Определение усилий в колонне

На среднюю колонну подвального этажа действуют следующие нагрузки:

- постоянная нагрузка от перекрытий всех этажей;

- постоянная нагрузка от ригелей каждого этажа;

- постоянная нагрузка от покрытия;

- временная нагрузка от перекрытий всех этажей;

- снеговая нагрузка;

- собственный вес колонны.

Грузовая площадь колонны принимается по номинальным длинам плиты (l_пл = 5,9м) и ригеля (l_р = 5,02м):

м².

Постоянная нагрузка от перекрытия одного этажа определяется по формуле:

,

где g_п – постоянная расчетная нагрузка на перекрытие (берется из табл.3.1); g_п = 3,69кН/м²;

A – грузовая площадь колонны; A = 29,6м²;

γ_п – коэффициент надежности по нагрузке; γ_п = 0,95;

кН.

Постоянную нагрузку от ригеля принимаем равной g_р = 36кН.

Нагрузка от собственного веса колонны в пределах одного этажа определяется по формуле:

,

где A_b –площадь сечения колонны; A_b = 0,4 ∙ 0,4 = 0,16м²;

H_эт – высота этажа; H_эт = 4,8м;

ρ – объемный вес железобетона; ρ = 25,0кН/м³;

γ_п – коэффициент надежности по нагрузке; γ_п = 0,95;

γ_f – коэффициент; γ_f = 1,1;

кН.

Полная постоянная нагрузка с одного этажа на колонну определяется по формуле:

,

где g₁ – постоянная нагрузка от перекрытия одного этажа; g₁ = 103,8кН;

g_р – постоянная нагрузка от ригеля; g_р = 36кН;

g_к – нагрузка от собственного веса колонны в пределах одного этажа; g_к = 20,1кН;

кН.

Постоянная нагрузка от покрытия определяется по формуле:

,

где g_р – постоянная нагрузка от ригеля; g_р = 36кН;

g_кр – постоянная нагрузка от конструкции кровли, определяемая по формуле:

,

где g_кр1 – нагрузка от собственного веса кровли на 1м²; g_кр1 =4кН/м²;

A – грузовая площадь колонны; A = 29,6м²;

γ_п – коэффициент надежности по нагрузке; γ_п = 0,95;

кН;

кН.

Временная нагрузка от перекрытия одного этажа определяется по формуле:

,

где υ – временная расчетная нагрузка на перекрытие (берется из табл.3.1); υ = 4,8кН/м²;

A – грузовая площадь колонны; A = 29,6м²;

γ_п – коэффициент надежности по нагрузке; γ_п = 0,95;

кН.

Временная нагрузка от покрытия (снеговая нагрузка) определяется по формуле:

,

где S – снеговая нагрузка на покрытия; S = 2,4кН/м²;

A – грузовая площадь колонны; A = 29,6м²;

γ_п – коэффициент надежности по нагрузке; γ_п = 0,95;

кН.

Понижающий коэффициент для временной нагрузки определяется по формуле:

,

где ψ_A1 – понижающий коэффициент для временной нагрузки на один этаж, найденный в п. 4.2; ψ_A1 = 0,73;

n – количество этажей в здании; п = 11;

.

Полная суммарная нагрузка со всех этажей на колонну определяется по формуле:

,

где g_эт – полная постоянная нагрузка с одного этажа на колонну; g_эт = 159,9кН;

n – количество этажей в здании; п = 11;

g_пок – постоянная нагрузка от покрытия; g_пок = 148,5кН;

υ_п – временная нагрузка от перекрытия одного этажа; υ_п = 135,0кН;

ψ_п1 – понижающий коэффициент для временной нагрузки; ψ_п1 = 0,5;

S_пок – снеговая нагрузка на покрытия; S_пок = 67,5кН;

g_к – нагрузка от собственного веса колонны в пределах одного этажа; g_к = 20,1кН;

кН.

Выбор материалов для колонны

Для колонны принимаем следующие материалы:

- бетон: класс В25 (при усилии в колонне N = 2510,1кН); R_b = 14,5МПа.

- арматура: А-III; R_s = 355МПа.

Определение несущей способности колонны

(подбор продольной рабочей арматуры)

Требуемое сечение арматуры для армирования колонны определяется по формуле:

,

где N – полная суммарная нагрузка со всех этажей на колонну; N = 2510,1кН;

φ – коэффициент продольного изгиба; φ = 0,92;

γ_b1 – коэффициент, учитывающий длительность нагрузки; γ_b1 = 0,9;

R_b – расчетное сопротивление бетона; R_b = 14,5МПа;

A_b – площадь сечения колонны; A_b = 0,16м² = 1600см²;

R_s – расчетное сопротивление стали; R_s = 355МПа;

см².

По приложению 12 подбираем ближайшее большее значение к требуемой площади для четырех стержней. Принимаем арматуру 4ø25A-III с фактической площадью сечения A_s = 19,64см².

Подбор диаметра и определение шага поперечных стержней арматуры

Поперечная арматура устанавливается для выдержки защитных слоев бетона для рабочей арматуры при вязке каркаса, а также для исключения выпучивания рабочей арматуры под действием нагрузки.

Диаметр поперечной арматуры принимаем из условия сварки с продольной рабочей арматурой.

Для продольной рабочей арматуры ø25A-III принимаем поперечную арматуру ø8A-III.

Шаг поперечной арматуры принимается не более 15 диаметров продольной рабочей арматуры:

мм = 37,5см.

Окончательно принимаем шаг поперечной арматуры S = 35см, округляя в меньшую сторону кратно 5см.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: