ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Характеристика основных конструкций здания.
Жилое здание трех секционное. Первая секция высотой 25,5 м (8 этажей), вторая секция высотой 34,2 м (11 этажей), третья секция высотой 44,2 м (14 этажей)
Каркас здания – монолитный. Бетон класса В25.
Конструктивная схема здания – каркасная. Перекрытия сплошные, монолитные толщиной 200мм.
Расчет монолитной железобетонной колонны.
Сбор нагрузок с покрытия
| Нагрузка | Нормативная Кн/м2 | Коэффициент надежности по нагрузке | Расчетная Кн/м2 |
| Гидроизоляция - 2 слоя "Изоэласта" Р=60 Н/м2 | 0,06 | 1,3 | 0,078 |
| Грунтовка "Праймер" б=0,005м Р=14 кН/м3 | 0,07 | 1,3 | 0,091 |
| Стяжка из цементно-песчаного раствора М-150 б=0,040 м Р=18 кН/м3 | 0,72 | 1,3 | 0,936 |
| 2 слоя полиэтиленовой пленки Р=40 Н/м2 | 0,04 | 1,3 | 0,052 |
| Пенополистирол б=0,150м Р=400 Н/м3 | 0,06 | 1,2 | 0,072 |
| Керамзит по уклону б=0,2 м Р=12кН/м3 | 0,24 | 1,3 | 0,312 |
| Пароизоляция - 1 слой "Изоэласта" Р=30 Н/м2 | 0,03 | 1,3 | 0,039 |
| Монолитная ж/б плита б=0,220м Р=25 кН/м3 | 5,5 | 1,1 | 6,050 |
| Постоянная нагрузка | 6,72 | 7,630 | |
| Временная | 1,0 | 1,4 | 1,400 |
| Длительная | 0,3 | 1,4 | 0,420 |
| Кратковременная | 0,7 | 1,4 | 0,980 |
| Полная нагрузка | 7,72 | 9,03 |
Сбор нагрузок с техэтажа
| Покрытие бетонное б=0,05 м Р=25кН/м3 | 1,25 | 1,3 | 1,625 |
| Гидроизоляция - 4 слоя "Изоэласта" Р=120 Н/м2 | 0,12 | 1,3 | 0,156 |
| Монолитная ж/б плита б=0,220м Р=25 кН/м3 | 5,5 | 1,1 | 6,050 |
| Постоянная нагрузка | 6,87 | 7,831 | |
| Временная нагрузка | 0,7 | 1,3 | 0,910 |
| Полная нагрузка | 7,57 | 8,741 |
Определение усилий в колонне.
Грузовая площадь колонны 6,75х5= 33,75 м2.
Постоянная нагрузка от перекрытия одного этажа с учетом коэффициента надежности по назначению здания gn=0.95.
0,95х7863х33,75=252107=252,1 кН
Нагрузка от собственного веса колонны типового этажа:
0,5х0,6х2,8х25х0,95х1,1х103 = 21945=21,9 кН
Постоянная нагрузка на колонну с одного этажа:
252,1+21,9 =274кН
Постоянная нагрузка от покрытия, приходящаяся на одну колонну:
0,95х7630х33,75=244636=244,6 кН
Постоянная нагрузка от техэтажа, приходящаяся на одну колонну:
0,95х7831х33,75=251081=251,1кН
Временная нагрузка, приходящаяся на колонну с одного этажа:
0,95х1950х33,75=62521=62,5 кН
Временная нагрузка, приходящаяся на колонну с покрытия:
0,95х1400х33,75=44887=44,8 кН
Временная нагрузка, приходящаяся на колонну с техэтажа:
0,95х910х33,75=29176=29,2 кН
Коэффициент снижения временной нагрузки в зависимости от грузовой площади
ya1=0,4+0,6/ÖА/А1=0,4+0,6/Ö33,75/9=0,709
Коэффициент снижения временных нагрузок в многоэтажных зданиях для колонны в уровне первого этажа:
yn1=0,4+(ya1-0,4)/ 
=0,4+(0,709 -0,4)/ Ö14=0,483
где n – число перекрытий, от которых учитывается нагрузка:
Коэффициент снижения временных нагрузок в многоэтажных зданиях для колонны в уровне седьмого этажа:
yn1=0,4+(ya1-0,4)/ =0,4+(0,708-0,4)/ Ö7=0,516
где n – число перекрытий, от которых учитывается нагрузка:
Нормальная сила в колонне в уровне первого этажа:
N=275х13+244,6+251,1+62,5*13*0,483+44,8+29,2+21,9=4559 кН
Нормальная сила в колонне в уровне седьмого этажа:
N=275х7+244,6+251,1+62,5*7*0,483+44,8+29,2+21,9=2727,9 кН
3.3.4 Расчет прочности колонны
 |
Найдем момент в колонне:
y1= 1,875 м.
y1= 1,875 м.
y2=1,5 м.
Расчет прочности колонны в уровне первого этажа.
Эксцентриситет продольной силы:
.
Случайный эксцентриситет продольной силы еа принимаем наибольшим из следующих значений:
еа= (1/600)*l0= (280/600)= 0.46 см
еа= (1/30)*b= (50/30)= 1,67 см
так как у нас е0> 
то в дальнейшем используем е = е0
Радиус инерции сечения:
.
Гибкость верхней части колонны:
.
Следовательно, в расчете прочности сечения необходимо учесть увеличение эксцентриситета продольной силы за счет продольного изгиба. Для этого:
.
Момент от постоянной и длительно действующей части временной нагрузки:
.
Продольная сила:
.
Так как площадь арматуры колонны неизвестна, зададимся количеством арматуры, исходя из минимального процента армирования.
При 
:
.
Тогда 
Критическая сила:
- устойчивость колонны обеспечена.
Коэффициент продольного изгиба:
.
Эксцентриситет продольной силы относительно оси, проходящей через центр тяжести растянутой арматуры с учетом влияния продольного изгиба:
.
В случае симметричного армирования сечения высота сжатой зоны:
Относительная высота сжатой зоны 
.
Граничная относительная высота сжатой зоны
, следовательно, имеем второй случай внецентренного сжатия (случай малых эксцентриситетов).
Принимаю 3d 32 A-III с 
.
Поперечная арматура принята класса A-I d=8 мм. Шаг поперечных стержней S=600мм.