3. Расчет и конструирование колонны

3.1. Исходные данные

Здание имеет три этажа (n=3). Высота каждого этажа

h₃ = 4,8 м.

Нагрузка на 1 м² покрытия приведена в табл.2

Коэффициент снижения временных нагрузок в многоэтажных зданиях

Характеристики прочности бетона и арматуры:

бетон тяжелый класса В25, R_b=14.5МПа;

арматура продольная рабочая и поперечная класса A400,МПа.

Размер стороны квадратного сечения колонны принимаем равным h= 0,4 м.

3.2. Определение усилий в колонне

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м	Коэффи-циенты надеж-ностиγf, γn	Рас-четнаянагруз-ка, кН/м
Собственный вес плиты ρ=24 кН/м3	Рнпл.собст.=(hbf-)ρ=(0,22·1,49-3,14·0,162·7/4)·24=4,49	γf = 1,1 γn = 1	4,939
Обмазочная пароизоляция 0,05 кН/ м2	0,05·1,5=0,075	γf = 1,3 γn = 1	0,098
Утеплитель (готовые плиты) 0,4 кН/ м2	0,4·1,5=0,6	γf = 1,2 γn = 1	0,72
Асфальтовая стяжка толщиной 2 см 0,35 кН/ м2	0,35·1,5=0,525	γf = 1,3 γn = 1	0,683
Рулонный ковер	0,15·1,5=0,225	γf = 1,3 γn = 1	0,293
Постоянная нагрузка	5,915		6,733
Временная нагрузка(снег) 3,2 кН/ м2	Рп=3,2·1,5·0,7=3,36	γn = 1	Рп=3,2·1,5·1=4,8
Полная нагрузка	9,275		11,533

Рассчитываем колонну 1-го этажа на пересечении осей «2» и «Б»;

грузовая площадь для колонны

На колонну действуют постоянная и временная нагрузки.

Постоянная нагрузка

собственный вес колонн с трех этажей

где р = 25 кН/м³- плотность железобетона;

- коэффициент надежности по нагрузке;

собственный вес ригелей

где - вес 1 м ригеля;

- расстояние между осями колонн;

собственный вес перекрытий

Собственный вес покрытия:

Общая постоянная нагрузка:

63,36+64,68+375,18+201,99=705,21 кН

Временная нагрузка с перекрытий

Временная нагрузка от снега:

Общая временная нагрузка:

210,59+100,8=311,39 кН

Нормальная сила в колонне на уровне первого этажа:

N=705,21+311,39=1016,6 кН.

3.3.Расчет по прочности колонны

Расчет прочности колонны на действие продольной силы, приложенной со случайным эксцентриситетом, проводим из условия

,

где - предельное значение продольной силы, которую может воспринять элемент.

,

где - площадь всей продольной арматуры в сечении элемента;

- коэффициент, принимаемый при длительном действии нагрузки в зависимости от =0,906

Свободная длина колонны

Определяем площадь сечения сжатой арматуры

м².

м², то, следовательно, по табл.2 прил. принимаем 4 Ø 25 А400 (=0,001963 м²) с шагом

.

Поперечную арматуру устанавливаем с шагом не более 15dи не более 500 мм (d- диаметр сжатой продольной арматуры)., принимаем

Диаметр поперечной арматуры принимаем не менее 0,3 диаметра продольной арматуры, т.е. Ø8А400.