Проектирование сборной колонны
Сбор нагрузок на колонны
Сетка колонн 6,8х6,3 м, высота этажей 3,2 м, количество этажей 7. Нормативная нагрузка 4,5 кПа, район строительства - г. Москва, III – снеговой район.
Бетон класса В 15 
МПа, 
, арматура А400Rs=355МПа.
| № п/п | Наименование нагрузки | Нормативная нагрузка, Н/м2 | Коэфф.надёжности по нагрузке, γf | Расчётная нагрузка. Н/м2 |
От покрытия:
постоянная:
-от рулонного ковра в три слоя;
-от цементного выравнивающего слоя,
- от утеплителя - пенобетонных плит,
 ;
- от пароизоляции в один слой;
- от пустотных плит;
- от ригеля;
Итого
| 1,2 1,3 1,2 1,2 1,1 1,1 | |||
| - | ||||
| Снеговая: в том числе длительная кратковременная | 1,4 1,4 1,4 | |||
| От перекрытия: постоянная: - пол из паркетных досок δ=40 мм,ρ=900 кг/м3; - стяжка из цементно - песчаного раствора δ=50 мм,ρ=1800 кг/м3; - от пустотной плиты; - от ригеля; Итого | 1,1 1,3 1,1 1,1 - | |||
| Временная на перекрытие В том числе: -длительная -кратковременная Полная от перекрытия -длительная и постоянная -кратковременная | 1,2 1,2 1,2 |
Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия определено по формуле 10.1 [8]:
где сe – коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов, принимаемый в соответствии с пп. 10.5-10.9 [8];
сt – термический коэффициент, принимаемый в соответствии с п. 10.10 [8];
– коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с п. 10.4 [8];
Sg – вес снегового покрова на 1 м2горизонтальной поверхности земли, принимаемый в соответствии с п. 10.2 [8].
Согласно п. 10.9 [8] 
не учитывается в зданиях защищенных от прямого воздействия ветра более высокими зданиями.
Грузовая площадь средней колонны при сетке колонн 6,8х6,3м равна:
Сечение колонн предварительно принимаем 
. Расчетная длина колонн во втором-седьмом этажах равна высоте этажа, то есть 
, а для первого этажа с учетом некоторого защемления колонны в фундаменте 
, где 
высота первого этажа; 
расстояние от пола междуэтажного перекрытия до оси ригеля; 
расстояние от пола первого этажа до верха фундамента.
Собственный расчетный вес колонн на один этаж:
,
От покрытия
-длительная 
кН
-кратковременная 
кН
От перекрытия
-длительная 
кН
-кратковременная 
кН
Расчетные продольные нагрузки в сечениях колонн расположенных на уровне перекрытий и обреза фундамента:
7-й этаж
6-й этаж
5-й этаж
4-й этаж
3-й этаж
2-й этаж
1-й этаж
Характеристики прочности бетона и арматуры
Бетон тяжелый класса В15; расчетное сопротивление на осевое сжатие
, коэффициент условий работы бетона 
.
Арматура:
- продольная класса А400, расчетное сопротивление на осевое растяжение 
- поперечная класса А240 диаметром 8 мм, 
.
Расчёт прочности колонны первого этажа
кН; 
кНм, 
м
Т. к. размеры поперечного сечения элемента заданы и необходимо найти площадь арматуры, то используют формулу (3), из которой искомая площадь сечения арматуры будет:
Определяем коэффициенты 
и 
: 
, 
.
, тогда:
см2
Принимаю продольное рабочее армирование сечение колонны 4Æ18 A400 (
см2).
, 
Условия выполняются
Расчет и конструирование короткой консоли
Опорное давление ригеля Q=264,67 кН.
Длина опорной площадки:
Принимаем 
Вылет консоли с учётом зазора 5 см составляет 
Расстояние от грани колонны до силы Q:
Высота консоли в сечении у грани колонны принимают равной 
У свободного края при угле наклона сжатой грани g=45° высота консоли 
При этом 
Рабочая высота сечения консоли 
.
Поскольку выполняется условие 
, то консоль считается короткой.
Для короткой консоли выполняются 2 условия:
1) 
условие выполняется.
2) 
условие выполняется.
Изгибающий момент консоли у грани колонны 
Площадь сечения продольной арматуры консоли:
Принимаем 2Æ14 А400 с 
см2
при h > 2,5 С – в виде отогнутых стержней и горизонтальных хомутов по всей высоте консоли
Консоль армируем горизонтальными хомутами Æ8 А240 с 
с шагом S=0,12 м (при этом 
и 
) и отгибами 2Æ14 А400 с см2.
Проверяем прочность сечения консоли по условию:
; 
, при этом
Правая часть условия принимается не более
- прочность обеспечена.
Армирование колонны и консоли см. прилагаемые чертежи.