В 6-этажном здании на колонну 1-го этажа действуют нагрузки от 5-ти междуэтажных перекрытий.Нагрузки в расчете на 1м2 перекрытия
принимаем аналогичными, принятым в расчетах ригеля. Расчеты нагрузок ведем в табличной форме согласно требованиям СНиП [4], см. табл.2.
Таблица 2 - Нагрузки на 1м2 площади перекрытия.
| Вид нагрузки | Норма- тивная, кг/м2 | Коэф.
надежности
по нагрузке
γ 
| Расчетная, кг/м2 |
| Постоянная Вес ригелей (350кг/мпх6,4м)/38,4м2=58,3кг/м2. Ж/б плиты перекрытия с омоноличиванием швов Ц/п стяжка пола,б=30мм,γ=1800кг/м3,0,03х1800=54кг/м2. Пол-паркет на мастике,б=20мм,γ=500кг/м3,0,02х500=10кг/м2. | 58,3 | 1.1 1.1 1.3 1,3 | 64,1 374,0 70,2 13,0 |
| Итого: g = | 462,3 | 521,3 | |
| Временная Перегородки, кирпич, б=120мм, 50кг/м2. Полезная (по заданию) 300кг/м2, в том числе: кратковременная v = 75кг/м2 длительная 2255кг/м2 | 1,2 1,3 1,3 1,3 | 97,5 292,5 | |
| Итого: v= Полная g+v= | 812,3 | 971,3 |
Снижение временных нагрузок на перекрытие учитываем с помощью коэффициента сочетаний ψ 
по формуле [4]:
ψ = 0,4 + 
0,4 + 
0,52,
где 
= 0,691 определен в расчете ригеля, n=6 – количество этажей здания.
Сосредоточенная нагрузка на колонну 1-го этажа от 5-ти перекрытий:
N 
= 
0,95х(521,3 + 0,52х450)х5х38,4 = 137767 кг,
где 
0,95 – коэф. надежности по ответственности здания, А = 38,4 м2 – грузовая площадь колонны.
Собственный вес колонн 6-ти этажей:
N 
= 
0,95х1,1х2500х0,4х0,4х3,3х6 = 8276 кг.
Далее в табличной форме выполняем сбор нагрузок на 1м2 площади покрытия, см. табл.3
Таблица 3 - Нагрузки на 1м2 площади покрытия
| Вид нагрузки | Норма- тивная, кг/м2. | Коэф.
надежности
по нагрузке
γ
| Расчетная, кг/м2. |
| Постоянная Гидроизоляция кровли – 3 слоя рубероида на битумной мастике 15кг/м2. Армированная ц/п стяжка,б=40мм, γ =220кг/м3, 0,04х2200= 88кг/м2. Керамзитовая разуклонка б=100мм, γ =600кг/м3, 0,1х600=60кг/м2. Утеплитель-минераловатные плиты, б=150мм, γ=150кг/м3, 0,15х150=22,5кг/м2. Пароизоляция – 1 слой рубероида 5кг/м2. Пустотная ж/б плита покрытия с омоноличиванием швов 340кг/м2. | 22,5 | 1,3 1,3 1,3 1,2 1,3 1,1 | 19,5 6,5 |
| Итого: g = | 530,5 | ||
| Временная Снеговая v =180х0,7=126 кг/м2, СНиП [4]. В том числе кратковременная 50% длительная 50% | |||
| Полная g+v= | 656,5 |
|
|
Сосредоточенная нагрузка на колонну от покрытия:
N 
= 
0,95х799х38,4 = 29147 кг.
Полная расчетная продольная сила, действующая на колонну 1-го этажа от всех перекрытий и покрытия:
N = N + N 
+ N = 137767 + 8276 + 29147 = 175190 кг.
Расчет прочности колонны
Прочность колонны определяем как для внецентренно сжатого элемента со случайным эксцентриситетом. При гибкости 
: 330/40=8,25<20, где l 
=h 
=330см – высота колонны в пределах одного этажа, h=40см– высота сечения колонны, прочность колонны определяется выражением:
N = 
.
l 
=0,7х(
+ 15см) = 0,7х345 = 241 см – расчетная длина колонны, зависящая от характера крепления ее концов, см.рис.9. При 
=241/40 =6,02 по табл.6.2 [1] или по Приложению Е находим коэффициент 
=0,92. А =40х40 = 1600см2 – площадь бетонного сечения колонны. Тогда площадь сжатой арматуры колонны:
А 
Из условия применения ванной сварки выпусков арматуры колонны при стыке минимальный ее диаметр должен быть не менее 20мм. Принимаем 4Æ20 А400, А 
=12,56см2 > 7,0см2, (см. Приложение Д).
|
|
Коэффициент армирования µ = (12,56/1600) х 100% = 0,79%< 3%.
Поперечную арматуру принимаем Æ8 А240 (из условия сварки с продольной арматурой). Шаг поперечных стержней S = 300мм согласно конструктивным требованиям [1]: S≤ 15d = 15х20= 300мм и S≤ 500мм.
Армирование и конструкция колонны показаны на рис. 10.
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА ПОД
КОЛОННУ
Колонна сечением 40х40см с жесткой заделкой устанавливается в стакане фундамента.
Усилия в колонне в уровне ее заделки в фундаменте: N = 175,19тн – расчетное, N 
= N/ 
= 175,19 /1,15 = 152,34тн – нормативное, = 1,15 – усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке.
Материалы фундамента: бетон тяжелый класса В15, R 
= 85кг/см2, R 
=
7,5 кг/см2, арматура класса А400, R 
= 3550кг/см2. Условное расчетное сопротивление грунта R = 2,6 кг/см2. Глубину заложения фундамента предварительно назначаем Н =1,2м - здание отапливаемое, подвала нет.