4 Расчет и проектирование сборной железобетонной колонны

4.1 Сбор нагрузок на колонну первого этажа

Определяют нагрузки на колонну с грузовой площади, соответствующей заданной сетке колонн:

А_гр=l_прод·l_поп (4.1)

Постоянная нагрузка от конструкций одного этажа составит:

- от перекрытия ( согласно таблицы 2.1):

q=q_n· А_гр ·_n (4.2)

- от собственного веса колонны с учетом сечения, высоты этажа и плотности бетона составит:

(4.3)

-от собственного веса ригеля с учетом сечения, длины ригеля и плотности бетона составит:

(4.4)

Собирают итоговую постоянную нагрузку: q= q_п+ q_р+q_k.

Временная нагрузка от перекрытия одного этажа (согласно таблицы 2.1):

q_вр=q_n^вр· А_гр ·_{n ,} (4.5)

в том числе считают длительно действующую нагрузку.

Определяют нагрузку от покрытия при нагрузке от кровли в соответствии с рисунком 4.1.

Постоянная нагрузка от покрытия при нагрузке от кровли представлена в таблице 4.1.

Рисунок 4.1 - Состав кровли

Таблица 4.1 - Нагрузка от покрытия при нагрузке от кровли

Вид нагрузок	Нормативная нагрузка		Расчетная нагрузка
Постоянные
- гидроизоляционный ковер (3 слоя рубероида на битумной мастике 5 кгс/м2)	0,15	1,3	0,195
-цементопесчанная стяжка	____	1,3	____
- утеплитель	____	1,3	____
- пароизоляция ( 5 кг/м2)	0,05	1,3	0,065
- железобетонная плита(	____	1,1	____
Итого:	____	-	____

Собирают постоянную нагрузку от кровли и плиты с учетом нагрузки от ригеля и колонны верхнего этажа (q’).

Определяют временную нагрузку от снега (q_вр^сн)для города (из задания) при коэффициенте надежности по нагрузке в том числе вычисляется длительная составляющая, равная половине всей временной снеговой нагрузке.

Таким образом, суммарная (максимальная) величина продольной силы в колонне первого этажа (при заданном количестве этажей-n) будет составлять:

N=( q + q_вр)*(n-1)+ q’+ q_вр^сн (4.6)

в том числе длительно действующая:

N_l =( q + q_вр^дл.)*(n-1)+ q’+ q_вр^сн.дл. (4.7)

4.2 Расчет прочности сечения колонны

Расчет производят согласно [3,п. 3.50] с учетом случайного эксцентриситета e_a.

Сравнивают значения h/30 > , в случае выполнения условия случайный эксцентриситет принимают равным e_a = h/30, тогда расчет можно производить согласно п. 3.64 нагрузкой N.

Из таблиц 26 и 27 литературы 3 для вида бетона при вычисленных отношениях N_l/N и l₀/h, предполагая отсутствие промежуточных стержней при а = а' < 0,15 h, находят _b и _sb .

Принимают в первом приближении  = _sb, из условия (3, формула 119) находят:

_, (4.8)

(4.9)

Если _s < 0,5, уточняют значение , вычисляя его по формуле (120):

(4.10)

Аналогично определяют

Если полученное значение R_sA_s,tot существенно превышает принятое в первом приближении, еще раз уточняют это значение: то есть определяют _s, , R_sA_s,tot.

Если полученное значение R_sA_s,tot близко к принятому во втором приближении, определяют суммарную площадь сечения арматуры A_s,tot. Принимается 4 стержня – при размере колонны 400х400 мм, если шаг между стержнями превышает 400 мм, то ставят промежуточные стержни, скрепляя их шпильками, диаметр подбирается в соответствии с сортаментом арматуры и уточняется площадь арматуры.

Проверяют фактическую несущую способность расчетного сечения колонны:

(4.11)

Определяют минимальное армирование: (литература 2 п.5.16)

(4.12)

Конструируют поперечную арматуру, назначают диаметр и шаг поперечных стержней равный 20d.