Рассчитать железобетонную колонну одноэтажного производственного здания и выполнить ее арматурный чертеж.
Исходные данные для решения задачи принять по табл. 2.
Дополнительные данные:
- бетон колонны класса В20;
- продольная арматура в колонне класса А400;
- коэффициент надежности по назначению 
;
- коэффициент условий работы бетона 
.
На коэффициент условий работы бетона умножается принятое по нормам расчетное сопротивление осевому Rв.
Продольную силу от действия постоянной и длительной нагрузок N, можно принять равной 0,8 N.
Железобетонные колонны рассчитывают как внецентренно сжатые в соответствии с указаниями СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции, МИНИСТЕРСТВО РЕГИОНАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ, М., 2012.
При расчете внецентренно сжатых железобетонных элементов должен приниматься во внимание случайный эксцентриситет 
, обусловленный неучтенными в расчете факторами.
Эксцентриситет в любом случае принимается не менее:
- 1/600 длины элемента или расстояния между его сечениями, закрепленными
от смещения;
- 1/30 высоты сечения;
- 10 мм (для конструкций, образуемых из сборных элементов, при отсутствии других экспериментально обоснованных значений ).
Таблица 2
Таблица 2
| Исходные данные | Ед. изм. | Номер варианта | ||||||||
| Колонна: продольная сила от расчетных нагрузок, N; высота колонны, H | кН | по последней цифре шифра | ||||||||
| по предпоследней цифре шифра | ||||||||||
| м | 5,9 | 5,8 | 5,7 | 5,6 | 5,5 | 5,4 | 5,3 | 5,2 | 5,1 | 5,0 |
Фундамент:
глубина заложения,  ;
расчетное сопротивление грунта, 
| по предпоследней цифре шифра | |||||||||
| м | 2,1 | 2,2 | 2,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 2,0 |
| по последней цифре шифра | ||||||||||
| МПа | 0,30 | 0,32 | 0,35 | 0,37 | 0,40 | 0,42 | 0,20 | 0,22 | 0,25 | 0,27 |
Для колонны постоянного сечения без мостовых кранов одно- и многопролетных зданий расчетная длина 
принимается равной 1,2 Н.Колонну, расчетная схема и сечения которой показаны на рис.5, рассчитывают по несущей способности (по первой группе предельных состояний) как сжатый элемент со случайным эксцентриситетом.
Сжатые элементы из бетона классов В15… В40 и с симметричным армированием стержнями из стали классов А300 – А400 при длине колонны, равной или меньше 20h, и загруженной силой, приложенной со случайным эксцентриситетом, рассчитываются в соответствии с рекомендациями СП 63.13330.2012.
Рис.5. Расчетная схема и поперечное сечение колонны
Практический расчет сводят к следующей процедуре:
1.Принимают коэффициент армирования сечения μ равным 0,015 и коэффициент φ, учитывающий длительность загружения, гибкость и характер армирования элемента, равным 0,8 и находят требуемую площадь поперечного сечения колонны.
2.Назначают размеры поперечного сечения колонны в и h. Следует принять в=h.
3.Определяют фактическое значение φ и находят требуемую площадь продольной арматуры.
4.Назначают количество и диаметр сжатой продольной арматуры.
5.Определяют процент армирования.
Сечение можно считать подобранным удовлетворительно, если μ = 0,01…0,02.
Конструирование колонны должно выполняться согласно указаниям СП 63.13330.2012. Размеры сторон сечения колонны принимают кратными 50 мм. Не следует принимать сечение колонны менее, чем 300х300 мм.
Продольные стержни в поперечном сечении колонны размещают возможно ближе к поверхности элемента с соблюдением минимальной толщины защитного слоя, которая по требованиям норм должна быть не менее диаметра стержней арматуры и не менее 20 мм.
Колонны сечением 400х400 мм можно армировать четырьмя продольными стержнями, что соответствует наибольшему расстоянию между стержнями рабочей арматуры. При расстоянии между рабочими стержнями более 400 мм следует предусматривать промежуточные стержни по периметру сечения колонны.
Поперечные стержни (хомуты) в колонне ставят без расчета, но с соблюдением требований норм. Расстояние между ними должно быть при сварных каркасах не более 20d, но не более 500 мм (здесь d – наименьший диаметр продольных стержней). Расстояние между хомутами округляют до размеров, кратных 50 мм. Диаметр хомутов сварных каркасов должен назначаться из условий сварки.
Плоские сварные каркасы объединяют в пространственные с помощью поперченных стержней, привариваемых к угловым продольным стержням плоских каркасов.
Арматурный чертеж колонны надо выполнить в масштабе 1:10, при этом показать часть колонны по высоте и поперечное сечение, обозначить арматуру, указать размеры.