3.5Расчет колонны первого этажа

Колонны воспринимают только вертикальные нагрузки. Вертикальная сила N на колонну действует центрально.

Прочность центрально-сжатой колонны обеспечена если выполняется условие:

; /3.10/

где N – усилие действующее в колонне;

R_y – расчетное сопротивление стали,

А – площадь сечения колонны,

– коэффициент условий работы конструкции, определяется по таблице 6* / /,

 - коэффициент определяемый по таблицам приложения Г в зависимости от расчетного сопротивления применяемой стали и гибкости колонны _min.

Гибкость колонны _min принимается минимальной одной из:

; /3.11/

/3.12/

где l_0x, l_0y – расчетная длина колонны соответственно по оси х, у; исходя из условий работы колонны в курсовом проекте l_0x=l_0y и определяется по формуле l_0i=0,7×H_к. Высоту колонны H_к можно принять равной высоте этажа H_э;

, – радиус инерции сечения колонны соответственно по оси х, у.

Определим значения действующих усилий в колонне первого этажа. Полное усилие в колонне первого этажа определим по формуле:

/7.18/

где n_эт – количество этажей здания (определено заданием); B, L – размер сетки колонн, м.

Таблица 3.4 – Нагрузка на колонну

Наименование нагрузки	Нормативное значение	f	Расчетное значение
1. Собственный вес пола (определено в задании)	qn1	1,15	q1
2. Собственный вес настила	qn2	1,1	q2
3. Собственный вес балок настила	qn3	1,05	q3
4. Собственный вес главных балок	qn4	1,05	q4
5. Временная полная (полезная)	qn5	1,2	q5
6. Собственный вес кровли (условно принимается равным собственному весу пола)	qn6	1,15	q6
7. Временная снеговая нагрузка для г.Новосибирска	qn7=1,68		q7=2,4

Нормативные значения нагрузок q_n1, q_n2, q_n3 можно принять равными значениям, приведенным в таблице 3.3.

Нормативное значение нагрузки от собственного веса главных балок определяется по формуле:

, /3.13/

Требуемую площадь сечения колонны можно определить по формуле:

, /3.14/

Для определения первоначального значения коэффициента необходимо первоначально задаться гибкостью колонны : при нагрузке до 15002500кН и высотой 5-6м можно задаться гибкостью =100…70, для более мощных колонн с нагрузкой 2500-4000кН гибкость можно принять равной =70…50, по заданному значению гибкости стержня  определяем коэффициент продольного изгиба  по Приложению Г.

По требуемому значению площади колонны подбирается сечение прокатного колонного двутавра К по ГОСТ 26020-83.

Марка стали для колонны, принимается в соответствии с заданием.

Для принятого сечения колонны определяется гибкость по формулам 3.11, 3.12 и коэффициент .

После чего выполняется проверка принятого сечения по формуле 3.10. При этом в соответствии с требованием норм [4] недонапряжение не должно превышать 5%, в курсовом проекте допускается до 15%.

В случае выполнения всех требований расчет считается законченным, в противном случае принимается новое сечение двутавра и проверка повторяется.