4.2. Обчислення снігового навантаження.

Розрахункове граничне снігове навантаження знаходимо згідно з розділом 8 ДБН В.1.2-2:2006 [2] за формулою:

де γ_fm,s – коефіцієнт надійності для снігового навантаження, що залежить від терміну експлуатації будинку (за п.8.11 Норм [2]); приймаючи для цивільного будинку розрахунковий термін експлуатації Т_ef =100 років (додаток В Норм [2]), – γ_fm,s =1,14.

s₀ – характеристичне значення снігового навантаження, яке приймають залежно від снігового району за картою 8.1 Норм [2]; оскільки Київ знаходиться в 5-му сніговому районі, – s₀ =1600Па=1,6кПа.

с – коефіцієнт, який враховує конфігурацію даху, географічну висоту, умови експлуатації даху і який обчислюють за формулою:

с = μ c_e c_alt=1·1·1=1,

де μ – коефіцієнт переходу від снігового навантаження на горизонтальну поверхню землі до навантаження на покриття, який залежить від конфігурації даху і який приймають за п.п. 8.7, 8.8 Норм [2]; для суміщених дахів μ =1.

c_e – коефіцієнт, який враховує режим експлуатації даху (п.8.9 Норм [2]); оскільки немає ніяких даних про режим експлуатації даху, приймаємо c_e =1.

c_alt– коефіцієнт, який враховує географічну висоту розташування майданчика під будівництво (п.8.9 Норм [2]); оскільки географічна висота для Києва становить приблизно 0,3км<0,5км, то c_alt =1.

Таким чином, розрахункове граничне снігове навантаження на покриття обчислюємо за формулою (8.1) Норм [1]:

s= γ_fm,s s₀ с = 1,14·1,6 ·1=1,824 кН/м².

Тривале або квазіпостійне за формулою (8.3) Норм [1]:

s_p= (0,4s₀ – ) с =(0,4·1,6–0,16)1=0,48 кН/м².

Тривале розрахункове граничне снігове навантаження:

s_l=γ_fm,s s_p=1,14·0,48=0,55 кН/м².

4.3. Обчислення навантаження від власної ваги колони.

Зосереджене навантаження від власної ваги колони попередньо прийнятими поперечними розмірами b_c ×h_c =300×300мм обчислюємо за формулою:

G_c =(nH+ΔH_fund)b_c h_c ρ γ_fm =(5·3,5+0,15) 0,3·0,3·2500(0,01)1,1=43,68кН,

де n =5 – кількість поверхів;

H =3,5м – висота окремого поверху;

ΔH_fund =0,15м – заглиблення колони нижче відмітки підлоги І-го поверху.

4.4. Обчислення навантаження на монолітну колону і-го поверху.

Колону першого поверху в будинку з неповним каркасом розглядаємо, як центрово стиснутий стрижень, навантажений зосередженою силою N. Для обчислення осьової сили скористаємось поняттям вантажної площі колони, яка рівна добутку поздовжнього L₁ і поперечного L₂ кроків колон:

A_c =L₁×L₂=6,6·6,2=40,92м².

Навантаження на колону складається з постійних навантажень від власної ваги перекриттів і покриття, змінних навантажень на перекриття і снігового на покриття, а також власної ваги колони. При обчисленні навантаження на колону, враховуючи специфіку залізобетону, із повного навантаження виділяємо його тривалу долю. Отже, повне розрахункове граничне зусилля обчислимо за формулою:

N =ΣG_i+Σ(V_i+S)+G_c=[(g_d +g_sb+ g_mb)(n–1)+g_dc]A_c+[v(n-1)+s]A_c+G_c,

де g_d – розподілене поверхневе постійне навантаження від власної ваги конструкцій перекриття, включаючи монолітну плиту; – g_d=2,056 кН/м² (табл. 2.1);

g_dc – те ж, від власної ваги конструкцій покриття; – g_dc=3,09 кН/м² (табл. 4.1);

g_sb, g_mb – розподілене поверхневе навантаження від другорядної і головної балок (однакове для перекриттів і покриття); – g_sb=0,175 кН/м², g_mb=0,721 кН/м² (табл. 4.1);

n – кількість поверхів в будинку; – n =5;

v – змінне граничне навантаження на перекриття; – v = 3,48 кН/м² (табл. 2.1);

s – розрахункове граничне снігове навантаження на покриття; – s =1,824кН/м² (п. 4.2);

G_c – навантаження від власної ваги колони; – G_c =43,68 кН (п. 4.3).

Таким чином, повне розрахункове граничне зусилля в колоні становить:

N=[(2,056+0,175+0,721)(5–1)+3,09]40,92+[3,48(5-1)+1,824]40,92+43,68=1298 кН.

При цьому тривалу долю розрахункового граничного зусилля в колоні обчислимо за формулою:

N_l =[(g_d +g_sb+ g_mb)(n–1)+g_dc]A_c+[v_l(n-1)+s_l]A_c+G_c,

де v_l =2,44 кН/м² – тривала доля змінного навантаження на перекриття (табл. 2.1);

s_l =0,55 кН/м² – тривала доля снігового навантаження на перекриття (п. 4.2).

Таким чином, тривала доля розрахункового граничного зусилля в колоні

N_l = [(2,056+0,175+0,721)(5–1)+3,09]40,92+[2,44(5-1)+0,55]40,92+43,68=1075кН.