4 Расчет и конструирование сборной железобетонной колонны

4.1 Исходные данные для проектирования

• число этажей n = 5

• высота этажа H = 3,5 м

• расчетная нагрузка на перекрытие 14,6 кН/м²

• расчетная нагрузка от веса ригеля 4,13 кН/м

• район строительства г. Новосибирск (IV снеговой район)

• снеговая расчетная нагрузка 2,4 кН/м²

• расчетная грузовая площадь при сетке колонн 6 × 6 м = 36 м²

• коэффициент надежности по назначению 0,95.

4.2 Определение расчетных усилий

Таблица 8 – Расчетные усилия

Характер нагружения	Вид нагрузки	Обозначение	Размерность	Исходное расчетное значение	Грузовая площадь, м^2	Расчетное усилие, кН
Постоянная	От собственной массы колонн	gc	-	-	-	36
	От массы плит перекрытия и пола	gf,pl	кН/м^2	3,82	3 × 36	412,6
	От массы ригелей перекрытия	grib	кН/м	4,13	3 × 6	74,4
	От массы покрытия *	gt	кН/м^2	3,41	36	122,8
	От массы ригеля покрытия	grib	кН/м	4,13	6	24,8
	Итого постоянная	Nconst				670,6
Временная	Полная снеговая, в том числе	ps	кН/м^2	2,4	36	Ns = 86,4
	- кратковременная	ps,sh	кН/м^2	1,68	36	Ns,sh = 60,5
	- длительная (30%)	ps,l	кН/м^2	0,72	36	Ns,l = 25,9
	Полезная полная, в том числе	v	кН/м^2	9	3 × 36	Nv = 972
	- кратковременная	vsh	кН/м^2	2	3 × 36	Nv,sh = 216
	- длительная	vl	кН/м^2	7	3 × 36	Nv,l =756
Суммарная	Полная, в том числе	Nt = Nconst + Ns + Nv =					1729
	- кратковременная	Nsh = Ns,sh + Nv,sh =					276,5
	- длительная	Nl = Nconst + Ns,l + Nv,l =					1452,5

* Примечание: расчетная нагрузка от покрытия принята от веса:

– 3 слоев рубероида – 120 · 1,2 = 144 Н / м² = 0,144 кН / м²

– цементно-песчаного выравнивающего

слоя толщиной 0,020 м – 400 · 1,3 = 0,52 кН / м²

– железобетонной ребристой плиты – 2,5 · 1,1 = 2,75 кН / м²

Предварительно задаемся сечением колонн b_c × h_c = 30 × 30 см; определяем полную конструктивную длину колонны:

H_c = 17,5 + 0,15 + 0,50 = 18,15 м,

(где 0,5 – глубина заделки колонны в фундамент).

Расчетная нагрузка от массы колонны:

Расчетные усилия с учетом коэффициента надежности по ответственности γ_n = 0,95 будут иметь следующие значения:

4.3 Расчет площади рабочей арматуры

Принимаем: бетон В20, γ_b = 0,9 R_b = 10,35 МПа, арматура класса А400 (R_sc = 355 МПа).

• расчетная длина колонны 1 – го этажа с учетом защемления в фундаменте:

• гибкость колонны:

и, следовательно, расчет ведется в предположении наличия только случайных эксцентриситетов методом последовательных приближений.

Принимаем 4 Ø 32 (A_s,loss= 3217 мм²)

Уточняем расчет колонны с учетом значения A_s,loss = 2463 мм² и φ = 0,9, тогда фактическая несущая способность колонны:

, то сеть прочность колонны обеспечена.

Проверяем достаточность величины принятого армирования: