Визначення навантаження на колону

Збір навантаження на 1м² покриття

Таблиця 1.4

Вид навантаження	Характе-ристичні, Н/м^2	Розрахункові навантаження, Н/м^2
Експлуатаційні	Граничні
γfe	Значення	γfm	Значення
3 шари руберойду:		1,0		1,2
Розчин цементнопісчаний: t = 20 мм, ρ = 1800 кг/м^3		1,0		1,3
Утеплювач t = 160 мм, ρ = 300 кг/м^3		1,0		1,2
Пароізоляція – 2 шари пергаміну		1,0		1,3
Ребриста панель перекриття з швом замонолічування		1,0		1,1
Всього постійні
4. Тимчасове (снігове) навантаження		1,0		1,14
Повне навантаження

Розраховуємо колону першого поверху як найбільш навантажену. Переріз призначаємо квадратний з розмірами b_c = h_c = 0,35м.

Умова м – виконується.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

РДАК.КП.0031.001

Геометрична довжина колони становить l = 3,0 + 0,05 = 3,05 м.

Визначаємо величину поздовжньої сили, що діє на елемент від повних розрахункових навантажень та постійних і тривалих за формулами:

,

.

Для цього попередньо обчислюємо необхідні величини:

покриття: ;

перекриття: ;

ригелі: ;

колони: .

де A_f= l ₁ · l ₂= 6,4 · 6,0 = 38,4 м²– площа перекриття, покриття з якої передається навантаження на колону;

n_f, H_f– кількість поверхів та їх висоти;

g_покр – вага навантаження на покриття;

g_перек – вага навантаження на перекриття;

g_bn– вага 1 п/м ригеля;

g _bn= (b_b · h_b +2A_fb) · ρ = (0,3 · 0,6 + 0,3 · 0,3) · 2500 · 10^-2 = 6,75 кН/м,

2A_fb – площа поперечного перерізу полиць ригеля, на які опираються плити.

p_тим– вага тимчасового навантаження на перекриття;

p_снігу– вага снігового навантаження на покриття;

b_c, h_c – розміри поперечного перерізу колони;

ρ_b= ρ = 2500 кг/м³ – питома вага(густина)залізобетону;

γ_f– коефіцієнт запасу;

γ_n– коефіцієнт, що враховує клас будівлі.

 

Розрахунок стержня колони.

Розрахункова довжина колони l ₀= 0,7 · l = 0,7 · 3,05 = 2,14 м.

Відношення l ₀ / b_c= 2,14 / 0,35 = 6,11 < 20, отже розрахунок ведемо як центрально-стиснутого елемента за формулою:

.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

РДАК.КП.0031.001

Призначаємо попередньо коефіцієнт φ = 0,9, тоді з формули необхідна площа перерізу робочої арматури становить:

,

де , , .

Так як А_s,tot<0, колону армуємо по мінімальному процентуармування, μ_min= 0,5%.

Процент армування:

; ; А_sc= 6,13 см².

Приймаємо робочу арматуру в колоні 4 Æ14 А600С з А_s = 6,16 см².

Перевіряємо несучу здатність колони, для цього обчислюємо коефіцієнти:

;

За табл.1.6., за значеннями , та визначаємо φ_b= 0,920, та φ_sb= 0,920.

.

Приймаємо в розрахунку φ = 0,920.

Несуча здатність елементу .

, несуча здатність колони забезпечена.

4Æ14А600С

Поперечну арматуру приймаємо із сталі А240С, діаметром 8 мм і з кроком S = 200 мм.

 

Рис. 3. Розміщення робочої арматури в перерізі колони.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

РДАК.КП.0031.001

2.4. Розрахунок консолі колони.

Для обпирання ригеля на колону проектуємо опорні консолі ширина яких дорівнює ширині колони. Виліт консолі повинен бути не менший:

см,

де значення поперечних сил на першій проміжній опорі зліва:

Q_max = 0,6 · q · l ₀₁ = 0,6 · 66,46 · 5,41 = 215,73 кН.

Розрахункове навантаження на 1 метр погонний довжини ригеля:

q = (g_перек· l ₁+ g _bn · γ_f) · γ_n= (9,77 · 6,4 + 6,75 · 1,1) · 0,95= 66,46 кН/м.

Розрахунковий проліт ригеля (рис. 4).

l ₀₁= l _b1–a–b/2– l _c/2+c/2 = 6000–200–350/2–140/2+300/2 = 5405 мм = 5,41 м.

де l _b1 = l ₂ = 6,0 м.

Рис. 4. До визначення розрахункових прольотів ригеля

Приймаємо l = 20см.

При передачі опорної реакції через закладну деталь ексцентриситет дії сили становить:

l=200

45°

Q=146,98кН

е=125

см.

 

Рис. 5. До розрахунку міцності консолі.

Мінімальну робочу висоту перерізу обчислюємо за формулою:

см.

см.

h_min = h_0,max + a = 24,98 + 4 = 28,98 см.

h₁ ³15 см;

h₁ ³1/3h.

Приймаємо h₁ = 15 см.

h³15 + l = 15 + 20 = 35 см.

З h_min та h приймаємо більше значення та заокруглюємо його до 5 см.

Приймаємо h = 350 мм (рис. 5).

Площу перерізу робочої арматури консолі знаходимо за формулою:

см²,

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

РДАК.КП.0031.001

де – розрахунковий згинальний момент;

см – робоча висота консолі;

.

Тоді за табл. 3.1 [1] знаходимо значення η = 0,965.

Приймаємо 2 Æ12 А600С з А_s = 2,26 см².

Перевіряємо міцність стиснутої похилої полоси.

Призначаємо поперечне армування із сталі А240С Æ6 мм; А_sw = 0,283 см². Крок стержнів:

S_w < 1/4h = 1/4×35 = 8,75 см.

S_w < 15 см.

Приймаємо S_w = 8 см.

Умова міцності похилої смуги:

Q £0,8j_w1R_b l _supb_csin²q,

tgq= h/ l = 350/200 = 1,75 Þq= 60°15` Þsin²q= 0,754.

Q = 215,73 кН <0,8 ×1,069 ×1,70 ×15 ×30 ×0,754 = 493,29 кН.

S=80

Міцність забезпечена.

 

 

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

РДАК.КП.0031.001

Рис. 6. До розрахунку міцності консолі.

 

3.

Змн.

Арк.

№ докум.

Підпис

Дата

Арк.

РДАК.КП.0031.001

Розрахунок фундаменту під колону

Вихідні дані

Товщина зовнішніх стін – 380 мм.

Грунт основи – суглинок.

Клас бетону і арматури – В30, А600С. Монтажна – А240С, поперечна – А240С, Вр-І.