5.3 Расчет колонны первого этажа

Усилие с учетом γ_n = 0,95:

N₁ = Nγ_n = 4389,250,95 = 4170 кН

N_ld = N_ld0,95 = 3823,870,95 = 3633 кН

Вычисляем отношение:

Гибкость колонны: λ = l₀/h_c = 3,64/0,4 = 9,1 > 4, следовательно, необходимо учитывать прогиб колонны.

Эксцентриситет e₀ =h_с/30=40/30 = 1,33 см, а также e₀ = l/600 = 520/600 = 0,87 см.

Расчетная длина колонны l₀ = 364 см < 20h_c = 2040 = 800 см, следовательно, расчет продольной арматуры можно выполнять на условное центральное сжатие.

Площадь продольной арматуры находим из условия прочности [5]:

где m – коэффициент условия работы,

m = 1; при b_с >20 см;

 − коэффициент, учитывающий гибкость, длительность загружения и характер армирования:

Задаем в первом приближение коэффициент

=80,94 см²

Принимаем 8 d=36 A 300(см²)

Проверяем коэффициент армирования

, следовательно, необходимо увеличить сечение колонны

Сечение колонны принимаем b_c x h_c = 40 х 60 см.

Собственный расчетный вес колонны на один этаж:

второго – пятого этажей:

G₀ = 0,40,64251,1 = 26,4 кН

первого этажа:

G₀₁ = 0,40,6 (4+1,2)251,1 = 34,32 кН

Таблица 13. Подсчёт расчётной нагрузки после изменения сечения колонны

Этаж	Расчетная нагрузка от покрытия и перекрытия, кН		Собственный вес колонн, кН	Расчетная суммарная нагрузка, кН
	длительная	кратковременная		длительная Nld	Кратковременная Ncd	полная Nl
4	324,32	79,38	26,4	350,72	79,38	430,1
3	1465,61	241,38	52,8	1518,41	241,38	1759,79
2	2606,9	403,38	79,2	2686,1	403,38	3089,08
1	3748,19	565,38	113,52	3861,71	565,38	4427,09

Усилие с учетом γ_n = 0,95:

N₁ = Nγ_n = 4427,090,95 = 4206 кН

N_ld = N_ld0,95 = 3861,710,95 = 3669 кН

Вычисляем отношение:

Гибкость колонны: λ = l₀/h_c = 3,64/0,6 = 6 > 4, см, следовательно, необходимо учитывать прогиб колонны.

Эксцентриситет e₀ =h_с/30=60/30 = 2 см, а также e₀ = l/600 = 520/600 = 0,87 см.

37,09 см²

Принимаем 8 d=25 A 300(см²)

Проверяем коэффициент армирования

,

Условие выполняется

Уточняем коэффициент

Определяем ипо табл. приложения 10 в зависимости оти

Окончательный подбор арматуры

см²

Принимаем 6 d=28 A 300(см²), согласно условиям армирования [4]

Проверяем коэффициент армирования

Поперечную арматуру принимаем конструктивно, согласно [7]. A 240 с d8 мм шаг хомутов и,S=500 мм.

N_fc = mφ(R_bφ_b2A+A_sR_sc) = 10,92 (1710⁶0,90,24+0,00369527010⁶) = = 4296078 кН > N₁ = 4206000 кН.

5.4 Расчет консоли колонны

Максимальная расчетная реакция от ригеля перекрытия при γ_n = 0,95:

Q = 659,14

Минимальный вылет консоли l_pm:

10,77 см.

с учетом зазора между торцом ригеля и гранью колонны, равного 5 см:

l_c = l_pm+5 = 10,77+5 = 15,77, принимаем кратно 5 см l_c = 20 см

Рабочую высоту сечения определяем из условия:

, где

правую часть неравенства принимаем не более 2,5 R_bt,b_c,h₀;

b_c – ширина колонны, см;

h₀ – рабочая высота сечения колонны, см;

R_bt – расчетное сопротивление бетона осевому растяжению.

Из выражения выводим условие для h₀:

Определим расстояние a от точки приложения опорной реакции Q до грани колонны:

см

Максимальная высота:

Минимальная высота:

м

Полную высоту сечения консоли у основания принимаем h = 60 см,

h₀ = 60-5 = 55 см.

Находим высоту свободного конца консоли, если нижняя ее грань наклонена пол углом γ = 45°.

h₁ = h-l_ctg45° = 60-201 = 40 см > h/3 = 60/3 = 20 см

Условие удовлетворяется.