Расчет колонны подземного этажа

Исходные данные

1). Усилия: N=6510 кН, М=106,6 кНм, е₀=M/N=106,6/6510=0,016<е_а=0,5/30=0,017

2). Сечение – h=0,5 м;b=0,5 м; А=0,25 м²; высота этажа Н_этажа=3,7 м;=3,7/0,5=7,2;=0,91

3). Класс бетона В35 (R_b=19500 кН/м²,_b1=0,9); арматуры класса А500 (R_sс=40х10⁴кН/м²)

Определение площади сечения продольной арматуры:

N_ult=(R_bA+R_scA_s,tot), 6510=0,91195000,90,25+0,914010⁴ A_s,tot,

Принимается 836А500;A_s,tot=81,44 см²; запас по арматуре составляет 69,16/81,44=0,85; процент армирования%=(81,44/2500)100=3,25%

Расчет колонны первого этажа

Исходные данные:

1). Усилия: N=6060 кН;

2). Сечение – h=0,5 м;b=0,5 м; А=0,25 м²; высота этажа Н_этажа=4,2 м;=4,2/0,5=8,4;=0,91;

3). Класс бетона В35 (R_b=19500 кН/м²,_b1=0,9); арматуры класса А500 (R_sс=40х10⁴кН/м²).

Определение площади сечения продольной арматуры:

N_ult=(R_bA+R_scA_s,tot), 6060=0,91195000,90,25+0,914010⁴ A_s,tot,

Принимается 832А500;A_s,tot=64,34 см²; запас по арматуре составляет 56,8/64,34=0,88; процент армирования%=(64,34/2500)100=2,57%

Расчет колонны второго этажа

Исходные данные

1). Усилия: N=5740 кН;

2). Сечение – h=0,5 м;b=0,5 м; А=0,25 м²; высота этажа Н_этажа=3,9 м;=3,9/0,5=7,8;=0,91;

3). Класс бетона В35 (R_b=19500 кН/м²,_b1=0,9); арматуры класса А500 (R_sс=40х10⁴кН/м²).

Определение площади сечения продольной арматуры:

N_ult=(R_bA+R_scA_s,tot), 5740=0,91195000,90,25+0,914010⁴ A_s,tot,

Принимается 828А500; As,tot=49,26 см2;

запас по арматуре составляет 48/49,26=0,97;

процент армирования %=(49,6/2500)100=1,97%

Конструирование колонн

Длина перепуска для диаметра сжатой арматуры 36 мм составляет:

Длина перепуска для диаметра сжатой арматуры 32 мм составляет:

Длина перепуска для диаметра сжатой арматуры 28 мм составляет:

На рисунке 20 показано устройство стыка продольной рабочей арматуры колонн по высоте здания в уровне перекрытий. При четырех стержнях продольной арматуры длина перепуска без разбежки стыков арматуры составляет 2l_l.. Из восьми стержней продольной рабочей арматуры четыре стержня перепускаются на длину l_l, а четыре - на 2l_l. на рисунках 21 и 22 представлены стыки соответственно с применением сварки и с использованием муфт.

В таблице 8 выполнен подбор поперечной конструктивной арматуры колонны. Вычисленный шаг поперечных стержней корректируется с учетом стандартного шага поперечных стержней 250 (275), 300, 350, 400, 450 (475) мм.

Таблица 8

Подбор поперечной конструктивной арматуры колонны
dsи класс продольной арматуры	%	диаметр и класс поперечных арматуры (0,25 ds)	шаг поперечных стержней S	шаг поперечных стержней S в зоне перепуска
36А500	3,25%	10А240	S=10ds=360 мм	S=10ds=360 мм
32А500	2,57%	8А240	S=15ds=480 мм	S=10ds=320 мм
28А500	1,97%	8А240	S=15ds=420 мм	S=10ds=280 мм

Другие узлы армирования колонн смотри в [7,8].

Рис. 20. Схема устройства стыка продольных стержней колонны с помощью выпусков арматуры в уровне верха перекрытий (поперечная арматура колонны и армирование плиты перекрытия условно не показаны): а) - при одинаковом поперечном сечении колонн нижнего и верхнего этажей; б) - при различном поперечном сечении колонн нижнего и верхнего этажей; в) - при различном поперечном сечении колонн этажей и обрыве части продольных стержней нижней колонны.

Рис.21. Конструктивное решение стыка стержней продольной арматуры колонны с применением ванной сварки: а) - без накладки: 1- рабочая арматура, 2- сварной шов, б) - с накладкой: 3 – накладка, 4 – бетон колонны

Рис.22. Конструктивное решение стыка стержней продольной арматуры колонны с применением специальных механических устройств: а) - отпрессованных (обжимных) муфт, б) - резьбовой муфты (муфты Lentоnна конической резьбе