Поэтажный подсчет полной расчетной нагрузки на колонну, кН (на примере пятиэтажного здания)

Этаж	Нагрузки от покрытия и перекрытия		Собственный вес колонн	Расчетная нагрузка
	Длительная	Кратковременная		Длительная	Кратковременная	Полная
5
4
3
2
1

Примечание: – число перекрытий над данным этажом

– число колонн над данным этажом

6.3. Конструктивный расчет колонны

Подбор арматуры в сечениях колонны производим как для элемента, сжатого со случайным эксцентриситетом [1, алгоритм № 14]. Армирование колонны принимаем симметричным. Содержание арматуры не должно превышать 3 % от площади сечения бетона. Наиболее экономичным считается содержание 1,2…2,0 %.

Колонны армируют плоскими сварными каркасами, объединенными перед установкой в опалубку в сварной пространственный каркас точечной приваркой поперечных стержней.

Концевые участки колонн усиливают косвенным армированием сварными сетками в количестве не менее 4 штук и учитывают в расчете междуэтажного стыка колонн.

6.4. Расчет короткой консоли колонны

Консоль колонны служит для опирания примыкающих к колонне ригелей. Консоль считается короткой, если . При вылете мм консоль принимается трапециевидной формы с вутами под углом 45°.

Ширину консолей принимают равной ширине колонн, а высоту консоли и ее арматуру принимают по расчету.

Ориентировочные параметры консоли:

• длина мм;

• высота сечения в опорной части не более 0,8 высоты опирающихся на нее ригелей;

• высота сечения у свободного края не менее 150 мм или .

Минимальный вылет консоли, мм, определяем из условия смятия бетона под опорой ригеля

, (12)

где – расчетное сопротивление бетона смятию, кН/см²

здесь для бетонов класса ниже В25;

коэффициент, принятый по указаниям [14, п. 3.39] для местной краевой нагрузки.

и – площадь смятия и расчетная площадь смятия, см², в данном случае не вычисляются, т.к. можно принять .

мм – зазор между торцом ригеля и гранью колонны.

Высота консоли вычисляется из условия прочности по сжатой наклонной полосе (рис. 10), которая будет обеспечена, если соблюдается условие

(13)

При этом должно учитываться повышение прочности наклонного сечения за счет работы сжатой полосы, т.е. должны соблюдаться условия

, (14)

где – длина площадки опирания вдоль консоли, м;

– угол наклона сжатой полосы к горизонтали. Определяется из условия

, (15)

– коэффициент объемного армирования хомутами

, (16)

– шаг хомутов в консоли;

– коэффициент приведения арматуры к бетону;

– вылет консоли;

– рабочая высота консоли, определяется в опорном сечении консоли по грани колонны;

Рис. 10. Расчетная схема короткой консоли колонны

Подбор арматуры. Консоли трапециевидной формы армируются пространственными каркасами, состоящими из окаймляющей арматуры и поперечной, тип которой назначается в зависимости от отношения .

• при ставятся наклонные стержни (отгибы) по всей высоте сечения (рис. 11, а).

• при консоль по всей высоте сечения армируется только поперечными стержнями (хомутами) без постановки отгибов (рис. 11, б).

Рис. 11. Армирование консолей колонн поперечными стержнями

Армирование консолей горизонтальными хомутами с регулярным шагом по высоте является наиболее эффективным и распространенным в практике. Шаг хомутов назначается конструктивно и принимается не более 150 мм и не более .

Общая прочность консоли обеспечивается прочностью растянутой окаймляющей арматуры и прочностью наклонной сжатой полосы бетона консоли. Если арматуры достаточно, и она имеет надежную анкеровку, то разрушение происходит в результате раздробления бетона сжатой наклонной полосы.

Диаметр огибающей арматуры подбирается из расчета на действие изгибающего момента в опорном сечении консоли. Уравнение равновесия имеет вид

, (17)

откуда требуемая площадь сечения окаймляющей арматуры, см²,

(18)

По этому значению по сортаменту подбираем 2 Æ 10-18 мм арматуры класса А–III (А400) (два узловых каркаса). Если по расчету требуется больший диаметр, принимаем три узловых каркаса (3 Æ 10-18 мм). Арматура, работающая на поперечную силу, ставится конструктивно.