6.3.Расчет колонны на прочность

6.3.1. Определение размеров сечения колонны

При продольной сжимающей силе, приложенной со случайным эксцентриситетом и при гибкости , расчет сжатых элементов с симметричным армированием разрешается производить из условии:

где φ – коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба и случайных эксцентриситетов.

Заменив величину через , будем иметь условие:

Необходимая площадь сечения колонны без учета влияния продольного изгиба и случайных эксцентриситетов, т. е. при φ=1 и эффективном значении коэффициента продольного армирования для колонны 1-го этажа будет равна:

Принимаем квадратное сечение колонны размером . Тогда

.

6.3.2. Расчет продольного армирования колонны 2-го этажа

Величина случайного эксцентриситета:

Принимаем величину случайного эксцентриситета .

Относительная величина начального эксцентриситета: .

Расчетная длина колонны: .

где: β – коэффициент, учитывающий условия закрепления,

- высота элемента в свету.

Определяем условную расчетную длину колонны:

- предельное значение ползучести бетона.

Гибкость колонны:

При и относительной величине эксцентриситета , получаем: .

Необходимое значение арматуры:

.

По конструктивным требованиям минимальная площадь сечения арматуры составляет: .

, но не менее

Конструктивно принимаем с

6.3.3. Расчет продольного армирования колонны первого этажа

Величина случайного эксцентриситета:

Принимаем величину случайного эксцентриситета .

Относительная величина начального эксцентриситета: .

Расчетная длина колонны: .

где: β – коэффициент, учитывающий условия закрепления,

- высота элемента в свету.

Определяем условную расчетную длину колонны:

- предельное значение ползучести бетона.

Гибкость колонны:

При и относительной величине эксцентриситета , получаем: .

Необходимое значение арматуры:

.

_Принимаем с

Проверим несущую способность сечения с принятым армированием:

В качестве поперечной арматуры для армирования колонны принимаем стержни из стали класса S240 с шагом 40см, что не превышает .

6.4. Расчет консоли колонны

Консоль колонны воспринимает поперечную силу ригеля от одного междуэтажного перекрытия. Наибольшая поперечная сила действует на опоре B слева и равна .

6.4.1. Конструирование консоли

Минимально допустимая длина площадки опирания ригеля из условия прочности бетона на смятие:

где: b = 20 см – ширина ригеля.

Расстояние от торца сборного ригеля до грани колонны  = 6 см, таким образом вылет консоли .

С учетом возможной неравномерности распределения давления по опорной поверхности, а также неточности при монтаже принимаем l₁=20см. При предварительно принятом , требуемая рабочая высота консоли у грани колонны из условия прочности наклонного сечения по сжатой полосе может быть определена как:

.

Полную высоту консоли у ее основания принимаем h = 40 см.

Тогда:

Условие выполняется, и данная кон­соль относится к коротким.

Нижняя грань консоли у ее основания наклонена под углом 45⁰, поэтому высота свободного конца консоли: