3. Сбор нагрузок на элементы перекрытия

По бланку задания район строительства – II, расчётное значение снеговой нагрузки (временной нагрузки на покрытие) по п. 5.2 [4] составляет ( ), нормативное значение, с учётом коэффициента надёжности для снеговой нагрузки , составляет ( ).

Значение временной нормативной нагрузки на перекрытие по заданию – ( ). В соответствии с п. 3.7 [4] значение коэффициента надёжности для временной нагрузки составит .

Коэффициенты надёжности по материалу указаны в таблицах 1 и 2, коэффициент надёжности по уровню ответственности здания принимается в соответствии с прил. 7 [4], для класса ответственности II составляет .

В соответствии с заданием тип конструкции пола –1, тип конструкции кровли – 5. Состав конструкций кровли и пола указан в таблицах 1 и 2 соответственно. Подсчёт нагрузок на плиты покрытия и перекрытия, в соответствии с требованиями [4], приводится в таблицах 1 и 2.

Согласно п. 3.8 [4], коэффициент сочетания , зависящий от грузовой площади, равен:

;

где – грузовая площадь перекрытия;

– в соответствии с п. 3.8 [4].

Коэффициент , учитывающий количество перекрытий, в соответствии с п. 3.9 [4], равен:

;

где – число перекрытий.

Собственный вес ригеля составляет:

;

где – площадь сечения ригеля ( – ширина ригеля, – высота ребра ригеля, – ширина полки ригеля, – толщина полки ригеля);

– плотность железобетона ригеля;

– коэффициент надёжности по нагрузке для собственного веса железобетона ригеля;

– коэффициент надёжности по II классу ответственности.

.

Сбор нагрузок на покрытие

Таблица 1

Вид нагрузок	Нормативная нагрузка,	Коэффициент надежности	Расчётная нагрузка,
Постоянная
1.Слой гравия, втопленного в мастику ( )	0.16	1.3	0.208
2.Три слоя гидроизола ( )	0.039	1.3	0.0507
3.Цементная стяжка ( )	0.36	1.3	0.468
4.Утеп-ль – полистиролбетон ( )	0,5	1.3	0,65
5.Пароизоляция – слой рубероида на битумной мастике (	0.03	1.3	0.039
6.От массы плиты (круглопустот. )	3	1.1	3.3
Итого:	4.09	1,17	4.72
Временная
Снеговая	0,84	1.43	1.2
Всего:	4.93		5.92

Расчётная нагрузка на покрытия с учётом класса ответственности здания II будет равна .

Сбор нагрузок на междуэтажное перекрытие

Таблица 2

Вид нагрузок	Нормативная нагрузка,	Коэффициент надежности	Расчётная нагрузка,
Постоянная
1.Линолеум ( )	0.18	1.3	0.234
2.Обмазка на основе синтетических смол ( )	0.03	1.3	0.039
3.Цементная стяжка ( )	0.54	1.3	0.702
4. От массы плиты (круглопустот. )	3	1.1	3.3
Итого:	3.75		4,28
Временная
Нормативная нагрузка на перекрытие	4	1.2	4,8
Всего:	7,75		9,08

Расчётная нагрузка на перекрытия с учётом класса ответственности здания II будет равна .

Расчётная нагрузка на ригеля от покрытия с учётом собственного веса ригеля составит:

• постоянная: ;

где – собственный вес ригеля;

– расчётная постоянная нагрузка на покрытие;

– шаг колонн в продольном направлении (ширина грузовой площадки монолитного ригеля);

– коэффициент надёжности по II классу ответственности;

– коэффициент сочетания, зависящий от грузовой площади перекрытия.

;

• временная: ;

• полная: ;

в т. ч. длительная:

.

где – коэффициент, учитывающий долю длительной составляющей в полной снеговой нагрузке в соответствии с [4].

По аналогии, расчётная нагрузка на ригеля от перекрытия с учётом собственного веса ригеля составит:

• постоянная: ;

• временная: ;

• полная: ;

в т. ч. длительная:

;

где – коэффициент, учитывающий долю длительной составляющей во временной нагрузке в соответствии с [4].

Нормативная нагрузка на ригеля от перекрытия с учетом собственного веса ригеля составит:

-постоянная ;

-временная ;

-полная ;

в т. ч.:

-длительная ;

-кратковременная .

Для подбора сечения колонны определяем продольную силу, воспринимаемую колонной первого этажа от полной расчётной нагрузки:

;

где – полная расчётная нагрузка на покрытия;

– полная расчётная нагрузка на перекрытия;

– шаг колонн в продольном направлении;

– шаг колонн в поперечном направлении;

– число перекрытий, передающих нагрузку на колонну;

– коэффициент, учитывающий количество перекрытий;

.

Назначаем размеры поперечного сечения колонн из условия п. 6.2.17 [1], когда , где . Гибкость колонны в любом случае должна быть: . Отсюда требуемая оптимальная высота поперечного сечения колонны (при ): , где, в соответствии с требованиями п. 6.2.18 [1], .

Требуемая оптимальная высота поперечного сечения составляет: .

Поскольку колонна воспринимает только вертикальные нагрузки, предварительно принимаем её поперечное сечение квадратным со стороной .

Для окончательного назначения размеров поперечного сечения с учётом полученных по расчёту вертикальных нагрузок, определяем собственный вес колонны.

Собственный вес колонны составит (где – сторона поперечного сечения колонны; – объёмный вес железобетона; ; ).

Определяем усилие в колонне первого этажа с учётом её собственного веса:

;

где – усилие в колонне от полной расчётной нагрузки; – высота этажа; – число этажей).

Предварительно определяем несущую способность колонны, приняв в первом приближении коэффициент продольного изгиба , по формуле 3.97 [3]:

;

где п – расчётное сопротивление бетона по прочности на сжатие;

– площадь поперечного сечения колонны;

– расчётное сопротивление арматуры сжатию;

– коэффициент, соответствующий максимальному проценту армирования – 3%.

Для класса бетона В25 ( , согласно п. 5.1.10в [1]).

Для арматуры класса А300 .

Предельная несущая способность составит:

> . Следовательно, окончательно принимаем колонну с размерами поперечного сечения .

Р ис. 7. Поперечное сечение колонны.

Дополнительные данные для проектирования, полученные от программного комплекса для расчёта колонны и монолитного фундамента:

– усилие в колонне первого этажа от нормативных нагрузок с учётом её собственного веса.

– усилие в колонне первого этажа от расчётных длительных нагрузок с учётом её собственного веса.