3. Проектирование колонны

3.1 Определение усилий в колонне

Рисунок 3.1 – Грузовая площадь

Грузовая площадь средней колонны при сетке колонн:

,

где l₁ - расстояние в одном направлении

l₂ - расстояние в другом направлении

Нагрузка от покрытия:

Таблица 4: Нормативные и расчетные нагрузки

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, H/м2		Расчетная нагрузка, H/м2
Постоянная: 1. От собственного веса плиты ( =350мм) 2. Защитный слой гравия ( =0,02м =15000Н/м3) 3. Четыре слоя толь-кожи на мастике (120 Н/м2) 4. Верхний слой керамзитобетона ( =0,4м =9700 Н/м3) 5. Нижний слой керамзитобетона ( =0,05м =16800 Н/м2)	2500 300 120 3880 840	1,1 1,3 1,2 1,3 1,3	2750 390 144 5044 1092
Итого:	7640		9420
Временная: - снеговая	1680		2400
Полная:	9320		11820

3.2 Определение усилий в средней колонне

3.2.1 Определение продольных сил от расчетных нагрузок

Постоянная нагрузка от перекрытия одного этажа с учетом коэффициента надежности по назначению здания

-от плит перекрытия и полов:

3,579*47,52*0,95=161,59кН;

-от ригеля:

0,7*0,25*25*0,95*1,1=4,57 кН/м

(4,57/7,2) *47,52=30,162кН;

-от стойки:

сечение: 0,3*0,3;

h_эт=3,8м;

;

;

4,2*0,3*0,3*25*1,1*0,95=9,88кН

Итого: G=201,632кН

Временная нагрузка от перекрытия одного этажа с учетом

Q=10*47,52*0,95=451,44кН

в том числе:

-длительная:

Q=6*47,52*0,95=270,86кН

-кратковременная:

Q=4*47,52*0,95=180,58кН

Постоянная нагрузка от покрытия при весе кровли и плит

9,32 ^кН/_м² составит

9,32*47,52*0,95=425,26кН

Временная нагрузка - снег для IV снегового района при коэффициентах надежности по нагрузке и по назначению здания

Q=2,4*47,52*0,95=108,34кН

в том числе длительная – 54,17кН

кратковременная – 54,17кН

Продольная сила колонны первого этажа рамы от длительной нагрузки

N=425,26+54,17+(201,63+270,86)*5=2841,9кН

то же от полной нагрузки

N=2841,9+54,17+180,58*5=3798,97кН

Рисунок 3.2 Разрез здания

3.2.2 Определение изгибающих моментов колонны от расчетных нагрузок

Отношение погонных жесткостей, вводимых в расчет k₁=1,2*k=1,2*3,27=3,92

Вычислим максимальный момент колонн - при загружении 1+2 без перераспределения моментов.

При действии длительных нагрузок

,

для М₂₁:

для М₂₃:

l=6,6м,

g=28,08кН/м,

,

,

При действии полной нагрузки

,

Разность абсолютных значений опорных моментов в узле рамы:

при длительных нагрузках:

при полной нагрузке:

Изгибающий момент колонны первого этажа от длительных нагрузок

от полной нагрузки

Изгибающий момент колонны второго этажа от длительных нагрузок

от полной нагрузки

Вычислим изгибающие моменты колонны, соответствующие максимальным продольным силам.

От длительных нагрузок

,

изгибающие моменты колонн первого этажа

второго этажа

От полных нагрузок

изгибающие моменты колонн первого этажа

второго этажа