В одном из проектов у нас возникла нестандартная для нас задача: сделать монолитное железобетонное перекрытие гаража. Первоначальным нашим планом было именно каркасное деревянное строительство, но гараж выбивался из всей своры задач наличием зелёной эксплуатируемой кровли, что накладывало на конструкцию перекрытия огромную нагрузку (600 - 800 кг/м²) при необходимости реализовать довольно большие пролёты без дополнительных опор. Архитектурное решение было весьма красивым, но вот технический момент заставил проявить фантазию :)  Для этого мы пригласили конструктора из строительной фирмы. Конструктор отбросил всевозможные наши деревянные и стальные фантазии на тему ферм и балок и аргументированно убедил нас, что монолитный железобетон будет самым оптимальным вариантом по соотношению цена/толщина перекрытия/несущая способность. Он же и просчитал все элементы как перекрытия, так и опоры этого перекрытия - колонны. В результате, основная каркасная идея всех наших строений сохраняется, только каркас уже не деревянный, а железобетонный. Про перекрытие я, вероятно, расскажу в отдельной статье, а здесь немножко расскажу про типовые схемы армирования колонн.

      Основным случаем потери несущей способности железобетонных колонн является потеря общей устойчивости. Поэтому в теле колонны устанавливают продольную рабочую и поперечную арматуру. Продольная арматура устанавливается по всей длине колонны и воспринимает основные нагрузки. Однако без установки дополнительной арматуры – поперечной, произойдет потеря устойчивости продольной арматуры, которая начнет выпучиваться и разрушит защитный слой бетона, что приведет к разрушению элемента в целом (рис. слева). Поперечные стержни в этом случае играют «удерживающую» роль и не позволяют продольной арматуре выпучиваться сверх нормативных значений. 

    Хомуты в колоннах обязательно должны быть закрытыми, т.е. заканчиваться на том же пруте продольной арматуры, на котором начались. Это своего рода диафрагма жесткости, которая обеспечивает местную устойчивость продольных стержней. При развитом сечении колонны, при большом количестве продольных стержней, промежуточные стержни необходимо перевязывать дополнительно, что делается или с помощью шпилек (рис. 2,3), или с помощью нескольких смещенных хомутов (рис. 4,5). Делается это для обеспечения устойчивости продольных стержней, чтобы при сжатии они не выдавились через защитный слой. Если колонна квадратная, то промежуточные стержни могут обвязываться шпильками (рис. 8,12), центральным прямоугольным хомутом (рис. 13), центральным ромбовидным хомутом (рис. 14). В случае круглой колонны (рис. 6,11) необходимость в промежуточных хомутах/шпильках отпадает, ибо сама форма хомута обеспечивает его жесткость. В Т- и Г-образных колоннах хомуты должны перекрывать друг друга в месте пересечения ребер (рис. 15,16). В овальных сечениях (рис. 17,18) перевязываются продольные стержни по длинной стороне, или с помощью шпилек (рис. 17) или с помощью центрального хомута (рис. 18). Хомуты или шпильки по высоте обычно располагают с шагом 15 см, если иного не предписывает расчёт.

     В нашем гараже 7 колонн вдоль двух стен. Три на одной стене с пролётами между ними по 7 метров и 4 колонны на другой стороне с пролётами по 4,6 метра. В связи с этим на колонны приходится и существенная разница по нагрузкам. По расчёту колонн у нас вышло, что 4 менее нагруженные колонны армируются четырьмя прутами арматуры диаметром 16мм (рис. 7) и 3 более нагруженные армированы восемью прутами диаметром 16мм (рис. 14).