Выходные данные:
Пилон третьего этажа рассматриваем как условно центрально сжатый элемент при случайных эксцентриситет.
Подсчитываем расчетная нагрузка на пилон:
Собственная масса колонны: Gn = bc ∙ HС ∙ h0 ∙ ρу ∙ γf = 0,8 ∙ 1,5 • 3 ∙ 25 ∙ 1,1 = 198 кН;
Нагрузка от покрытия и перекрытия:
Постоянная нагрузка G = 8818,49 кН;
Длительное нагрузки V = 3354,12 кН;
Кратковременное нагрузки Vsh = 4592,33 кН;
Длительно действующее расчетная нагрузка:
Nld = G + Gn + V = 8818,49 + 198 + 3354,12 = 12370,61 кН, к нему относятся постоянная и все временные нагрузки, за исключением кратковременных.
Кратковременное нагрузки Nсd = Vsh = 4592,33 кН;
Полная нагрузка равна:
N3 = Nld + Nсd = 12370,61 + 4592,33 = 16962,94 кН.
Расчет Пилону
Размер поперечного сечения пилона принимаем равным hc • bc = 25 • 150 см, бетон класса В30, Rb = 17 МПа, арматура продольная из стали класса А-III, Rsc = 365 МПа, γb2 = 0,9, μ - коэффициент армирования, принятый равным μopt = 0,74%.
Сначала вычисляем отношение Nld / N3 = 12370,61 / 16962,94 = 0,73; гибкость пилона λ = l0/hc = 600/25 = 24> 4, λ = l0/bc = 600/150 = 4, следовательно, необходимо учитывать прогиб пилона
При hc = 25 см> 20 см коэффициент η = 1; коэффициент φ вычисляем по формуле: φ1 = φb + 2 • (φr - φb) • α1.
Задаемся процентом армирования μ = 0,74% (коэф. μ = 0,0074) и вычисляем α1:
Затем находим по таблице коэффициент φb = 0,913 и, полагая, что
Ams <1 / 3 • (As + As ') φr = 0,913, так как φr = φb = 0,913, φ1 = 0,913.
Необходимую площадь сечения продольной арматуры вычисляем по формуле:
Принимаем конструктивно 8 диаметром 28 А-III, ΣAs1 = 49,26 см 2 и 6 диаметром 28 А-III, ΣAs2 = 36,95 см 2, тогда ΣAs = ΣAs1 + ΣAs2 = 49,26 + 36,95 = = 86,21 см 2.
Процент армирования μ = (86,21 / 12000) • 100 = 0,72% (что около принятом μ = 0,74%).
Принимая φ1 = 0,913, вычисляем фактическую несущей способностью сечения колонны по формуле:
Nfc = η • φ (Rb • γb2 • A + ΣAs • Rsc) = 1 • 0,913 • [17 • 0,9 • (100) • 150 • 80 + 86,21 • 365 • (100)] = 19635, 6 кН> N3 = 16962,94 кН, прочность сечения достаточна.
Рабочие стержни продольной арматуры располагаем по периметру у поверхности сечения колонны с соблюдением минимальной величины защитного слоя. Расстояние в свете между стержнями должно быть не менее 5 см, толщина защитного слоя бетона - не менее 15 мм. При сжатии рабочей арматуры длина нахлестки стержней по СНиП должна быть не менее 30ds.
Подбор арматуры
Поперечную арматуру (хомуты) согласно данным табл. принимаем диаметром 8 мм класса А-1 шагом S = 300 мм.