Расчёт продольного армирования колонны первого этажа

Величина случайного эксцентриситета:

4,95 мм

e_a = = мм

20 мм

Принимаем величину случайного эксцентриситета е₀ = е_а =20 мм.

Расчётная длина колонны l₀= β⋅l_w=1,0⋅3,2=3,2 м.

где: β - коэффициент, учитывающий условия закрепления; для колонн принимается равным единице; l_w - высота элемента в свету. При рассмотрении расчётной длины колонны из плоскости l_w принимается равным высоте колонны.

Определяем условную расчётную длину колонны:

l_eff =l₀⋅√К=3,35⋅√1,33=3,85 м;

l_w =2800-550+1100=3,35м

К=1+ 0,5⋅ =1+0,5⋅ = 1,33;

φ( ∞ , t₀ ) - предельное значение коэффициента ползучести, для бетона принимается равным 2,0.

Тогда гибкость колонны:

λ_i= 9,6.

Определяем коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба и случайных эксцентриситетов.

По таблице 3. приложение 7. определяем коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба и случайных эксцентриситетов по λ_i=13,5 и относительной величине эксцентриситета : φ = 0,872.

λ_i - φ φ = 0,88- ⋅(9,6-8)=0,872

8 - 0,88

9,6 - ?

10 - 0,87

β = 1,0

Рисунок 9 - Расчетная схема колонны

Бетон класса С ¹⁶/₂₀

f_ck=16 МПа=16 Н/мм², γ_c =1,5, f_cd= =10,66 МПа

Рабочая продольная арматура класса S400: f_уd=367 МПа =367 Н/мм²

Требуемая площадь продольной рабочей арматуры:

A_s,tot = = =406,67 мм².

По сортаменту арматурной стали принимаем 4 Ø 12 S500 c A_S,tot=452 мм².

Определяем процент армирования:

ρ= = =0,28%

ρ_min=0,13% < ρ=0,28 % < ρ_max=5%

Определяем несущую способность колонны при принятом армировании

N_Rd=φ⋅(α⋅f_cd⋅A_c+f_yd⋅A_s,tot)=0,872⋅(1⋅10,66⋅400⋅400+367⋅616)=

=1684,41 кН.

N_sd=1617,43 кН < N_Rd=1684,41 кН.

Следовательно, прочность и устойчивость колонны обеспечена.

Поперечную арматуру принимаем диаметром равным

d_w=0.25⋅16=4 мм и не менее 5 мм.

Принимаем d_w=5 мм S500.

Шаг поперечной арматуры при f_yd ≥ 435 МПа (S500) для сварных каркасов

S=15 ⋅ Ø ≤ 400 мм, S =15⋅16=240 мм и не более 400 мм.

Принимаем S = 200 мм, кратно 50 мм.

Расчет консоли колонны

Рисунок 10 - Расчетная схема консоли колонны

- Нагрузка на консоль от перекрытия:

q_пер=(g_sd,пер+q_sd,пер)⋅l_шагриг=(g_sk,пер⋅γ_f+q_sk,пер⋅γ_f)⋅l_шагриг=(4,4⋅1,35+1,5⋅1,5)⋅4,2 = 34,4кН.

- Нагрузка от собственного веса ригеля:

q_риг=A_риг⋅ρ⋅γ_f=0,23⋅25⋅1,35=7,89 кН.

Полная расчетная нагрузка на консоль от ригеля:

q=q_пер+q_риг=34,4+7,89 =42,29 кН

Рисунок 11 - Схема опирание ригеля

Расчетный пролет ригеля:

l_eff,риг =l – 2⋅ – 2⋅20 – 2⋅ =6400 – 2⋅ – 2⋅20 – 2⋅ =5,43 м

V_sd,риг = = =114,81 кН

Длина площадки опирания:

l_sup=l_с – 20 = 150 – 20=130 мм.

Расстояние от точки приложения Vsd,риг до опорного сечения консоли:

a= = =85 мм.

Требуемую площадь сечения продольной арматуры подбираем по изгибающему моменту M_Sd , увеличенному на 25%.

Момент, возникающий в консоли от ригеля:

M_sd,риг=1,25⋅V_sd,риг⋅a=1,25⋅114810⋅85=12198562 Н⋅мм.

Принимаем с = 30 мм.

d =150 − 30 =120 мм;

A_st= = = 325,03 мм²

Принимаем 2 Ø 16 S500 A_s1 =402 мм².

Расчёт фундамента под колонну

Исходные данные:

Рассчитать и законструировать столбчатый сборный фундамент под колонну среднего ряда. Бетон класса С¹⁶/₂₀ рабочая арматура класса S400.

Таблица 8. Исходные данные

Район строительства:	г. Могилёв
Сечение колонны:	400 мм x 400 мм
Основание:	супеси, e=0,55
Отметка земли у здания:	-0,150 м
Усреднённый вес еди-ницыобьёма материала фундамента и грунта на его свесах:	γср = 20 кН/м3
Расчётная нагрузка от фундамента:	принимаем из расчета колонны – Nsd =1617,43 кН