Усилие в колонне от веса перекрытий, включая вес ригелей, подсчитывают с использованием нагрузки на 1 пог. метр ригеля. Последнюю нужно умножить на l1 = 5,8 м, так как грузовая площадь колонны в l1 раз больше площади полосы, нагрузка с которой передается на 1 пог. м ригеля.Все перекрытия (в том числе и покрытие) имеют одинаковый вес.
Собственный вес колонны высотой в четыре этажа (при ширине квадратного сечения b=0,3 м; высоте этажа H = 3,6 м; количестве этажей n = 4; средней плотности железобетона ρ = 25 кн/м3 и соответствующих коэффициентах надежности γf = 1,1 и γn = 1):
Gk = b2 Hэт ρ γf γn n = 0,32*3,6*4*25*1,1*1=38 кН.
Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия согласно 10[5] следует определять по формуле:
Sо = 0,7сесtµSg,
где сe – коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов, принимаемый в соответствии с 10.5;
сt – термический коэффициент, принимаемый в соответствии с 10.10 [5];
µ - коэф. перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с 10.4 [5];
Sg – вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемый в соответствии с картой районирования РФ по расчетному значению веса снегового покрова.
сe = (1,2 – 0,1V√k)(0,8+0,002b),
где k принимается по таблице 11.2. [5] В данном случае для здания типа С (находящемся в плотно застроенном районе) высотой 14,4 м принимаем
k = 0, 5;
b – ширина покрытия. b = L1 = 23,2 м;
V – средняя скорость ветра за три наиболее холодных месяца принимается по карте 2 прил. Ж [5] Для г. Астрахань V = 5 м/с.
сe = (1,2-0,1*5* 0,5)(0,8+0,002*19,2) = 0,65.
Коэффициенты сt и µ принимаем = 1.
Sg = 0,8 кНм2, т. к. г. Астрахань находится в I снеговом районе.
|
Sо = 0,7*0,65*1*1*0.8= 0,36 кН/м2 – нормативное значение.
Тогда полное расчётное значение снеговой нагрузки, с учётом γf = 1,1; S = Sо* γf = 0,36*1,1 = 0,396 кН/м2, а на 1 пог. м. ригеля, учитывая его шаг l1 = 5,8м: Sgl = S* l1 = 0,396*5,8 = 2,3 кН/м
Таблица 3
Вычисление продольной силы в колонне на уровне верха фундамента
Нагрузка | Расчетная нагрузка на 1 пог. м. ригеля, кН/м | Количество перекрытий, передающих нагрузку, шт. | Расчетная продольная сила, кН |
Длительная: Вес перекрытий Вес колонны Полезная | 19,4 - 0,6*144 | - | 372,48 1244,16 |
Итого N1 | - | - | 1654,64 |
Кратковременная: Полезная Снеговая | 0,4*144 2,3 | 1244,16 11,04 | |
Итого Nsh | - | - | 1255,2 |
Полная N = N1+ Nsh | - | - | 2924.72 |
Подбор сечений
При эксцентриситете e0=10 мм ≤ h/30 и гибкости λ = lО/h =360/30=12<20 (h=b=30cм, lО=Hst=360 см), колонну прямоугольного сечения с арматурой, расположенной у противоположных в плоскости изгиба сторон сечения, рассчитывают как сжатый элемент со случайным эксцентриситетом из условия N Nult, где Nult – предельное значение продольной силы, которую может воспринять колонна, определяемое по формуле:
Nult = φ (RbA + RscAs,tot).
Здесь А = b2 - площадь сечения колонны;
As,tot - площадь всей продольной арматуры в сечении;
φ – коэффициент продольного изгиба, принимаемый в зависимости от гибкости колонны и длительности действия нагрузки: при длительном действии нагрузки по прил. 8 МУ; при кратковременном действии нагрузки определяется по закону линейной интерполяции.
При кратковременном действии полной расчетной нагрузки N=2924.72 кН значению λ=16 соответствует значение φ=0,804.
|
Задаёмся коэффициентом = 0,01;
As,tot = 0,01 А
Вычисляем высоту квадратного сечения:
= =50,89 см.
Принимаем с округлением в меньшую сторону и кратностью 5 мм. b=50 см, тогда А=2500 см2.