаться закладной деталью для распределения нагрузки

Рис.5.23 – с.125

7. При транспортировании и монтаже ЖБ колонны (предусмотрены монтажные петли или отверстия) работают на изгиб – это учтено расчётами на монтажные и транспортные нагрузки с учётом коэффициента динамичности.

Расстояние от края колонны до монтажных петель\ монтажного отверстия l₁,l₂ – от 1\5 до 1\8 l

Рис.5.23 – зарисовать – с.125;

Понятие о расчёте внецентренно сжатых ЖБ колонн

1. Эксцентриситет приложения силы увеличивается на величину случайного эксцентриситета е_а

е₀ = М\N + е_а

2. Два случая работы внецентренно сжатых элементов:

А) относительная высота сжатой зоны бетона меньше граничного значения сечение сжато частично, большая часть растянута; А_s – растянута А_s– cжата

Б) большая часть сечения или всё сечение сжато

А_s – либо слабо cжата, либо слабо растянута

Стр. 126 – рисовать только вид сверху

Дата добавления: 2017-01-14