Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Расчёт колонны2.1. Исходные данные Таблица 5. Исходные данные
2.2 Расчет нагрузок на 1 м2 плиты перекрытия Керамический пол δ = 86 мм, ρ = 16 кН/м³ Клеевой раствор δ = 12 мм, ρ = 18 кН/м³ Звукоизоляция из пенополистерола δ = 15 мм, ρ = 7 кН/м³ Цементно-песчаная стяжка δ = 45мм, ρ = 24 кН/м³ Ж/б пустотная плита перекрытия δ = 220мм, ρ = 25 кН/м³ Гидроизоляция из гидростеклоиза δ=4мм, ρ=6 кН/м³
Рис.3. Конструкция пола Таблица 4. Сбор нагрузок на 1 м2 перекрытия
2.3 Расчет нагрузок на 1 м2 покрытия Слой гравия на мастике δ=30 мм, ρ=6 кН/м3 Гидроизоляционный ковер - 2 слоя гидростеклоизола δ=10 мм, ρ=6 кН/м3 Цементно-песчаная стяжка δ=30 мм, ρ=18 кН/м3 Утеплитель - минеральная вата δ=150 мм, ρ=1,25 кН/м3 Пароизоляция - 1 слой пергамина δ=5 мм, ρ=6 кН/м3 Ж/б ребристая плита δ=80 мм, ρ=25 кН/м3
Рис. 9. Конструкция покрытия Таблица 7. Сбор нагрузок на 1 м2 покрытия
Типовые колонны многоэтажных зданий имеют разрезку через 2 этажа. Сечение колонны в первом приближении назначаем 300 мм x 300 мм (5 этажей). 2.4. Расчет колонны 1-ого этажа 2.4.1. Определение грузовой площади для колонны
Рис. 10. Грузовая площадь колонны Определяем грузовую площадь для колонны. Aгр = 7,1⋅3,6 =25,6 м2 2.4.2. Определяем нагрузку на колонну - постоянная от покрытия: Nsd,покр = gsd,покр ⋅ Aгр = gsk, ⋅ γf ⋅Aгр = 2,998⋅1,35⋅25,6 = 104 кН. - постоянная от перекрытия: Nsd,пер = gsd,пер ⋅ Aгр ⋅ (n-1)= gsk,пeр ⋅ γf ⋅ Aгр ⋅ (n-1)= 4,47⋅1,35⋅25,6⋅(3-1) =308,96кН. где: n – количество этажей, γf - постоянная от ригеля: Площадь поперечного сечения ригеля: Aриг = ((0,565 + 0,520) / 2) ⋅ 0,22 + ((0,3 + 0,31) / 2) ⋅ 0,23 = 0,189 м2 gм.п. = Aриг ⋅ ρ ⋅γf = 0,189⋅25⋅1,35 = 6,38 кН. Nsd,риг = gм.п. ⋅ lриг ⋅ n = 6,38⋅7,1⋅3 = 135,89кН. где: n – количество этажей; lриг – пролет ригеля. - постоянная от собственного веса колонны: Nsd,кол = bc ⋅ hc ⋅ Hэт ⋅ n ⋅ ρ ⋅ γf = 0,3⋅0,3⋅3⋅3⋅25⋅1,35 = 27,33 кН. Принимая в качестве доминирующей переменную нагрузку на перекры-тие, расчетная продольная сила основной комбинации от действия постоянных и переменных нагрузок будет равна: - первое основное сочетание: Nsd =∑ Nsd,j + qsd,пер ⋅ (n-1) ⋅ ψ0 ⋅ Aгр + qsd,покр ⋅ ψ0 ⋅ Aгр = = Nsd,покр + Nsd,пер + Nsd,риг + Nsd,кол + qsk,пер⋅ γf ⋅ (n-1) ⋅ ψ0⋅ Aгр+ qsk,покр ⋅ γf ⋅ ψ0 ⋅ Aгр= 104+308,96+135,89+27,33+3⋅1,5⋅2⋅0,7⋅25,2+0,8⋅1,5⋅0,7⋅25,6=758,96кН. - второе основное сочетание: Nsd =∑ξ⋅Nsd,j + qsd,пер ⋅ (n-1) ⋅ Aгр + qsd,покр ⋅ψ0 ⋅ Aгр = =0,85⋅ (Nsd,покр + Nsd,пер + Nsd,риг + Nsd,кол )+ qsk,пер⋅ γf ⋅ (n-1) ⋅ Aгр+ qsk,покр ⋅ γf ⋅ ψ0 ⋅ Aгр= = 0,85⋅ (104+308,96+135,8+27,53)+3⋅1,5⋅2⋅25,6+0,8⋅1,5⋅25,6=741.65кН. где: ψ0 - коэффициент сочетания для переменных нагрузок ψ0 = 0.7 (приложение А. СНБ 5.03.01-02). Расчетная продольная сила равна Nsd =758,96кН. 2.4.3. Определяем продольную силу, вызванную действием постоянной расчетной нагрузки. Nsd,lt=∑Nsd,j = Nsd,покр+ Nsd,пер+ Nsd,риг+ Nsd,кол=104+308,96+135,8+27,53=576,15 кН. 2.4.4. Определение размеров сечения колонны При продольной сжимающей силе, приложенной со случайным эксцентриситетом (ео=еа) и при гибкости λ= l eff / h ≤ 24, расчёт сжатых элементов с симметричным армированием разрешается производить из условий: Nsd ≤ NRd = φ ⋅ (α ⋅ fcd ⋅ Ac + fyd ⋅ As,tot); где: φ - коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба и случайных эксцентриситетов. Заменив величину As,tot через ρ ⋅ Ac условие примет вид: Nsd ≤ NRd = φ ⋅ Ac ⋅ (α ⋅ fcd ⋅ + ρ ⋅ fyd). Необходимая площадь сечения колонны без учёта влияния продольного изгиба и случайных эксцентриситетов, т.е. при φ = 1 и эффективном значении коэффициента продольного армирования для колонны 1-ого этажа ρ = 0.02 ÷ 0.03 из условия будет равна: Ac = Nsd / (α ⋅fcd + ρ ⋅ fyd) 758,96⋅10 / (1,0⋅10,6+0,02⋅365) = 424 см2. Принимаем квадратное сечение колонны, размером bc × hc = 30×30 см. Тогда: Ac = 30×30 = 900 см2. 2.4.5. Расчетная длина колонны Для определения длины колонны первого этажа Нс1 принимаем расстояние от уровня чистого пола до обреза фундамента hф=0,4 м, тогда: Нс1 = Нft + hф = 2,8 + 0,4 = 3,2 м.
Рис.11. Определение конструктивной длины колонны 2.4.6. Расчёт продольного армирования колонны первого этажа Величина случайного эксцентриситета: lcol / 600 = (Нcl – hриг / 2) / 600 = (3200 – 450 / 2) / 600 = 4,96 мм hc / 30 = 300 / 30 = 10 мм 20 мм Принимаем величину случайного эксцентриситета е0 = еа =20 мм. Расчётная длина колонны l0 = β ⋅ lw = 1,0⋅3,2 = 3,2 м. где: β - коэффициент, учитывающий условия закрепления; для колонн принимается равным единице; lw - высота элемента в свету. При рассмотрении расчётной длины колонны из плоскости lw принимается равным высоте колонны. Определяем условную расчётную длину колонны: leff = l0 ⋅ √ К = 3,2 ⋅ √1, = 4,18 м; К = 1+ 0,5 ⋅ NSd,lt / NSd ⋅ φ(∞, t0) = 1+0,5⋅ (796,48/1128,23)⋅2,0 = 1+0,71 = = 1,71; φ(∞, t0) - предельное значение коэффициента ползучести, для бетона принимается равным 2,0. Тогда гибкость колонны: λi = leff / hс = 4180 / 300 = 13,93. Определяем коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба и случайных эксцентриситетов. По таблице 3. приложение 7. определяем коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба и случайных эксцентриситетов по λi = 13,93 и относительной величине эксцентриситета e0 / h = 20 / 300 = 0,067: φ = 0,796. β = 1,0 Рис.12. Расчетная схема колонны Бетон класса С 16/20 fck = 16 МПа = 16 /мм2, γc =1,5, fcd = fck / γc = 16 / 1,5= 10,67 МПа Рабочая продольная арматура класса S400: fуd = 365 МПа = 365 Н/мм2 Требуемая площадь продольной рабочей арматуры: AS,tot = NSd / φ ⋅ fyd - α ⋅ fcd ⋅ Ac / fyd = = 1128230/0,796⋅365-1,0⋅10,67⋅300⋅300/365= 1015,72 мм2. По сортаменту арматурной стали принимаем 4∅18 S400 c AS,tot=1018 мм2. Определяем процент армирования: ρ= AS,tot / b ⋅ h =1018 / 300 ⋅ 300 = 1,13 % ρmin = 0,15% < ρ = 1,13 % < ρmax = 5% 2.4.7. Определяем несущую способность колонны при принятом армировании NRd = φ ⋅ (α ⋅ fcd ⋅ Ac + fyd ⋅ As,tot) = 0,796⋅ (1,0⋅10,67⋅300⋅300+365⋅1018) = = 1129,05 кН. Nsd =1128,23 кН < NRd = 1129,05 кН. Следовательно, прочность и устойчивость колонны обеспечена. 2.4.8. Поперечную диаметром равным: bw = 0.25⋅∅ = 0.25⋅18 = 4,5 мм и не менее 5 мм. Принимаем bw = 5 мм S500. арматуру принимаем Шаг поперечной арматуры при fyd < 450 МПа (S400) для сварных каркасов S = 15 ⋅∅ ≤ 400 мм, S = 15⋅18= 270 мм и не более 400 мм. Принимаем S = 150 мм, кратно 50 мм. 2.4.8. Расчет консоли колонны
Рис.13. Расчетная схема консоли колонны - Нагрузка на консоль от перекрытия: qпер = (gsd,пер + qsd,пер) ⋅ lшагриг =(gsk,пер⋅ γf + qsk,пер⋅ γf) ⋅ lшагриг = = (3,93⋅1,35+2,0⋅1,5) ⋅3 = 25,27 кН. - Нагрузка от собственного веса ригеля: qриг = Aриг ⋅ ρ ⋅ γf = 0,189⋅25⋅1,35 = 6,38 кН. Полная расчетная нагрузка на консоль от ригеля: q= qпер + qриг = 25,27+6,38 = 31,65 кН
Рис.14. Схема опирания ригеля Расчетный пролет ригеля: leff,риг = l – 2 ⋅ bc / 2 – 2 ⋅ 20 – 2 ⋅ (lc - 20) / 2 = = 7000–2⋅300/2–2⋅20–2⋅ (150-20)/2=6930 мм = 6,53 м Vsd,риг = q⋅ leff,риг / 2 = 31,65⋅6,53 /2 = 103,34 кН Длина площадки опирания: lsup = lс – 20 = 150 – 20 = 130 мм. Расстояние от точки приложения Vsd,риг до опорного сечения консоли: a = lc – lsup / 2 = 150 - 130 / 2 = 85 мм. Требуемую площадь сечения продольной арматуры подбираем по изгибающему моменту MSd, увеличенному на 25%. Момент, возникающий в консоли от ригеля: Msd,риг = 1,25 ⋅ Vsd,риг ⋅ a = 1,25⋅ 103340⋅ 85 = 10979875 Н⋅мм. Принимаем с = 30 мм. d =150 − 30 =120 мм; Ast = Msd / fyd ⋅ (d - с)= 10979875/365⋅ (120-30) = 271,11 мм2 Принимаем 2 ∅14 S500 As1 = 308 мм2.
|