8 Подбор продольной арматуры колонны первого этажа

8.1. Исходные данные

Вес сборных конструкций перекрытий и покрытия (панели и ригеля)

g _k1 = 2,2+= 2,58 кН/м².

Принимаем вес кровли рулонной трехслойной g_k2= 0,1 кН/м², вес утеплителя на покрытии здания g _k3 = 1,0 кН/м². Вес конструкции пола на всех перекрытиях – g _k4 = 2.53 кН/м² (g₄= 3.42 кН/м²).

Нормативная снеговая нагрузка для города Львов (I снеговой район) q_k1 = 0,5 кН/м², нормативная временная (полезная) нагрузка на сборное междуэтажное перекрытие q _k2 = 4.8 кН/м².

Сечение колонн всех этажей здания в первом приближении назначаем 3030 см.

Для определения длины колонны первого этажа H_с1 принимаем расстояние от уровня чистого пола до обреза фундамента h_ф=0,4 м.

Тогда H_с1= H_fl+h_ф = 3,4 + 0,4= 3,8 м.

8.2. Подсчет нагрузок

Типовые колонны многоэтажных зданий имеют разрезку через 2 этажа, следовательно, неообходимо выполнять расчет ствола колонны для 1-го и 2-го этажей.

Подсчет нагрузок на колонну 1-го и 2-го этажа выполняем в виде табл. 2.

Таблица 2.

Наименование и подсчет нагрузок	Величина нагрузок на колонну
	1го этажа	2го этажа
Нагрузка от конструкций покрытий:	208.66	208.66
Нагрузка от конструкций перекрытий над 1–3 этажами: Нагрузка от конструкций перекрытий над 2–3 этажами:	869.21	579.47
Нагрузка от собственного веса колон всех этажей: Нагрузка от собственного веса колон 2–4 этажей:	42.53	30.98
Переменная нагрузка на перекрытиях над 1–3 этажами: Временная нагрузка на перекрытиях над 2–3 этажами:	907.2	604.8
Снеговая нагрузка на покрытие:	31.5	31.5

Принимая в качестве доминирующей временную нагрузку на перекрытие, расчетная продольная сила основной комбинации от действия постоянных и переменных нагрузок будет равна:

– на колонну первого этажа

– на колонну второго этажа

Расчетная продольная сила, вызванная действием постоянных нагрузок:

– на колонну первого этажа

– на колонну второго этажа

8.3. Расчет колонны на прочность

8.3.1 Определение размеров сечения колонны

При продольной сжимающей силе, приложенной со случайным эксцентриситетом (е_о=е_а) и при гибкости , расчёт сжатых элементов с симметричным армированием разрешается производить из условий

,

где - коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба и случайных эксцентриситетов.

Заменив величину через, условие 7.22 [1] примет вид:

(_*)

Необходимая площадь сечения колонны без учёта влияния продольного изгиба и случайных эксцентриситетов, т.е. при и эффективном значении коэффициента продольного армированиядля колонны 1-ого этажа из условия (_*) будет равна:

Принимаем квадратное сечение колонны размером . Тогда.

8.3.2 Расчёт продольного армирования колонны 1-го этажа Величина случайного эксцентриситета

Принимаем величину случайного эксцентриситета .

Относительная величина начального эксцентриситета .

Расчётная длина колонны .

где: - коэффициент, учитывающий условия закрепления; для колонн принимается равным единице.

–высота элемента в свету. При рассмотрении расчётной длины колонны из плоскости принимается равным высоте колонны.

Определяем условную расчётную длину колонны:

,

здесь

- предельное значение ползучести бетона, допускается принимать равным 2.0.

Тогда гибкость колонны .

При и относительной величине эксцентриситета, интерполируя данные, получаем.

Необходимое сечение продольной арматуры:

.

Принимаем 432 с

_{В качестве поперечной арматуры для армирования колонны принимаем стержни диаметром 6 мм из стали S500 с шагом 20 см, что не превышает}

20=20∙3,2=64см