Проектування залізобетонного каркасу (стр. 5 из 6)

5. Розрахунок колони середнього ряду першого поверху

5.1 Визначення зусиль в середній колоні

Визначення поздовжніх сил від розрахункових навантажень

Вантажна площа середньої колони при сітці колон

5,4х6= 32,4м².

Постійне навантаження від перекриття одного поверху з урахуванням коефіцієнта надійності по призначенню будівлі γ_n=0,95:

від ригеля

від стійки (перерізом 0,3х0,3; l=4,8; ρ=2500кг/м³; γ_f=1,1;γ_n=1- 10,1кН.

Всього 110,3+ 17,7+10,1= 138,1кН.

Тимчасове навантаження від перекриття одного поверху з врахуванням γ_n=0.95

кН

в тому числі тривале

кН

короткочасне

кН

Постійне навантаження від покриття при вазі покрівлі і плит 6,5 кН/м² складає:

кН

від ригеля - 17.7кН

від стійки - 10,1кН

Всього - 217,8кН

Тимчасове навантаження - сніг для ІІІ снігового району при коефіцієнті надійності по навантаженню γ_f=1,4 і по призначенню будівлі γ_n=0,95:

кН

в тому числі тривале

кН

короткочасне

Q=21,6кН

Поздовжня сила колони І поверху рами від тривалого навантаження

те ж від повного навантаження

Визначення згинальних моментів колони від розрахункових навантажень

Визначаємо максимальний момент колон – при завантаженні 1+2 без перерозподілення моментів.

При дії тривалих навантажень

При дії повного навантаження

Різниця абсолютних значень опорних моментів у вузлі рами:

при тривалих навантаженнях

при повному навантажені

Згинальний момент колони підвалу

від тривалих навантажень

від повного навантаження

Згинальний момент колони першого поверху

від тривалих навантажень

від повного навантаження

Розраховуємо згинаючі моменти колони, що відповідають максимальним поздовжнім силам; для цієї мети використовують завантаження прольотів по схемі 1.

Від тривалих навантажень

згинальні моменти колон підвалу

першого поверху

Від повних навантажень:

згинальні моменти колон підвалу

першого поверху

5.2 Розрахунок міцності середньої колони

Характеристики міцності бетону і арматури

Клас важкого бетону В20 і клас арматури АІІІ приймаємо такими ж, як і для ригеля.

Комбінація розрахункових зусиль (для колон підвалу):

N_max =

кН^.м

в тому числі від тривалих навантажень N_L=

кН

відповідний момент М=7.2 кН^.м

в тому числі від тривалих навантажень М=5.6кНм

М_max =22.8 кН^.м

в тому числі М_L=19 кН^.м

І відповідаючи завантаженню 1+2 значення

в тому числі

Підбір перерізу симетричної арматури А_s = А`_s.

Робоча висота перерізу

ширина b=30см.

Ексцентриситет сили

см

Випадковий ексцентриситет

см

см

але не менше 1см.

Оскільки ексцентриситет сили е₀=2,4см більше випадкового ексцентриситету е₀=1 см, то його і приймають для розрахунку статично невизначеної системи.

Знаходимо значення моментів в перерізі відповідно осі, що проходить через центр ваги найменше зжатої (розтягнутої) арматури.

При тривалому навантаженні

при повному навантаженні

Відношення

де

- радіус ядра перерізу.

Розрахункову довжину колон багатоповерхових споруд при жорсткому з'єднанні ригелів з колонами в збірних перекриттях приймаємо рівними висоті поверху l₀=l. В нашому розрахунку l₀=l=4,8м.

Для важкого бетону

Значення

приймають

Відношення модулів пружності

Задаються коефіцієнтом армування

і вираховують критичну силу по формулі:

кН

Рахуємо коефіцієнт

Значення е рівне

см.

Визначаємо граничну відносну висоту стиснутої зони:

де

Визначаємо площу арматури

Прийнято 2Ø22 А-ІІІ с А_s=7,6 см²;

- для визначення N_cr було прийнято - перерахунок можна не робити.

Опорний тиск ригеля Q=209,4 кН; бетон класу В-20, R_b=11,5МПа; γ_b2=0,90МПА; арматура класу А-ІІІ, R_s=365МПа.

Приймаємо довжину опорної площадки з урахуванням зазору 5 см приймаємо l=25см при ширині ригеля l_bm=25см, при цьому відстань

см.

Висоту перерізу консолі у грані колони приймаємо рівною

см, при куті стисненої грані 45⁰, висота консолі у вільного краю см, при цьому см.

Робоча висота перерізу консолі

см.

Оскільки

см см, консоль коротка.

Консоль армують горизонтальними хомутами Ø6 А-І с

см², кроком 10см (при цьому см і s<15см) і відгинами 2Ø16 А-ІІІ с А_s=4,02 см².