3.2 Определение нагрузок на колонну
Нагрузка на колонну от одного перекрытия (покрытия) Nn = F*q ,где F - грузовая площадь, q - расчетное значение (итого по таблице для одного перекрытия или покрытия)
Нагрузка в уровне низа колонны первого этажа (по верху фундамента)
N = Nпокр + п*Nперекр
где: Nпoкp - нагрузка от покрытия (кровли)
п - количество междуэтажных перекрытий,
Nперекр -нагрузка от одного междуэтажного перекрытия.
3.3 Расчет колонны
Расчет колонны выполняется по наиболее нагруженному сечению - в уровне пола первого этажа, или подвала.
Колонна конструктивно принята сечением bxh = 500х500 мм;
Расчетная длина колонны (расстояние от низа колонны до перекрытия) 4м;
Бетон тяжелый класса В25 (Rb = 13 МПа при уьг = 0,9;
Продольная рабочая арматура принята класса A-III (Rsc = 365 МПа);
Нагрузки: от постоянных и длительных нагрузок N = 5397 кН (593 т) ; от кратковременной (снеговой) нагрузки NSh = 207 кН (20 т) - принимаются по результатам расчета нагрузок на колонну, разделяя постоянную + временную и кратковременную часть общей нагрузки.
Требуется определить площадь сечения продольной арматуры.
Расчет, согласно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» производим с учетом случайного эксцентриситета еа.
Nперек=(F*q)=81+1059=85779 кг/м^2 (F*q)
Nпокр=81+1048=84888 кг/м^2
Nl=Nпокр+n*Nпокр=84888+2*85779=256446 кг/м^2 =2564kH(256т)
Nsh=256*81=20736кг|м² = 207 к𝖧 (20т)
Поскольку h/30 = 500/30 = 16,7 мм > l/600 = 4000/600 = 6,7мм, случайный эксцентриситет принимаем равным еа = h/30, тогда расчет можно производить, принимая
N=Nl+Nsh=2564кH+20736кН=23300kН.
Для тяжелого бетона по СНиП φ = 0,8 и φsb - 0,858.
Принимая в первом приближении φ = φsb = 0,858 находим:
RSAS1tot = N/φ-Rb A =23300кН/0,858- 13*500*500=27156*103 - 3250 * 103 =23906 * 103 кН.
Отсюда:
αs = RSAS1tot = RsAstot/RbA = (23906*10³)/(3250*10³) = 7,356
Уточняем значение φ, вычисляя его по формуле:
φ = φ₆ + 2 (φsb - φ₆) αs = 0,8+2(0,858-0,8)*7,356=1,612
Аналогично определяем:
RSAS,tot = (23300*10³)/1,612 - 3250*10³= 11204*10³ H
Полученное значение RSAS,tot существенно превышает принятое в первом приближении, поэтому еще раз уточняем это значение:
αs = (11204*10³)/(3250*10³) = 3,447
φ = 0,8+2 (0,858 -0,8)* 3,447 = 1,148
RSAS,tot = (23300*10³)/1,148 - 3250* 10³ = 17046 *10³ H
Поскольку полученное значение RSAS,tot близко к принятому во втором приближении (отличается менее чем на 5-7%), суммарную площадь сечения арматуры принимаем равной:
AS,tot = (17046*10³)/365 = 4670 мм²
По сортаменту арматуры принимаем требуемую по расчету площадь сечения AS,tot = 44,13 мм2 .
Восемь стержней диаметром 25 мм размещаем по периметру колонны, как показано на схеме.
Поперечную арматуру (хомуты) принимаем конструктивно диаметром 8 мм класса AI с шагом по вертикали 300 мм. При необходимости, если количество стержней более 4-х, то дополнительная арматура устанавливается в средине между угловыми стержнями. Минимальный диаметр арматуры в колоннах должен приниматься не 16мм.