Расчет и конструирование колонны.

Сбор нагрузок на покрытие.

Таблица 3
Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная
кровля	1,2	1,2	1,44
Собственный вес плиты:	1,5	1,1	1,65
Итого постоянная	2,7		3,09
Временная
длительная	0,84	0,7	1,2
кратковременная	0,84	0,7	1,2
Итого временная	1,68		2,4
Полная нагрузка	4,38		5,49
постоянная и длительная	3,54		4,29

 

Нагрузки и воздействия.

Грузовая площадь колонны:

Расчетная нагрузка от перекрытия одного этажа (табл. 2):

в том числе постоянная и длительная:

При шаге второстепенных балок 1675 мм расчетная нагрузка от собственного веса четырех ребер, выступающих под плитой:

Расчетная нагрузка от собственного веса ребра главной балки, выступающего под плитой:

где h_к - высота сечения колонны.

Расчетная нагрузка от собственного веса колонны рядового этажа:

Нагрузки на покрытие при снеговой нагрузке для lV района (г. Казань) приведены в СниП 2.01.07-85^* «Нагрузки и воздействия».

Тогда расчетное усилие в колонне от покрытия (табл.3):

в том числе постоянная и длительная:

Полная нагрузка:

Длительная нагрузка:

Считаем, что верх фундамента будет заглублен под пол 1-го этажа на 1м. Тогда с учетом защемления в фундаменте расчетная длина колонны первого этажа составит:

Расчет прочности нормального сечения.

Условие прочности имеет вид:

площадь бетонного сечения;

- коэффициент, учитывающий гибкость колонны и длительность действия нагрузок.

Где коэфиценты, принимаемые по таблице.

Коэвицент ϕ определяем последовательными приближениями. В первом приближении принимаем . В нашем случае, при l₀/h= 3,64/400=9,1 и N_l/N =0,894, коэфицент ₁ =0,8984, ₂ =0,906. При определяем:

Проверяем:

условие выполняется, оставляем ϕ=0,902.

Вторично определяем:

Принимаем по сортаменту 4 22 А-III ().

Полученный процент армирования от рабочей площади бетона составляет:

Полученный процент армирования от рабочей площади бетона составляет:

При гибкости колонны l₀/h=9,1 это выше минимального допустимого процента армирования Суммарный процент армирования не превышает рекомендуемого максимального Поэтому шаг поперечных стержней должен быть s=20 с учетом кратности 50 мм, s =400 мм. По условиям сварки диаметр поперечных стержней должен быть не менее 0,25d_s, принимаем ø6 A-l. Согласно требованиям норм, защитный слой бетона до рабочей арматуры должен составлять не менее 20 мм и не менее d_s, в нашем случае – 22 мм. Окончательное расстояние от осей продольных стержней до наружных граней принимаем равным 40 мм.

 

 

Литература.

1. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. «Железобетонные конструкции. Общий курс». – М. Стройиздат, 1991.

2. Улицкий И.И. и др. «Железобетонные конструкции». – Киев, 1973.

3. «Проектирование железобетонных конструкций» - под ред. Голышева А.Б. – Киев, 1985.

4. Методические указания «Проектирование железобетонных конструкций многоэтажных зданий». – Новосибирск, 2002.

5. СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия». – М., 2007.