3 Расчет и конструирование колонны
В 6-этажном здании с прямоугольным планом размерами 66х19,2м с сеткой колонн 6,0х6,4м принята к расчету средняя колонна 1-го этажа сечением 40х40см.
В качестве
материалов для колонны примем бетон
тяжелый класса по прочности на сжатие
В20, R
=
115кг/см2, R
=
9,0 кг/см2, Приложение А, продольную
арматуру из горячекатаной стали класса
А400, R
= R
=
3550кг/см2, Приложение Б, поперечную – из
горячекатаной стали класса А240.
Грузовая площадь для средней колонны составляет 6,0х6,4м = 38,4м2, фрагмент плана 1-го этажа здания с грузовой площадью колонны.
3.1 Определение нагрузок и усилий в колонне
В 6-этажном здании на колонну 1-го этажа действуют нагрузки от 5-ти междуэтажных перекрытий . Нагрузки в расчете на 1м2 перекрытия
принимаем аналогичными, принятым в расчетах ригеля. Расчеты нагрузок ведем в табличной форме согласно требованиям СНиП [4], см. табл.2.
Таблица 2 - Нагрузки на 1м2 площади перекрытия.
Вид нагрузки |
Норма- тивная, кг/м2 |
Коэф. надежности по нагрузке γ |
Расчетная, кг/м2 |
Постоянная Вес ригелей (350кг/мпх6,4м)/38,4м2=58,3кг/м2. Ж/б плиты перекрытия с омоноличиванием швов
Пола (по заданию)
|
58,3 340
64
|
1.1 1.1
1.3
|
64,1 374,0
83,2
|
Итого: g = |
462,3 |
|
521,3 |
Временная Перегородки, кирпич, б=120мм, 50кг/м2. Полезная (по заданию) 300кг/м2, в том числе: кратковременная v = 75кг/м2 длительная 2255кг/м2 |
50 300 75 225 |
1,2 1,3 1,3 1,3 |
60 390 97,5 292,5
|
Итого: v= Полная g+v= |
350 812,3 |
|
450 971,3 |
Снижение
временных нагрузок на перекрытие
учитываем с помощью коэффициента
сочетаний ψ
по формуле [4]:
ψ
= 0,4 +
0,4 +
0,52,
где
=
0,691 определен в расчете ригеля, n=6
– количество этажей здания.
Сосредоточенная нагрузка на колонну 1-го этажа от 5-ти перекрытий:
N
=
0,95х(521,3
+ 0,52х450)х5х38,4 = 137767 кг,
где
0,95
– коэф. надежности по ответственности
здания, А = 38,4 м2 – грузовая площадь
колонны.
Собственный вес колонн 6-ти этажей:
N
=
0,95х1,1х2500х0,4х0,4х3,3х6
= 8276 кг.
Далее в табличной форме выполняем сбор нагрузок на 1м2 площади покрытия, см. табл.3
Таблица 3 - Нагрузки на 1м2 площади покрытия
Вид нагрузки |
Норма- тивная, кг/м2. |
Коэф. надежности по нагрузке γ |
Расчетная, кг/м2. |
Постоянная Гидроизоляция кровли – 3 слоя рубероида на битумной мастике 15кг/м2. Армированная ц/п стяжка,б=40мм, γ =220кг/м3, 0,04х2200= 88кг/м2. Керамзитовая разуклонка б=100мм, γ =600кг/м3, 0,1х600=60кг/м2. Утеплитель-минераловатные плиты, б=150мм, γ=150кг/м3, 0,15х150=22,5кг/м2. Пароизоляция – 1 слой рубероида 5кг/м2. Пустотная ж/б плита покрытия с омоноличиванием швов 340кг/м2. |
15
88
60
22,5 5
340 |
1,3
1,3
1,3
1,2 1,3
1,1 |
19,5
144
78
27 6,5
374 |
Итого: g = |
530,5 |
|
619 |
Временная Снеговая v =180х0,7=126 кг/м2, СНиП [4]. В том числе кратковременная 50% длительная 50% |
126 63 63
|
|
180 90 90
|
Полная g+v= |
656,5 |
|
799
|
Сосредоточенная нагрузка на колонну от покрытия:
N
=
0,95х799х38,4
= 29147 кг.
Полная расчетная продольная сила, действующая на колонну 1-го этажа от всех перекрытий и покрытия:
N = N + N + N = 137767 + 8276 + 29147 = 175190 кг.