Определение продольных усилий в колонне первого этажа от расчетных нагрузок.

Таблица сбора постоянных нагрузок от покрытия и перекрытия.

№ п/п	Вид нагрузки	Нормативная, кН/м2	Коэф. надежности по нагрузке γf	Расчетная, кН/м2
	Постоянная от покрытия: - рулонный водоизоляционный ковер в 3 слоя δ=30 мм, ρ= 400кг/м2   - цементный выравнивающий слой δ=20 мм, ρ= 2000кг/м2 - утеплитель (пенобетонные плиты) δ=120 мм, ρ= 400кг/м2.   - пароизоляция δ=10 мм, ρ= 400кг/м2.   - вентиляционная коробка   - собственный вес ребристой панели приведенная толщина 100 мм, ρ= 2500кг/м2.   - собственный вес ригеля hp=700 ммbp= 250 мм, ρ= 2500кг/м2.	0,5	1,2   1,05     1,1     1,1	0,525     2,75     0,668
	Итого			5,231
	Постоянная от перекрытия: -плиточный пол δ=15 мм, ρ= 2000кг/м2.   - цементный выравнивающий слой δ=20 мм, ρ= 2000кг/м2.   - собственный вес ребристой панели приведенная толщина 100 мм, ρ= 2500кг/м2.   - собственный вес ригеля hp=700 ммbp= 250 мм, ρ= 2500кг/м2		1,1     1,3   1,1   1,1	0,33     0,52   2,75   0,668
	Итого			4,268
	Снеговая
	Временное на перекрытие		1,2

Грузовая площадь для сбора нагрузок на колонну:

* =7,2 = 51,84м².

Вес колонны типового этажа:

кН

Вес колонны 1 этажа:

кН

Усилия в колонне первого этажа:

4.2 Прочностные и деформативные характеристики бетона и арматуры.

Бетон класса В25:

= 1,05 МПа.

= 30 МПа.

Продольная рабочая арматура класса А400:

= 355 МПа.

= 415 МПа.

= 300 Мпа.

Поперечная арматура класса В500:

= 435 МПа.

= 415 МПа.

= 300 Мпа.

Расчет прочности колонны по нормальному сечению.

Момент в уровне заделки в фундамент:

разность моментов во 2-ом и 4-ем сечениях.

, следовательно,

расчетная длина колонны.

 

Условие прочности:

площадь поперечного сечения колонны.

требуемая по расчету площадь продольной арматуры колонны.

 

,

Принимаем диаметр рабочей арматуры класса А400 равный 14 мм.

Условие прочности по нормальным сечениям выполняется.

Условие выполнено

Принимаем

Расчет на местное сжатие, опирание ригеля на консоль колонны

В месте опирания ригеля на консоль колонны бетон работает на местное сжатие (смятие). Расчет производят из условия:

– местная сжимающая сила от внешней нагрузки, равная опорному давлению ригеля (Q₂)

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по площади смятия

- площадь приложения сжимающей силы (площадь смятия)

– расчетное сопротивление бетона смятию

– максимальная расчетная площадь смятия

Условие выполнено

4.5 Расчет на прочность короткой опорной консоли колонны

 

Вылет консоли

Высота консоли

Высота консоли у свободного конца 30 см. Консоль армируется огибающей арматурой класса А400 и поперечными стержнями. Диаметр поперечных стержней по первом этапе расчета принимаем равным диаметру поперечной арматуры колонны 8 мм.

Огибающую арматуру приваривают к закладным деталям, а именно к уголкам 250×125×14. В результате принимаем:

Консоль считают короткой, т.к. ее вылет не превышает 30% от высоты ее рабочего сечения.

Прочность короткой консоли проверяют исходя из условия:

Проверяем прочность сжатого бетона по наклонной полосе в консоли

Правая часть неравенства( принимается не более и не менее , принимаем правую часть равной 845,25

Консоль – короткий изгибаемый элемент, изгибающий момент которого равен

В связи с ответственностью узла такой момент увеличивают на 25%

 

4.6 Конструирование стыка колонны первого этажа

Стыки колонн назначим на уровне от уровня перекрытия с целью удобства выполнения монтажных работ при их установке. Нулевая точка изгибающих моментов в колонне второго и любого другого вышележащего этажа расположена в середине его высоты. Поэтому при указанном выше месторасположении стыка его конструкция должна обеспечивать восприятие и передачу не только нормальной силы, но и изгибающего момента с перерезывающей силой, т.е. стык должен быть жестким.

При монтаже сборных колонн наибольшее распространение получил жесткий стык, выполняемый посредством ванной сварки выпусков рабочей арматуры колонны, расположенных в специальных подрезках, с последующим замоноличиванием подрезок. Такое замоноличивание выполняют в специальной инвентарной опалубке бетоном класса не ниже В20 под давлением. Суммарную высоту подрезок принимают не менее 300мм и не менее с целью надежного сцепления арматурных выпусков с бетоном замоноличивания. При армировании колонны четырьмя продольными стержнями арматуры подрезки устраивают по ее углам. Глубину вырезов принимают с учетом обеспечения минимального размера от центра тяжести арматуры до стенки выреза, равного 50мм. В курсовой работе глубину вырезов принимаю равной 100˟100мм.

На торце каждой колонны располагают стальной распределительный лист толщиной не менее расстояния от его края до центрирующей прокладки. Ее приваривают к распределительному листу нижнего этажа. Толщина прокладки составляет от 5 до 10 мм, а размеры в плане не менее размерапоперечного сечения колонны. К такой закладной детали приваривают четыре анкерных (монтажных) стержня из арматуры класса А240 диаметром 12 мм и длиной не менее , где диаметр продольной рабочей арматуры класса А400, замоноличенных в теле колонны при ее изготовлении.

В результате размеры прокладки принимаю , т.е. . Размеры в плане распределительного листа . Расстояние от его края до прокладки . В результате толщина листа .

В стыке колонн бетон испытывает местное сжатие (смятие) по площади распределительного листа, при этом на длине не менее торцы колонн усиливают сетками косвенного армирования. В зоне подрезок устанавливают не более двух сеток, всего сеток не менее четырех. Шаг сеток от 6 до 15 см, но не более поперечного сечения колонны. Принимаю шаг сеток 7см. Размер ячеек сетки принимают от 45 до 100 мм, но не более поперечного сечения колонны. Диаметр арматуры сеток принимаю равным диаметру поперечной арматуры, т. е. 8 мм.

Вставить лист «Колонна с полным армированием»