Определение усилий в колонне
Грузовая площадь средней колонны 
м2.
Постоянная нагрузка от перекрытия одного этажа с учетом коэффициента надежности по назначению здания 
:
,
где g1 = 4,28 кН/м2 – расчетная постоянная нагрузка на перекрытие здания (таблица 2.1).
Таблица 4.1 – Нагрузка на колонну
| Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, кН/м2 | Коэффициент надежности
по нагрузке 
| Расчетная нагрузка, кН/м2 |
| Вес конструкции кровли: -гидроизоляционный ковер 4 слоя -цементно-песчаная стяжка d=40 мм, r=22 кН/м3 -пеностекло d=120 мм, r=3 кН/м3 -керамзит по уклону d=100 мм, r=1200 кг/м3 -пароизоляция 1 слой Вес многопустотной плиты перекрытия d=220 мм |
0,190
0,05
3,4
| 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,1 | 0,27 1,144 0,468 1,560 0,065 3,74 |
| Постоянная нагрузка gp | 6,08 | - | 7,22 |
Временная нагрузка – снеговая
в том числе:
длительная[1] 
| 1,68 0,84 | - - | 2,4 1,2 |
Полная нагрузка 
| 7,34 | - | 9,02 |
Нагрузка от собственного веса ригеля:
G2 = g2 · lr = 
,
где g2 = 3,5 кН/м – погонная нагрузка от собственного веса ригеля; lr = 5,56 м – длина ригеля при расстоянии между осями колонн 6,0 м.
Нагрузка от собственного веса колонны типового этажа:
,
где b, h – размеры сечения колонны, lэт – высота этажа, gb – объемный вес железобетона 25 кН/м3, gn = 0,95 - коэффициент надежности по назначению здания, gf = 1,1– коэффициент надежности по нагрузке.
Постоянная нагрузка на колонну типового этажа с одного этажа:
Gt = G1 + G2 + G3 = 102,46+19,46+15,05=136,97 кН.
Постоянная нагрузка от покрытия, приходящаяся на колонну:
,
где gp = 7,22 кН/м2 – расчетная постоянная нагрузка на покрытие здания (таблица 4.1).
Общая постоянная нагрузка на колонну от покрытия с учетом веса ригеля:
Gpr = Gp + G2 = 172,85 + 19,46 = 192,31 кН.
Временная нагрузка, приходящаяся на колонну с перекрытия одного этажа:
,
где v1 = 2,86 кН/м2 – расчетная временная нагрузка на перекрытие здания (таблица 2.1).
Временная нагрузка, приходящаяся на колонну с покрытия:
.
Коэффициент снижения временных нагрузок в многоэтажных зданиях:
,
где 
- число перекрытий, от которых учитывается нагрузка (число этажей в здании);
.
Нормальная сила в средней колонне на уровне первого этажа составит:
кН.
4.3 Расчет прочности колонны
Расчет прочности сжатых элементов из тяжелого бетона классов В15…В40 на действие продольной силы, приложенной со случайным эксцентриситетом, при 
допускается производить из условия:
,
где 
- коэффициент, определяемый по формуле:
;
- коэффициенты, принимаемые по таблицам приложения А.6 и А.7 в зависимости от значения отношений 
.
,
где 
- площадь всей арматуры в сечении элемента; 
- для арматуры классов A-I(A240), A-II(A300), A-III(A400).
При 
можно принимать 
.
В первом приближении принимаем:
;
мм2;
мм2;
.
Свободная длина колонны первого этажа l0 =0,7·(3,6+0,15)=2,62 м, 
м (размер сечения колонны),
.
Для определения отношения 
необходимо вычислить длительно действующую нагрузку на колонну 
. Временная длительно действующая нагрузка на перекрытие 1,3 кН/м2 (см. таблицу 2.1), временная длительно действующая нагрузка на покрытие 1,2 кН/м2.
Временная длительно действующая нагрузка на колонну с одного этажа:
.
Временная длительно действующая нагрузка на колонну с покрытия:
.
Постоянная нагрузка от собственного веса вышележащих конструкций на колонну первого этажа:
.
Полная длительно действующая нагрузка:
кН.
.
По таблицам А.6 и А.7 приложения определяем коэффициенты 
и 
: 
, 
.
.
Площадь арматуры составит:
.
Так как Аs< 0, то арматура по расчету не требуется и устанавливается по конструктивным требованиям, обеспечивая процент армирования. Схема армирования колонны представлена на рисунке 4.1. При положительном значении площади арматуры Аs необходимо по сортаменту подобрать диаметр и количество арматурных стержней при условии соблюдении минимального процента армирования 
(при гибкости 5<l0/h < 10) и минимальном диаметре арматуры для сжатых элементов 12 мм.
Конструктивно принимаем 4Æ12 A-II (A300)( 
мм2).
, 
, что больше 
.
Окончательно принимаем арматуру 4Æ12 A-II (A300).
Дата добавления: 2014-12-02; просмотров: 3187;