Пример расчета колонны среднего ряда

Здание четырехэтажное с высотами этажей 3,6 м. Сетка колонн каркаса 6,0×6,0 м. Каркас сборный с пустотными плитами перекрытий. Колонны сечением 400×400 мм выполнены из бетона класса В15, с расчетным сопротивлением R_b=8,5 МПа. Продольная рабочая арматура колонн принимается из стержневой горячекатаной периодического профиля арматуры класса А400 по ГОСТ 5781-82 с расчетным сопротивлением R_s=355 МПа, хомуты - из стержневой горячекатаной гладкой арматуры класса А240 по ГОСТ 5781-82.

Кровля здания плоская совмещенная без технического этажа. Нагрузки от собственного веса перекрытия и временная нагрузка на перекрытие приняты из таблицы 3 данного пособия. Состав кровли принять по рис 4.1. Снеговая нагрузка принята для IVснегового района по СП 20.13330.2011 "Нагрузки и воздействия" S_g=2,4 кПа.

Рис. 4.1. Схема для определения нагрузок на колонну

Наиболее нагруженным сечением колонны первого этажа является сечение в уровне заделки колонны в фундамент, отстоящее от уровня чистого пола на расстоянии 650 мм (серия 1.020-1/87).

Нагрузки на колонну

В расчетном сечении колонны действуют постоянные и временные нагрузки. К постоянным нагрузкам относятся нагрузки от:

- собственного веса колонны на всю высоту здания - Р_к;

- веса конструкций перекрытий с полом - Р_пер;

- веса конструкций покрытия с кровлей - Р_пок;

К временным нагрузкам относятся:

- нагрузки на перекрытия от оборудования, складируемых материалов, мебели и людей - P_v, в том числе длительная - P_vl;

- снеговая нагрузка с полным нормативным значением S.

Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия

кПа,

где c_e - коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов. В данной схеме загружения снеговой нагрузкой не учитывается;

c_t - термический коэффициент. В данной схеме загружения снеговой нагрузкой не учитывается;

µ = 1- коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.

S_g = 2,4 кПа - вес снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли.

Подсчет нормативных и расчетных нагрузок на 1 м² покрытия приведен в таблице 4.

Таблица 4

Нормативные и расчетные нагрузки на покрытие

Постоянная нагрузка от собственного веса колонны

кН,

где 25 - объемный вес железобетона, кН/м³;

b, h - размеры поперечного сечения колонны, м;

L -полная длина колонны от обреза фундамента до кровли, м;

γ_f, γ_n - коэффициенты надежности по нагрузке и по ответственности здания.

Постоянная нагрузка от веса конструкций перекрытий с полом

где g_пер - вес 1 м² конструкций перекрытия с полом (раздел 3,табл. 3);

А_груз = l₁×l₂ =6,0×6,0 =36 м² - грузовая площадь с которой передается нагрузка на колонну;

А_риг = 0,1895 м² - площадь поперечного сечения ригеля высотой 450 мм;

l_риг - длина ригеля между колоннами с учетом заделки зазоров бетоном;

n - количество перекрытий.

Постоянная нагрузка от отвеса конструкций покрытия с кровлей

где g_пок - вес 1 м² конструкций покрытия с кровлей (табл. 4).

Временная полная нагрузка с перекрытий

где v - временная полная нагрузка на перекрытие (раздел 3,табл. 3).

Временная длительная нагрузка с перекрытий

где v_l - временная длительная нагрузка на перекрытие (раздел 3,табл. 3).

Снеговая нагрузка с покрытия

Продольная сила в расчетном сечении колонны от полной расчетной нагрузки

Продольная сила в расчетном сечении колонны от постоянной и временной длительной расчетной нагрузки

Подбор сечения арматуры колонны

Рабочая высота сечения

Поскольку колонна одним концом жестко закреплена в фундамент, а другим шарнирно опертыми ригелями расчетная длина колонны будет равна l₀=0,7l=0,7·4,25 = 2,98 м, где l = 3,6+0,65 = 4,25 м - расстояние от верхнего обреза фундамента до отметки пола второго этажа. Тогда l₀/h = 2,98/0,4 = 7,45˃4, т.е. учет прогиба обязателен.

Из табл. П17 приложения при l₀/h = 2,98/0,4 = 7,45, находим φ = 0,913.

Принимая φ = 0,913, из условия (4.1) находим

.

Определяем площадь сечения продольной арматуры из вычисленного значения R_sA_s,tot =692098,4 Н

Окончательно принимаем 4Ø22 с A_s,tot = 1963мм². Недобор площади арматуры составляет 1%, что меньше 3% допускаемых нормами. Процент армирования колонны (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Схема армирования сечения колонны

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 756; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!