Пример расчета усиления колонны железобетонной обоймой

Исходные данные

Железобетонная колонна сечением 0,3х0,3 м.

Расчетная длина колонны Н = 4,0 м.

Класс бетона В15.

Расчетное сопротивление бетона Rb = 8,5 МПа.

Площадь рабочей арматуры класса АIII диаметром 12 мм As = 4,52 см2.

Дополнительная нагрузка при реконструкции N = 1000 кН.

Цель расчета

Определить возможность эксплуатации железобетонной колонны при реконструкции. При необходимости запроектировать усиление.

Порядок расчета

1. Определение расчетной схемы колонны – см. рис. 6.14.

2. Определение фактической несущей способности колонны.

3. Проверка условия прочности колонны (Nнес > N) с учетом дополнительной нагрузки при реконструкции.

4. Конструирование схемы усиления (обоймы) железобетонной колонны (при необходимости).

5. Проверка условия прочности после усиления железобетонной колонны с учетом работы обоймы.

Расчет

1. Расчетная схема колонны изображена на рис. 6.19, а.

2. Оценка несущей способности сжатой железобетонной колонны производится согласно СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции» по формуле

(6.1)

где j коэффициент, определяемый по формуле

(6.2.)

где jb коэффициент, принимаемый по табл. 6.6;
  jsb коэффициент, принимаемый по табл. 6.7;
  αs коэффициент, вычисляемый по формуле

, (6.3)

где Rs расчетное сопротивление арматуры растяжению, МПа;
  Аs площадь сечения стержней арматуры, м2;
  Rb расчетное сопротивление бетона сжатию, МПа (см. табл. 6.1);
  А площадь сечения колонны h×b, м;
  Rsс расчетное сопротивление арматуры сжатию, МПа.

Таблица 6.6

Коэффициент jb при Н/h

Н/h
jb 0,92 0,91 0,89 0,86 0,82 0,76 0,69 0,61

Таблица 6.7

Коэффициент jsb при Н/h

Н/h
jsb 0,92 0,91 0,90 0,89 0,87 0,84 0,79 0,74

Примечание: коэффициент jb и jsb при промежуточных величинах гибкостей определяются интерполяцией.

Здесь Н расчетная длина элемента, м;
  h высота сечения элемента, м.

Рис. 6.19. Расчетная схема железобетонной колонны:

а - сечение колонны до усиления, б - сечение колонны после усиления

Определяем несущую способность колонны до усиления (см. формулу (6.1))

Н/h = 4,0/0,3 = 13,33; jb = 0,847, jsb = 0,883;

RS = 365 МПа.

;

;

j = 0,862 < jsb = 0,883;

кН.

3. Проверяем условие прочности

Nнес = 751,00 кН < N = 1000 кН.

Вывод: прочность колонны недостаточна, требуется усиление.

4. В качестве варианта усиления рассмотрим железобетонную обойму толщиной 60 мм из бетона класса В15 и арматурных стержней класса АIII (8 стержней).

Определим размеры сечения колонны с учетом толщины обоймы 60 мм (см. рис. 6.19)

b1=h1= b+2·0,06 = 0,30+2·0,06 = 0,420 м;

Минимальная общая площадь сечения продольной арматуры обоймы с учетом оптимального коэффициента армирования для колонн 0,9% определяется по формуле

АминS1 =0,009·(h1·b1 - h·b) = 0,009·(42·42-30·30) = 7,78 см2;

Армирование обоймы осуществляется арматурными стержнями - 8 шт. Площадь одного стержня обоймы

А1 = АминS1/8 = 7,78/8 = 0,973 см2.

Принимаем армирование обоймы стержнями 8 шт. диаметром 12 мм. Расчетная площадь сечения одного стержня 1,131 см2.

Общая расчетная площадь сечения восьми стержней

А1 = 1,131 х 8 = 9,05 см2.

Определяем прочность колонны после усиления с учетом работы обоймы

Н/h1 = 4,0/0,42 = 9,52, jb = 0,895, jsb = 0,902;

;

< jsb = 0,902;

Общая площадь армирования колонны

Аs,tot = Аs + Аs1 = 4,52 + 9,05 = 13,57·10-4 м2.

кН;

4. Проверяем условие прочности

= 1634,65 кН>N=1000 кН.

Вывод: прочность колонны после усиления достаточна для восприятия нагрузки при реконструкции здания. Сечение колонны после усиления показано на рис. 6.19, б.









Дата добавления: 2016-04-11; просмотров: 11072;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.008 сек.