Поперечная сила, которая воспринимается поперечной арматурой

кН.

Проверяем условие

412,15 кН < 261,6+189,99=451,5 кН, условие выполняется, прочность ригеля по наклонным сечениям обеспечена.

5. Расчет и конструирование колонны

5.1 Сбор нагрузок.

Рассматриваемое шестиэтажное(по заданию) здание имеет связевой каркас, в котором колонны при эксплуатации воспринимают практически только вертикальную нагрузку. Расчет колонны производим как сжатого элемента со случайным эксцентриситетом.

Расчетная длина колонны L₀ при сборных конструкциях перекрытий может быть принята равной высоте этажа:

L₀=H_єт

Колонну рассматриваем как сжатую стойку с шарнирно закрепленными концами, которая загружена сжимающей силой N, приложенной со случайным эксцентриситетом е.

Нагрузка на колонну определяется с учетом ее грузовой площади.

Грузовая площадь колонны (рис.7):

А_гр=L₁xL₂=5,4*7,2=38,88 м²

Рис.7. Грузовая площадь колонны

Нагрузка на колонну первого этажа состоит из нагрузок от покрытия, междуэтажных перекрытий и собственного веса колонн.

Рис.8. Схемы колонны: а) расчетная схема колонны; б) схема нагрузок на колонну первого этажа

Нагрузка от собственного веса колонны

G_кол=b*h*H_эт*ρ*γ_f

G_кол=0.4*0.4*4.8*25*1.3=24.96кН

Расчетная нагрузка на колонну от покрытия:

а) длительная нагрузка от покрытия

N_l^покр=[(3+6.6/5.4)*38.88+24.96]*1,0=189.1кН

б) кратковременная нагрузка от покрытия

N_sh^покр=1,493*38,88*1,0=58,05 кН

Расчетная нагрузка на колонну от перекрытия:

а) длительная нагрузка от перекрытия

N_l^покр=[(5,692+6.6/5.4+16,9)*38.88+24.96]*1,0=950,86кН

б) кратковременная нагрузка от покрытия

N_sh^пер=2,47*38,88*1,0=96,03 кН

Полная расчетная нагрузка на колонну первого этажа

а) длительная

N_l=N_l^покр+(n-1)N_l^пер

n - количество этажей

N_l=189.1+5*950.86=4943,4 кН

б) кратковременная

N_sh=N_sh ^покр+(n-1)N_sh^пер

N_sh=58.05+96.03*5=538.2 кН

Суммарная полная нагрузка

N=4943,4+538,2=5481,6кН

5.2 Расчет прочности колонны

Расчет прочности сжатой колонны со случайным эксцентриситетом при L₀≤20*h производят из условия:

где: b, h – размеры сечения колонны

φ – коэффициент, учитывающий гибкость колонны.

Определяем величину случайного эксцентриситета:

Принимаем большее из двух значений e=h/30=400/30=13,3 мм; е= L₀/600=3600/600=6 мм, случайный эксцентриситета окончательно принимаем e=13,3 мм.

Вычисляем L₀/h=3.6/0.4=9

Находим отношение N_l/N =4943,4/5481,6=0,90 по табл. 26 и 27 (пособия к СниП 2.03.01-84*)

φ_b=0.905;

Определяем площадь арматуры:

Принимаем 8Ø36 A400c A_s^ф=81,44 см²

6. Расчет и конструирование фундамента под среднюю колонну

Средняя колонна связевого каркаса работает как сжатый элемент со случайным эксцентриситетом. В таком случае фундамент допускается рассчитывать как центрально нагруженный.

Глубину заложения фундаментов назначают с учетом глубины промерзания грунтов, инженерно-геологических условий строительной площадки, глубины прокладки инженерных коммуникаций и др.

Для обеспечения возможности выполнения обратной засыпки котлованов фундаментов до монтажа колонн, верхний обрез фундамента следует проектировать на отметке -0,15 м. Поэтому в необходимых случаях предусматривают устройство фундаментов с подколонниками. Для уменьшения расхода бетона размеры сечения подколонника следует назначать минимальными кратно 50 мм. В подколоннике предусматривается стакан для установки колонны.