Колонны. Общие положения по конструированию и расчету

Сборные типовые железобетонные колонны, являющиеся стойками поперечных рам, применяют при высоте здания Н ≤ 18 м, шаге колонн В ≤ 12 м и грузоподъемности кранов Q ≤ 50 т. Их делают сплошного прямо­угольного сечения, а также двухветвевыми (см. рис. 1.6). Экономически целесообразными являются также колонны двутаврового и особенно кольцевого сечения.

Колонны готовят из бетона классов В15…В30 с рабочей арматурой класса А-III d ≥ 16 мм и поперечной класса A-I. Конструирование их вы­полняют в соответствии с требованиями по конструированию сжатых эле­ментов [5; 6].

По характеру действующих усилий колонны поперечной рамы отно­сятся к внецентренно сжатым элементам, особенностью расчета которых является учет влияния прогиба элемента на увеличение начального эксцен­триситета продольной силы при гибкости l₀ / i ≥ 14 (для прямоугольных се­чений — при l₀ / h ≥ 4). Влияние прогиба элемента учитывается коэффици­ентом η ≥ 1, определяемым по формуле:

, (3.1)

где N — расчетная продольная сила;

N_cr — условная критическая сила по п. 3.54 [5].

При гибкости l₀/ i < 14 (l₀ / h < 4) коэффициент η = 1.

Необходимо также учитывать случайный эксцентриситет, прини­маемый не менее:

e_a1 = l₀ / 600; e_a2=h / 30; е₀₃=10 мм.

Для колонн, являющихся элементами статически неопределимых сис­тем, эксцентриситет принимается равным проектному е₀ = М / N, но не ме­нее случайного е_а. Расчетную длину l₀ сборных колонн принимают по табл. 23 [5].

Влияние длительности действия нагрузок на прочность бетона учи­тывается коэффициентом условий работы γ_b2, равным 0,9 при действии всех нагрузок без учета крановых и ветровых, и равным 1,1 при учете крановых и ветровых нагрузок [5, п.3.1].

Площадь сечения рабочей продольной арматуры определяют из рас­чета по п. 3.62-3.66 [5] путем последовательных приближений. Как прави­ло, наименьший расход арматурной стали получают при несимметричном армировании. При близких по величине моментах разных знаков целесооб­разно подбирать симметричную арматуру. Минимальную конструктивную симметричную арматуру принимают также тогда, когда по расчету она не требуется. Во всех случаях коэффициент продольного армирования должен быть не меньше µ_min, принимаемого по табл.47 [5].

При подборе площади сечения арматуры рекомендуется пользоваться блок-схемами расчета внецентренно сжатых элементов, приведенных в прил. IV [11].

Приведенные ниже в п. 3.2 и 3.3 примеры расчета сплошной и двухветвевой колонн являются продолжением расчета поперечной рамы одноэтажного промышленного здания, изложенного в гл. 2.

А. И. Заикин “ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ ОДНОЭТАЖНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ”