6.3 Расчет колонны на прочность.

6.3.1 Определение размеров сечения колонны.

Предполагая, что колонна работает на центральное сжатие, принимаем коэффициент армирования = 2% и без учета коэффициента продольного изгиба, требуемая площадь будет равна:

см².

Принимаем квадратное сечение колонны со стороной h_с = 50см. Тогда A_c=50 50 = 2500 см².

6.3.2 Расчет продольного армирования колонны второго этажа.

Величина случайного эксцентриситета

Принимаем величину случайного эксцентриситета e_a=20мм.

Расчетная длина колонны

где -коэффициент, учитывающий условия закрепления, 1.0.

-высота элемента в свету, принимаем равной высоте колонны.

Условная расчетная длина колонны:

здесь:

Тогда гибкость колонны

При и , по таблице получаем

Необходимое сечение продольной арматуры

Принимаем 432S400A_stot= 32.17см²

В качестве поперечной арматуры для армирования колонны прини­маем стержни 8мм из стали класса S240 с шагом 50см, что меньше 20= 203.2 =64см, и с учётом того что шаг поперечной арматуры не должен превышать 500 мм.

6.3.3 Расчет продольного армирования колонны первого этажа.

Величина случайного эксцентриситета

Величина случайного эксцентриситета

Принимаем величину случайного эксцентриситета e_a=20мм.

Расчетная длина колонны

где -коэффициент, учитывающий условия закрепления, 1.0.

-высота элемента в свету, принимаем равной высоте колонны.

Условная расчетная длина колонны:

здесь:

Тогда гибкость колонны

При и , по таблице получаем

Необходимое сечение продольной арматуры

Принимаем 432+428S400 A_stot= 56.8см²

В качестве поперечной арматуры для армирования колонны прини­маем стержни 8мм из стали класса S240 с шагом 50см, что меньше 20= 202.8 = 56см.

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 на колонну из условия прочности на смятие:

см

Расстояние от торца сборного ригеля до грани колонны d = 6 см, тогда вылет консоли равен: l = l_sup +d= 14.9 + 6=20.9см<b_р=25см.

С учётом возможной неравномерности распределения давления по опорной поверхности, а также неточности при монтаже принимаем l =30 см

Требуемая рабочая высота консоли у грани колонны может быть опре­делена из условияпрочности наклонного сечения по сжатой полосе:

Полную высоту консоли у ее основания принимаем h d+c 50 см.

Тогда: d=h-c= 50-2.5= 47.5 см.

Условие l =30 см < 0.9d=0.9 47.5=42.75 см выполняется и данная консоль относится к короткой.

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

> 1/3 ×

6.4.2 Армирование консоли.

Ригель опирается на консоль на длине площадки, равной 225 мм.

Расчетный изгибающий момент силы V_sdотносительно грани колонны:

M = V_sd×a×1.25,где – расстояние от силы до грани примыка­ния консоли к колонне.

M = 396.7×17.25×1.25=8553.84 кН × см.

Требуемую площадь сечения продольной арматуры подбираем по из­гибающему моменту M, увеличенному на 25%:

Принимаем: 2Æ20S400 (A_s= 6.28см²).Эти стержни привариваются к закладным деталям консоли.

Т.к. поперечная сила ригеля приложена от грани колонны на расстоянии

_{, то прочность наклонных сечений на действие главных растягивающих усилий можно не производить.}

Так как h=50см > 2.5 ×a= 2.5 × 17.25 = 43.125см, то консоль армируется отогнутыми и поперечными стержнями.

Площадь сечения отогнутой арматуры можно определить по:

A_st,inc= ×b_с×d= 0.0015×50 × 47.5 = 3.56см².

Отогнутую арматуру устанавливаем в двух наклонных сечениях по два стержня в каждом сечении, то есть 4Æ12 S400 (A_s= 4.52 см²).

Поперечные стержни принимаем по двум граням консоли из стали класса S240Æ6 мм (A_sw=0.57см²). Шаг поперечных стержней должен быть не более 15 см и не более h/4 = 50/4 = 12.5 см. Принимаем в пределах консоли шаг поперечных стержней S = 10см.

Рис 15 . Армирование консоли колонны.