Определение продольных сил от расчетных нагрузок. Грузовая площадь колонны 4 х 4,445 = 17,78 м2.
Определение изгибающих моментов колонны от расчетных нагрузок.
Момент у заделки колонны
М’ = ql2 / 24 = 109,02 х 5,62 / 24 = 142,45 кНм
где q = g + v = 109,02 кН/м (табл. 2.3);
l = 5,6 м – расчетный пролет балки в составе рамы Р-1.
Момент в месте примыкания к главной балке в составе рамы Р-1:
М’’ = – Мпост + М = 310,57 – 132,57 = 178 кН,
где Мпост – изгибающий момент на опоре балки со стороны консольного свеса, Мпост = 132,57 кНм;
М – момент на опоре балки со стороны пролетной части, М = 310,57 кНм.
Расчет прочности колонны
Характеристики прочности бетона и арматуры. Класс тяжелого бетона В 25 и класс арматуры А-III приняты такими же, как и для балки.
Подбор сечений симметричной арматуры As = As’
Рабочая высота сечения h0 = h – a = 40 – 4 = 36 см, ширина в=40 см.
Эксцентриситет силы l0 = М / N = 17800 / 625,977 = 28,4 см
Случайный эксцентриситет: l0 = h / 30 = 40 / 30 = 1,3 см, l0 = lcol / 600 = 303 / 600 = 0,505 см, но не менее 1 см. Поскольку эксцентриситет силы l0 = 28,4 см больше случайного эксцентриситета l0 = 1 см, он и принимается для расчета.
Находятся значения моментов в сечении относительно оси, проходящей через центр наименее сжатой арматуры. М1 = М + N (h/2 – а) = 178 + 625,977 (0,4 / 2 – 0,04) = 278,16 кНм
Отношение l0 / r = 303 / 11,56 = 26,2 > 14, где r = 0,289h = 0,289 х 40 = 11,56 – радиус ядра сечения.
Выражение для критической продольной силы при прямоугольном сечении с симметричным армированием имеет вид:
Для тяжелого бетона φl = 1 + М1l / М1 = 2
Значение δ = l0 /h = 28,4 / 40 = 0,71 > δmin = 0,5 – 0,01 l0 / h – 0,01 Rb= 0,5 – 0,01 х 303 / 40 – 0,01 х 14,5 х 0,9 = 0,29; принимается δ=0,71. Отношение модулей упругости α = Еs / Ев = 200000 / 30000 = 6,67.
Задавшись коэффициентом армирования
μ1 = 2As / А = 0,025, вычисляется критическая сила
Коэффициент η вычисляется как
η = 1/(1 – N/Ncr) = 1 / (1 – 625,977 / 143,5 х 103) = 1,004.
Значение l равно l = l0 х η + h/2 – а = 28,4 х 1,004 + 40/2 – 4 = 44,5 см.
Определяется граничная относительная высота сжатой зоны:
ξR = 0,75 / х1 + 365 / 500 (1 – 0,75 / 1,1)] = 0,604,
где w = 0,85 – 0,008 х 0,9 х 14,5 = 0,75
Производятся вычисления
где δ’ = а’/h0 = 4 / 36 = 0,111
Площадь арматуры определяется по формуле:
Принято 2 Ø 25 А-III с As=9,82 см2;
μ1 = 2 х 9,82 / 40 х 40 = 0,022 – для определения Ncr было принято μ1 = 0,025 – перерасчет не делается.
Конструирование арматуры колонны.
Колонна армируется пространственными каркасами, образованными из плоских сварных каркасов. Диаметр поперечных стержней при диаметре продольной арматуре d=25 мм равен dsw= 8 мм А-III, принят шаг S=40 см по размеру стороны сечения колонны в=40 см, что менее 20d= 20 х 25 = 500 мм.
В месте примыкания колонны к фундаменту выполняется косвенное армирование с помощью сварных сеток. Шаг сеток принят 100 мм, что не менее 60 мм, не более 1/3 в=133 мм и не более 150 мм. Размеры ячеек назначены 100 мм = в/4 – не менее 45 мм.
Первая сварная сетка располагается на расстоянии 20 мм от верхней грани плиты фундамента. Для усиления концевых участков колонны предусмотрено четыре сварные сетки, на длине не менее 102 = 10 х 25 = 250 мм.
Проверки прочности и жёсткости принятого сечения
балки настила
Проверяем прочность принятого сечения балки на действие нормальных напряжений
σ==20,43 кН/см2 < Ry∙γc=24 – условие выполнено
Проверяем жёсткость:
0,0030 < 0,004 – условие выполнено.
Окончательно принимаем для балки настила I №18 (по ГОСТ 8239-72*)
Вес балки настила
Gбн=0,184 ...
Определение основных размеров ленточного фундамента в подвальной части
здания
Определим ширину подошвы ленточного фундамента в части здания с подвалом. Грунт несущего основания – суглинок. Расчетные значения характеристик j = 21°, cII=12кПа. Согласно таблице 4 СниП 2.02.01–83 получим коэффициенты Мg=0,56; Мq=3,24; Мс=5,84. Значения коэффициентов условий работы gс1 = 1,2; gс2=1. Значе ...
Расчет колонны. Определение усилий в средней колонне. Определение продольных сил от расчетных нагрузок
Грузовая площадь средней колонны при сетке колонн 6,5*6,0=39,00 м2.
Постоянная нагрузка от перекрытия одного этажа с учетом коэффициента надежности по назначению здания 3.584*39,00*0,95=135 кН, от ригеля 0,6*0,25*25*1,1*6.0= 25,2 кН, от стойки 0,3*0,3*4,2*25*1,1*0,95=8,9 кН. Итого G =191.2 кН.
Временная н ...