4 Расчёт прочности колонны

4.1 Сбор нагрузок на колонны

Сетка колонн 8х6,9 м, высота этажа 4,0 м, количество этажей 6. Нормативная нагрузка 5 кПа, район строительства - г. Орел. I – снеговой район.

4.2 Определение расчётной продольной нагрузки на колонну

Грузовая площадь равна м²

Постоянная расчетная нагрузка от перекрытия одного этажа:

;

Постоянная расчетная нагрузка от веса:

;

Расчет на постоянную нагрузку от колонны (принимаем 400×400):

;

Итого вес одного этажа:

;

Временная нагрузка от перекрытия одного этажа:

;

;

Постоянная расчетная нагрузка от покрытия при весе кровли и плит:

g_покр=350 кг=3,5 кПа

;

;

Снеговую нагрузку принимаем в зависимости от снегового района. Для I снегового района S_q=1кПа – расчетная снеговая нагрузка.

Нагрузка от снега:

- длительная временная нагрузка от снега.

Определение расчетной продольной нагрузки на колонну:

1-й этаж

2-й этаж

3-й этаж

4-й этаж

5-й этаж

6-й этаж

4.3 Расчет прочности колонны 1-го этажа

Площадь сечения колонны определяем по формуле

Принимаем колонну с размерами сечения 600×600

(A_s+A_s̍ )_min=A_{s tot, min1}=μ_min·b_col·h_col=0,002·600·600=720 мм²

l_o1=0,7·[4,0+0,15 – (0,35+0,6·0,7)]=2,366 м

Вычисляем

A_{tot, max}=μ_max·b_col·h_col=0,03·600·600=10800 мм²

Принимаем 8 стержней диаметром 28

A_{s tot, min2}=615,8·8=4926 мм²

A_{s tot, min2=} A_{s tot, min}

Определяем φ₁ и φ₂ по табл. 2 МУ

_;

_{принимаем}

_{вычисляем 0,92}

_{вычисляем}

_{Принимаем 8 диаметров 36 с As,tot=8143 мм}²

4.4 Расчет и конструирование коротких консолей

_{Опорное давление ригеля Qmax=347,84 кН}

_{Измененные размеры ригеля: 0,9×0,25}

_{Длина опорной площадки:}

_{=50 мм}

_{l=lsup+=0,164+0,05=0,214 мм}

_{Принимаем l=0,3 м}

_{c=l – lsup/2=0,3 – 0,164/2=0,218 м}

_{у грани: h=(0,7…0,8)hbm=0,75·0,9=0,675 м}

_{у свободного края: h1=h – l=0,675 – 0,25=0,425 м}

_{при этом h1≥0,5h=0,5·0,45=0,263}

_{ho=h – a=0,675-0,03=0,645 м}

_{l=0,25 м<0,9·ho=0,9·0,645=0,58 м → консоль считается короткой.}

_{Высоту короткой консоли проверяют:}

_{Q≤1,5·Rbt·bкол·ho/c=1,5∙0,75∙10}⁶_{∙0,6·0,645}²_{/0,218=772,89 кН}

_{347,84<772,89 – условие выполняется}

_{Q≤2,5·Rbt·bкол·ho =2,5∙0,75∙10}⁶_{∙0,6·0,645}²_{=468,03 кН}

_{468,03>347,84 – условие выполняется}

_{Площадь сечения продольной арматуры консоли подбирают по изгибающему моменту у грани колонны, увеличенному на 25%.}

_{M=Q·c=347,84·0,218=75,83 кНм}

_{Принимаем 3 диаметра 18 с As=763 мм}²

_{Площадь арматуры должна быть не менее}

_{0,005·bкол·hо=0,005·600·645=1935 мм}²

_{Окончательно примем 3 диаметра 32 А300 с As=2413 мм}²

_{2,5·С=2,5·0,218=0,545}

_{h=0,675>2,5·C=0,545}

_{3,5·C=3,5·0,218=0,763}

_{h=0,675<3,5·C}

_{Rbt·b·ho=0,75·600·645=290,25 кН<Q=347,84 кН}

_{Поэтому поперечную арматуру консоли принимаем в виде отогнутых стержней и горизонтальных хомутов по всей высоте консоли (рис.2,в)}

_{Шаг хомутов должен быть не более h/4 и не более 150 мм.}

_{h/4=0,675/4=0,169→Sw=0,1 м}

_{Принимаем 3 диаметра 10 В500, тогда}

, при этом

Правая часть условия принимается не более

прочность обеспечена.

Рисунок 8 – К расчёту консоли колонны