Проектирование несущих конструкций связевого каркаса трехпролетного четырехэтажного здания, длинна которого равна 50 м, ширина – 18 м, а высота этажа – 4,2 м, страница 8

Коэффициент определяем последовательными приближениями. В нашем случае  и  . Путем интерполяции находим значения  и . Тогда =0,85  = 0,88.

Насыщенность сечения арматурой определяется или характеризуется коэффициентом или % армирования сечения. Обозначим его .       .

Процент армирования сжатых элементов обычно назначается в пределах от 0,5%  до 3 %. Оптимальным является  = 1% или =0,01. Принимаем коэффициент армирования сжатой колонны оптимальной величиной равной 0,01.

Тогда формула  примет вид

Подсчитаем значение

Найденные значения подставим в формулу  и рассчитаем

Формулу несущей способности, а именно , преобразуем к формуле нахождения арматуры:

Значит . Принимаем по сортаменту                       6 Ø 1527  АII (А 300) .

Для обеспечения устойчивости сжатых стержней объединяем их в плоский каркас, а затем в пространственный. При этом назначаю диаметр поперечных стержней d _sw   и шаг S по высоте колонны. 

В верхней части колонны по углам предусматриваем выемки для выпусков арматуры с последующей их сваркой с выпусками стержней вышестоящей колонны. После монтажа выемки заделывают бетоном.

Длину колонны определяем с учётом заделки её ниже отметки пола на 0,8 м и расположение стыка на 0,65 м выше перекрытия: l = 4,8 + 0,8 + 0,65 = 6,25 м. Продольные стержни, определённые расчётом включаем в два плоских каркаса КР 1, которые с помощью поперечных стержней объединяем в пространственный каркас КП 1.

Шаг S поперечных стержней должен быть не более 500 мм и не более 20 d _s , где  20 d _s – диаметр продольных стержней, d _s  = 25. Так как = 1% < 3 %, значит S = 500 мм. По условиям сварки диаметр поперечных стержней должен быть не менее 0,25 d _s , принимаем Ø 8 А-I.

Защитный слой бетона до рабочей арматуры должен составлять не менее 20 мм и не менее          d _s,   d _s  = 25. Расстояние от осей продольных стержней до наружных граней принимаем равным 45 мм — с учетом возможности надевания на КП 1 сеток косвенного армирования С2. Эти сетки, наряду с сетками С1, устанавливаем в верхней части колонны для предохране­ния бетона от разрушения при местном сжатии, т. е. смятии (в нижней части они не нужны, так как колонна заделана в стакане фундамента). Размеры ячеек сеток должны быть в пределах от 45 до 100 мм, но не более 1/4 меньшей стороны сечения элемента (400 / 4 = 100мм), шаг сеток — в пределах от 60 до 150 мм, но не более 1 /3 меньшей стороны (400 / 3 = 133,3 мм). На длине (от торца колонны) не менее 10 d_s= 10 • 25 = 250 мм устанавли­вают не меньше четырех таких сеток. Предварительно назначаем шаг сеток 5 = 80 мм, стержни  Ø 6 A-III с ячейками 45 х 45 мм для С1 и 60 х 60 мм для С2.

Объем бетона колонны 0,52 м³, собственная масса 1,3 т. Согласно табл.4 две петли (поз. 4) преду­сматриваем из стержней Ø 10 А-l. При симметричном сечении и армировании петли целесообразно рас­полагать на расстояниях от торцов а = 0,21 * l = 1,18 м (где l  = 5,65 м — длина колонны), тогда положительньй и отрицательный моменты от собственного веса равны. Поскольку такому расположению мешают консоли, принимаем а = 1,25 м. Для монтажа колонны предусматриваем в ней отверстие 040 мм, в которое будет вставляться стальной штырь с кольцами для строповки при монтаже.