3. Расчёт и конструирование жб колонны среднего ряда
3.1. Сбор нагрузок на колонну
В соответствии с заданием ограждающими конструкциями здания являются кирпичные самонесущие стены, поэтому несущие конструкции представляют собой сборные балочные перекрытия с полным ЖБ каркасом.
Принимаем сетку колонн 6*6=36. Тогда здание будет иметь в поперечном направлении 3 пролёта по 6 м, в продольном направлении 6 шагов по 6 метров.
Ригели располагают поперек здания. В продольном направлении по ригелям укладывают плиты перекрытия. Ширина рядовых плит 1,2м. в одном ряду располагается две межколонные плиты и 4 рядовых плит П1.
Рядовые плиты укладывают свободно на полки ригелей. Межколонные плиты соединяют друг с другом стальными полосами связями на сварке и кроме этого приваривают к колоннам. доборные плиты выполняются сплошными беспустотными.
Гравий втопленный в битумную мастику -0.015 S=20кН/
4 слоя рубероида на битумной мастике -0.150
Цементная стяжка -0.03 S=19 кН/
Пенобетонные плиты -0.1 S=5 кН/
Пароизоляция -0.05 кН/
ЖБ плита -2.5 кН/
Расчет и конструирование колонны.
Колонны приняты квадратного сечения одноярусные с прямым сечением размером 15*15 см. Оголовок колонн поднимается над плитами перекрытия на 60 см. нижняя ветвь колонны первого этажа заделывается в стакан фундамента.
Исходные данные:
Требуется рассчитать колонну среднего ряда 1-го этажа на эксплуатационные нагрузки.
Расчетные характеристики
Для
бетона класса В-30 Rb*
=17*0,85= 14,45мПа
Для арматуры класса А-III диаметром 10-40 мм Rsc=280 мПа.
Нагрузка на колонну.
Передается от покрытия и перекрытий. Грузовая площадь , с которой собирается нагрузка на колонну, определена как произведение расстояний между разбивочными осями
Aгр= 36 . Конструкция покрытия дана в таблице. Вес снегового покрова для г. Волгоград 1,2кН/ . По СНиП 2.01.07-85*. Вес 1 м длины ригеля 5 кН/ нагрузок сведен в таблицу.
Нагрузка от покрытия |
Нормативная нагрузка (кН) |
Yf |
Расчетная нагрузка (кН) |
Постоянная |
|||
Гравий втопленный в битумную мастику 0,015*20*36 |
10,8 |
1,3 |
14,04 |
4 слоя рубероида на битумной мастике 0,015*36 |
5,4 |
1,2 |
6,48 |
Цементная стяжка 0,03*19*36 |
20,52 |
1,3 |
26,68 |
Пенобетонные плиты 0,1*5*36 |
18 |
1,1 |
19,8 |
Утеплитель 0,14*7*36 |
35,28 |
1,2 |
42,336 |
Пароизоляция 0,05*36 |
1,8 |
1,2 |
2,16 |
ЖБ плиты 2,7*36 |
97,2 |
1,1 |
106,92 |
ЖБ ригель 5*6 |
30 |
1,1 |
33 |
Итого постоянная |
219 |
|
251,416 |
Временная |
|||
Снег г. Волгоград 2,4*36 |
60,48 |
0,7 |
86,4 |
В т.ч длительная 50% |
30,24 |
0,7 |
43,2 |
Итого длительная Nдл |
249,24 |
|
294,616 |
Полная |
279,48 |
|
337,816 |
Нагрузка от перекрытия берется из таблицы , а именно нормативная нагрузка 3,38 кН/ , расчетная нагрузка 3,84 кН/ вес 1 м длины ригеля перекрытия 5 кН. Временная и длительная на перекрытия для бытовки 0,55 кН/ .
Нагрузка от перекрытия пол и плита |
Нормативная нагрузка (кН) |
Yf |
Расч.нагр. (кН) |
Нормативная 3,38*3,6 |
121,68 |
|
|
Расчетная 3,84*36 |
|
|
138,24 |
ЖБ ригель 5*6 |
30 |
1,1 |
33 |
Итого постоянная |
151,68 |
|
171,24 |
Временная для бытовки 2*36 |
72 |
1,2 |
86,4 |
Длительная 0,55*36 |
19,8 |
1,1 |
21,78 |
Итого длительная Nдл перекрытия |
171,48 |
|
193,02 |
Полная Nперек. |
223,68 |
|
257,64 |
Сечение колонн ориентировочно, принято b*h =30*30см=0,3*0,3 м
Собственный вес колонны одного этажа
Nк=b*h*p*H*Yf=0,3*0,3*25*25*1,1=6,1875кН
Нагрузку на колонны каждого этажа определяют в соответствии со схемой загружения, начиная со второго этажа путём последовательного суммирования.
Подсчеты сведены в таблицу.
Расчетная схема колонны.
Этаж |
Длительная нагрузка |
Полная нагрузка |
3 |
294,62+6,19=300,81 |
337,816+6,19=344,006 |
2 |
300,9+6,19+193,02=500,11 |
344,01+6,19+257,64=607,84 |
1 |
500,11+6,19+193,02=699,32 |
607,84+6,19+257,64=871,67 |
Принято к расчету мПа* 8716,7
Продольное усиление на колонну первого этажа
от полной нагрузки N1=8716,7 мПа*
от длительной нагрузки Nдл=6993,2 мПа*