4. Выбор материалов и определение их расчётных характеристик.

Для изготовления колонны принят бетон С16/20 с расчётными характеристиками:

(п. 6.1.2.11 СНБ)

мПа (таблица 6.1 СНБ)

(п. 6.1.5.4 СНБ)

Продольная рабочая арматура принята класса S400 расчётными характеристиками:

мПа (таблица 6.5 СНБ)

Монтажная и поперечная арматура приняты класса S240 расчётными характеристиками:

мПа (таблица 6.5 СНБ)

4. Расчёт стержня колонны.

1. Необходимая площадь поперечного сечения колонны без учёта влияния , т.е. при и эффективном значении КПА вычисляется по формуле:

Сторона квадратного сечения в плане определяется по формуле:

Принимаем квадратное сечение колонны со сторонами .

Тогда

2) Расчёт продольного армирования колонны.

По отношению и гибкость колонны

По таблице 7.2 СНБ находим

Определяем необходимое сечение продольной арматуры:

По приложению 2 (МУ) принимаем 4 стержня Ø 32 мм с

3) Назначение поперечного армирования колонны.

Поперечную арматуру принимаем конструктивно диаметром

Принимаем 10 мм класса S240, шаг поперечной арматуры равен , т.е. . Окончательно принимаем S_w = 300 мм.

Проверяем несущую способность колонны:

Т.е. несущая способность колонны обеспечена (рис. 13)

Рис. 13

4. Расчёт консоли колонны.

Консоль проектируем постоянного по длине сечения, заармированную двумя каркасами-балками. Принимаем размер консоли (рис. 14):

h_кон=150 мм, l_кон=150 мм, b_кон=300 мм.

Рис. 14

Определяем нагрузку на консоль колонны:

Задаемся величиной зазора между ригелем и колонной

Тогда длина опоры ригеля на консоль

Определяем расстояние от линии действия нагрузки на консоль до боковой грани колонны:

Изгибающий момент в консоли у грани колонны равен:

Принимаем диаметр сжатых стержней каркаса балки d =22 мм

Задаемся толщиной защитного слоя бетона а_з=25 мм

Принимаем толщину закладной детали консоли t=20 мм

Определяем плечо пары внутренних сил

Определяем требуемую площадь сечения арматуры консоли в двух каркасах-балках:

По приложению 2 (МУ) принимаем 2 стержня Ø 25 мм с

Стержни каркаса-балки соединены между собой листами толщиной t_w=4 мм.

4. Расчёт стыка колонны.

Для соединения колонн по высоте (колонну проектируют одноярусной) колонны имеют закладные детали (оголовки), приваренные к продольной рабочей арматуре колонны (рис. 15). Оголовок состоит из горизонтального торцевого опорного листа, центрирующей прокладки и вертикальных листов, приваренных к горизонтальному листу. К вертикальным листам приварены рабочие стержни колонны. В таком стыке рассчитывается только сварной шов, которым свариваются оголовки стыкуемых колонн по всему периметру оголовка. В стыке действует продольная сила в уровне пола второго этажа:

Определяем длину сварного шва:

Толщина сварного шва:

а) определяем размеры центрирующей прокладки:

• В плане мм

• Толщина

б) определяем размеры горизонтального листа:

• В плане

• Толщина

в) определяем размеры вертикальных листов

Площадь поперечного сечения вертикальных листов должна быть эквивалентна площади сечения привариваемых к ним продольных стержней колонны.

Принимаем

Длина вертикальных листов определяется длиной сварных швов, которыми привариваются продольные стержни колонны к вертикальным листам

Длина сварных швов

Принимаем длину вертикальных листов

Колонну у оголовка армируем конструктивно горизонтальными сварными сетками. Принимаем 4 сетки из арматуры класса S240, d = 6 мм с размерами ячейки сетки с = 50 мм, шаг сеток S = 80 мм.

Рис. 15