4.2. Обчислення снігового навантаження.

Розрахункове граничне снігове навантаження знаходимо згідно з розділом 8 ДБН В.1.2-2:2006 [2] за формулою:

де γ_fm,s – коефіцієнт надійності для снігового навантаження, що залежить від терміну експлуатації будинку (за п.8.11 Норм [2]); приймаючи для цивільного будинку розрахунковий термін експлуатації Т_ef =100 років (додаток В Норм [2]), – γ_fm,s =1,14.

s₀ – характеристичне значення снігового навантаження, яке приймають залежно від снігового району за картою 8.1 Норм [2]; оскільки Полтава знаходиться в 5-му сніговому районі, – s₀ =1600Па=1,6кПа.

с – коефіцієнт, який враховує конфігурацію даху, географічну висоту, умови експлуатації даху і який обчислюють за формулою:

де μ – коефіцієнт переходу від снігового навантаження на горизонтальну поверхню землі до навантаження на покриття, який залежить від конфігурації даху і який приймають за п.п. 8.7, 8.8 Норм [2]; для суміщених дахів μ =1.

c_e – коефіцієнт, який враховує режим експлуатації даху (п.8.9 Норм [2]); оскільки немає ніяких даних про режим експлуатації даху, приймаємо c_e =1.

c_alt– коефіцієнт, який враховує географічну висоту розташування майданчика під будівництво (п.8.9 Норм [2]); оскільки географічна висота для Києва становить приблизно 0,3км<0,5км, то c_alt =1.

Таким чином, розрахункове граничне снігове навантаження на покриття обчислюємо за формулою:

s= γ_fm,s s₀ μ c_e c_alt = 1,14·1,6 1·1·1=1,824кН/м² .

4.3. Обчислення навантаження від власної ваги колони.

Оскільки заданий будинок є цивільним, з невеликим змінним навантаженням, то для обчислення навантаження від власної ваги колони попередньо приймемо колонний двотавр №20К1 за ГОСТ 26020-83 з висотою перерізу h_c=200мм (див. п. 3.1) і масою m_c =41,5кг/м. Навантаження від власної ваги колони обчислюємо за формулою:

G_c =(nH+ΔH_fund)m_cg =(4·4,1+0,15) 41,5·9,81=6737Н=6,74кН,

де n =4 – кількість однакових поверхів;

H =4,1м– висота окремого поверху;

ΔH_fund =0,15м – заглиблення бази колони нижче відмітки підлоги І-го поверху.

4.4. Обчислення розрахункового зусилля.

Колону першого поверху розглядаємо, як центрово-стиснутий стрижень, який навантажений зосередженою силою N. Для обчислення осьової сили скористаємось поняттям вантажної площі колони (рис.4.1), яка рівна добутку поздовжнього L₁ і поперечного L₂ кроків колон:

A_c = L₁× L₂= 6,0·5,8=34,8м².

Навантаження на колону складається з постійних навантажень від власної ваги перекриттів і покриття, змінних навантажень на перекриття і снігового на покриття, а також від власної ваги колони. Отже, розрахункове граничне зусилля обчислимо за формулою:

N =ΣG_i+Σ(V_i+S)+G_c=[(g_d +g_mb)(n–1)+(g_dc+g_mb)]A_c+[v(n-1)+s]A_c+G_c,

де g_d – розподілене поверхневе постійне навантаження від власної ваги конструкцій перекриття, включаючи балку настилу; – g_d=1,768 кН/м² (табл. 2.1);

g_dc – те ж, від власної ваги конструкцій покриття; – g_dc=2,30 кН/м² (табл. 4.1);

g_mb – розподілене поверхневе навантаження від головної балки (однакове для перекриттів і покриття); – g_mb=0,074 кН/м² (п. 3.8.1);

n – кількість поверхів в будинку; – n =4;

v – змінне граничне навантаження на перекриття; – v = 6 кН/м² (табл. 2.1);

s – розрахункове граничне снігове навантаження на покриття; – s =1,824кН/м² (п. 4.2);

G_c – навантаження від власної ваги колони; – G_c =6,74кН (п. 4.3),

Таким чином, розрахункове граничне зусилля становить:

N=[(1,768+0,074)(4–1)+(2,30+0,074)]34,8+[6(4-1)+1,824]34,8+6,74=785кН