Розрахункова схема колони, обчислення зусиль

Розраховуємо середню колону першого поверху.

Стискуюче зусилля від повних розрахункових навантажень знаходимо за формулою:

N=(gA_f+b_c²r_b(10)H_fg_fmg_n)n_f+g_b^`l_bn_f+VA_f(n_f-1)+S₀mg_fmg_nA_f;

де A_f – вантажна площа, що діє на 1 колону; g – постійні тривалі розрахункові навантаження; S₀ – нормативне значення ваги снігового покрову на 1м² горизонтальної поверхні; m - коефіцієнт приведеної довжини.

g_b^`=A_br_b(10)g_fmg_n=0,1125×2,5×10×1,05×0,9=2,95кН/м.

A_b=0,016м² – площа п/п перерізу ригеля.

S₀=1,4 для ІV снігового району.

A_f =l_b×l_s=6×7,5=45м².

N=(4,16×42+10×0,16×25×4×1,05)×3+2,95×7×3+7,5×42×(3-1)+

+1,6×1×1,04×42=1789,9 кН.

Поздовжня стискуюча сила від постійних і тривалих навантажень:

N_l=(gA_f+b_c²r_b(10)H_fg_fmg_n)n_f+g_b^`l_bn_f+V_nlA_f(n_f-1)+bS₀mg_fmg_nA_f=

=(4,16×42+10×0,16²×25×4×1,05)×3+2,95×7×3+2,625×42×2+0=1310,55 кН.

Геометрична довжина колони:

l=H_f+0,15м=4,+0,15=4,15м.

Розрахункова довжина колони в збірному перекритті рівна геометричній довжині: l₀=l=4,15м.

4.3. Розрахунок міцності колони

Колону розраховуємо як стиснутий елемент з випадковим ексцентриситетом, значення якого приймаємо з умов:

З цих умов приймаємо найбільше значення e_a=1см.=10мм.

З’єднання колони з ригелем – шарнірне.

При виконанні умови l₀/h_c=4,15/0,4=10,375<20 розрахунок міцності елементів можна проводити за формулою:

N£j(R_bA+R_scA_s,tot),

де j=j_b+2(j_sb-j_b)a_s£j_sb. (j_sb та j_b – приймають за табл. 1.6 МВ 051-105)

N₁/N=0,732;

см.

Гнучкість колони: l=l₀/(0,289h₀)=4,15/(0,289×0,4)=35,9; оскільки 37,6<l<83, отже приймаємо m=0,002.

A_s,min=m_minb_c²=0,002×40²=3,2см².

Призначаємо попередньо арматуру із 4 стержня Æ12 А300 з А_s=4,52см².

j_sb=0,89;

j_b=0,87;

N=1789,9кН<j(R_bA+R_scA_s,tot)=0,9(1,15×1600+36,5×4.52)=1804 кН.

Поперечну арматуру колони приймаємо із умов зварювання: Æ6 А240.

Крок поперечної арматури:

приймаємо S=20см.

4.4. Розрахунок міцності консолі колони

Для обпирання ригеля на колону проектуємо опорні консолі ширина яких дорівнює ширині колони. Виліт консолі повинен бути не менший:

см.

Приймаємо l=20см.

При передачі опорної реакції через закладну деталь ексцентриситет дії сили становить: см.

Мінімальну робочу висоту перерізу обчислюємо за формулою:

см.

см.

h_min=h_0,max+a=31,6 +4=35,6 см.

h₁³15см;

h₁³1/3h.

Приймаємо h₁=15см.

h³15+l=15+20=35см.

З h_min та h приймаємо більше значення та заокруглюємо його до 5 см.

Приймаємо h=350мм (рис 3.1).

Площу перерізу робочої арматури консолі знаходимо за формулою:

см²

Приймаємо 3Æ16 А-300С з А_s=6,03 см².

Перевіряємо міцність стиснутої похилої полоси.

Призначаємо поперечне армування із сталі А-240Æ6мм; А_sw=0,283см². Крок стержнів:

S_w<1/4h=1/4×35=8,75см.

S_w<15см.

Приймаємо S_w=8см.

Умова міцності похилої смуги:

Q£0,8j_w1R_bl_supb_csin²q

tgq=h/l=350/200=1,75 Þ q=60°15` Þ sin²q=0,754.

Q=234,0кН < 0,8×1,08×1,45×15×0,754×30=425,07кН

Міцність забезпечена.

5. Розрахунок та конструювання фундаменту під колону

- бетон важкий класу В20, розрахунковий опір на стиск R_b=11,5 МПа, на розтяг R_bt = 0,9 МПа, коефіцієнт умов роботи бетону γ_b2=0,9 (див. табл. 13 і 15 [ 5]);

- арматура поздовжня робоча класу А300, розрахунковий опір R_s = 280 МПа,

R_sw = 225 МПа. (див. табл. 22 [5]), .

5.1. Визначення розмірів підошви фундаментів

Обчислюємо нормативне навантаження на фундамент

Необхідна площа фундаменту

Збільшуємо сторону фундаменту на 20%. Приймаємо розмір підошви фундаменту 3х3 м (кратно 300 мм) A_f=9 м².

,

де

Дата добавления: 2015-08-21