Определение усилий в колонне
Грузовая площадь средней колонны м2.
Постоянная нагрузка от перекрытия одного этажа с учетом коэффициента надежности по назначению здания :
Нагрузка от ригеля: , где
5 кН/м – погонная нагрузка от собственного веса ригеля;
5,6 м – длина ригеля при расстоянии между осями колонн 6,0 м в поперечном направлении.
Нагрузка от собственного веса колонны типового этажа:
-для первого этажа.
Постоянная нагрузка на колонну с одного этажа:
147+28+13,79=188,79кН.
147+28+17,56=192,56кН. -для первого этажа.
Постоянная нагрузка от покрытия, приходящаяся на колонну:
кН.
Общая постоянная нагрузка на колонну от покрытия с учетом веса ригеля:
кН.
Временная нагрузка, приходящаяся на колонну с одного этажа:
Временная нагрузка, приходящаяся на колонну с покрытия:
Н=61,56 кН.
Коэффициент снижения временных нагрузок в многоэтажных зданиях:
, где
- число перекрытий, от которых учитывается нагрузка. Для здания, имеющего 7 этажей,
.
Нормальная сила в средней колонне на уровне 1 этажа составит:
3.3 Расчёт прочности колонны
Расчет прочности сжатых элементов из тяжелого бетона класса В20 на действие продольной силы, приложенной со случайным эксцентриситетом, при допускается производить из условия:
, где
- коэффициент, определяемый по формуле:
,
- коэффициенты, принимаемые по прил.17 м/у в зависимости от
.
, где
- площадь всей арматуры в сечении элемента;
- для арматуры классов А240, А-300, А-400.
При можно принимать
.
В первом приближении принимаем:
;
см2;
см2;
.
Свободная длина колонны 1 этажа м,
м (размер сечения колонны),
.
- длительно действующая нагрузка на колонну. Временная длительно действующая нагрузка на перекрытие 7200 Н/м2, кратковременно действующая 4800 Н/м2, временная длительно действующая нагрузка на покрытие 900 Н/м2, кратковременно действующая
900 Н/м2.
Временная кратковременно действующая нагрузка на колонну с одного этажа:
Временная кратковременно действующая нагрузка на колонну с покрытия:
Н=30,78 кН.
Временная кратковременно действующая нагрузка на колонну:
Остальная нагрузка на колонну – длительно действующая:
кН.
.
По прил. 17 м/у определяем коэффициенты и
:
,
.
.
Соответственно площадь арматуры составит:
см2.
Принимаем продольное рабочее армирование сечения колонны по прил.12 м/у в виде 4Æ32 А400( см2).
,
, что больше
Диаметр поперечной арматуры принимаем Æ10 А240. Шаг поперечных стержней 200 мм.
Вывод: окончательно принимаем продольную арматуру 4Æ32 А-400.
1-1
Рисунок 9 К расчету колонны
а) - опалубка колонны; б) - схема армирования
4 Расчёт и конструирование фундамента под колонну.
Исходные данные
Условное расчетное сопротивление основания - МПа.
Бетон тяжелый класса В20, МПа. Арматура класса A400,
МПа.
Вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его обрезах кН/м3.
Высоту фундамента принимаем равной 180 см (кратной 30 см), глубина заложения фундамента Н1 составляет 195 см от уровня пола.
Расчетное усилие, передающееся с колонны на фундамент кН. Усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке
. Нормативное значение нагрузки будет:
кН.