Размеры здания в плане (расстояние между крайними осями, м) – 20,1 х 45,6
Число этажей (без подвала), шт – 10
Высота подвального этажа, м – 3,6
Высота надземного этажа, м – 2,8
Расстояние от пола 1-го этажа до планировочной отметки, м – 1,0
Грунт основания – песок
Условное расчетное давление на грунт, МПа – 0,35
Район строительства – Москва
Полное значение временной нагрузки, кПа – 3,5
Длительная часть временной нагрузки, кПа – 1,225
Рис. 1. Конструкция пола.
В состав сборного балочного междуэтажного перекрытия входят плиты и ригели, опирающиеся на колонны (рис.2).
При компоновке сборного балочного перекрытия необходимо:
назначить размеры сетки колонн;
выбрать направление ригелей, форму и размеры их поперечного сечения;
выбрать тип и размеры плит.
Сетка колонн назначается в зависимости от размеров плит и ригелей.
Расстояние между колоннами должно быть кратно 100 мм и принимается в пределах (4,8 …7,2) м .
Направление ригелей может быть продольным или поперечным. Это обусловливается технико-экономическими показателями. Выбор типа поперечного сечения ригелей зависит от способа опирания на них плит. Высота сечения ригеля:
где – пролет ригеля, ширина его сечения
Тип плит перекрытия выбирается по архитектурно-планировочным требованиям и с учётом величины действующей временной (полезной) нагрузки. При временной нагрузке используются многопустотные плиты, высота сечения которых равна (20÷24) см.
Плиты выполняются преимущественно предварительно напряженными, что позволяет получить экономию за счёт сокращения расхода стали. Количество типоразмеров плит должно быть минимальным: рядовые шириною (1,2÷2,4) м , связевые плиты-распорки – (0,8÷1,8) м , фасадные плиты-распорки – (0,6÷0,95) м .
По исходным данным принимаю следующее:
Предварительно назначенные размеры могут быть уточнены при последующем расчете и конструировании ригеля.
Плиты многопустотные предварительно напряженные высотой 22 см (рис.3)
Ширина рядовых плит 1,8 м, плит-распорок 1,3 м, доборных плит – 0,85 м.
Колонны сечением в плане 50х50 см
Рис. 2. Конструктивная схема перекрытия
Разрез 1-1
Рис. 3. Конструктивная схема здания
Рис. 4. К определению расчетной длины плиты перекрытия
Рис. 5. К расчету плиты перекрытия
Таблица 1. Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м 2
|
Вид нагрузки |
Коэффициент надежности по нагрузке |
||
|
Постоянная: |
|||
|
Паркет штучный, , ρ=700кг/м 3 Мастика клеящая, Звукоизоляция, Цементно-песчаная стяжка, , ρ=1800кг/м 3 Многопустотная сборная плита перекрытия с омоноличиванием швов, , ρ=2500кг/м 3 | |||
|
Временная: |
|||
|
Перегородки, , (приведенная нагрузка, длительная) в том числе: Кратковременная Длительная | |||
Размеры здания в плане (расстояние между крайними осями, м) – 20,1 х 45,6
Число этажей (без подвала), шт – 10
Высота подвального этажа, м – 3,6
Высота надземного этажа, м – 2,8
Расстояние от пола 1-го этажа до планировочной отметки, м – 1,0
Грунт основания – песок
Условное расчетное давление на грунт, МПа – 0,35
Район строительства – Москва
Полное значение временной нагрузки, кПа – 3,5
Длительная часть временной нагрузки, кПа – 1,225
Рис. 1. Конструкция пола.
В состав сборного балочного междуэтажного перекрытия входят плиты и ригели, опирающиеся на колонны (рис.2).
При компоновке сборного балочного перекрытия необходимо:
назначить размеры сетки колонн;
выбрать направление ригелей, форму и размеры их поперечного сечения;
выбрать тип и размеры плит.
Сетка колонн назначается в зависимости от размеров плит и ригелей.
Расстояние между колоннами должно быть кратно 100 мм и принимается в пределах (4,8 …7,2) м .
Направление ригелей может быть продольным или поперечным. Это обусловливается технико-экономическими показателями. Выбор типа поперечного сечения ригелей зависит от способа опирания на них плит. Высота сечения ригеля:
где – пролет ригеля, ширина его сечения
Тип плит перекрытия выбирается по архитектурно-планировочным требованиям и с учётом величины действующей временной (полезной) нагрузки. При временной нагрузке используются многопустотные плиты, высота сечения которых равна (20÷24) см.
Плиты выполняются преимущественно предварительно напряженными, что позволяет получить экономию за счёт сокращения расхода стали. Количество типоразмеров плит должно быть минимальным: рядовые шириною (1,2÷2,4) м , связевые плиты-распорки – (0,8÷1,8) м , фасадные плиты-распорки – (0,6÷0,95) м .
По исходным данным принимаю следующее:
Предварительно назначенные размеры могут быть уточнены при последующем расчете и конструировании ригеля.
Плиты многопустотные предварительно напряженные высотой 22 см (рис.3)
Ширина рядовых плит 1,8 м, плит-распорок 1,3 м, доборных плит – 0,85 м.
Колонны сечением в плане 50х50 см
Рис. 2. Конструктивная схема перекрытия
Разрез 1-1
Рис. 3. Конструктивная схема здания
Рис. 4. К определению расчетной длины плиты перекрытия
Рис. 5. К расчету плиты перекрытия
Таблица 1. Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м 2
|
Вид нагрузки |
Коэффициент надежности по нагрузке |
||
|
Постоянная: |
|||
|
Паркет штучный, , ρ=700кг/м 3 Мастика клеящая, Звукоизоляция, Цементно-песчаная стяжка, , ρ=1800кг/м 3 Многопустотная сборная плита перекрытия с омоноличиванием швов, , ρ=2500кг/м 3 | |||
|
Временная: |
|||
|
Перегородки, , (приведенная нагрузка, длительная) в том числе: Кратковременная Длительная | |||
*Примечание: коэффициент надежности по нагрузке для временной (полезной) нагрузки принимается равным:
1,3 – при полном нормативном значении нагрузки менее 2 кПа (кН/м 2)
1,2 – при полном нормативном значении нагрузки 2 кПа (кН/м 2) и более.
Определим нагрузка на 1 погонный метр длины плиты при номинальной ее ширине
2,2 м с учетом коэффициента надежности по ответственности здания :
Конструктивный размер плиты:
Введение
Идея создания железобетона из двух различных по своим механическим характеристикам материалов заключается в реальной возможности использования работы бетона на сжатие, а стали - на растяжение.
Совместная работа бетона и арматуры в железобетонных конструкциях оказалась возможной благодаря выгодному сочетанию следующих свойств:
1)сцеплению между бетоном и поверхностью арматуры, возникающему при твердении бетонной смеси;
2)близким по значению коэффициентом линейного расширения бетона и стали при t£100°С, что исключает возможность появления внутренних усилий, способных разрушить сцепление бетона с арматурой;
)защищённости арматуры от коррозии и непосредственного действия огня.
В зависимости от метода возведения железобетонные конструкции могут быть сборными, монолитными и сборно-монолитными. По видам арматуры различают железобетон с гибкой арматурой в виде стальных стержней круглого или периодического профиля и с несущей арматурой. Несущей арматурой служат профильная прокатная сталь - уголковая, швеллерная, двутавровая и пространственные сварные каркасы из круглой стали, воспринимающие нагрузку от опалубки и свежеуложенной бетонной смеси. Наиболее распространён в строительстве железобетон с гибкой арматурой. фундамент колонна плита перекрытие
1. Расчёт многопустотной плиты перекрытия
1.1 Исходные данные
Таблица 3. Исходные данные Район строительства:г. ГродноРазмеры, м B x L:12,4 м х 36 мЧисло этажей:5Высота этажа, м:2,8 мКонструкция пола:дощатыйСетка колонн, м:6,2 м х 3,6 мТип здания:БольницаГрунтсуглинокПеременная нагрузка на перекрытие1,5 кПаКласс по условиям эксплуатацииXC1 1.2 Расчет нагрузок на 1 м2 плиты перекрытия
Дощатый настил δ = 28 мм, ρ = 5кН/м³
Лаги 80мм х 40мм, ρ = 5 кН/м³
Звукоизоляция δ = 15 мм, ρ = 7 кН/м³
Керамзит δ = 150мм, ρ = 5 кН/м³
Ж/б плита перекрытия δ = 220мм, ρ = 25 кН/м³
Рис.3. Конструкция пола
Таблица 4. Сбор нагрузок на 1 м2 перекрытия №Наименование нагрузкиНормативное значение кН/м2 I. Постоянная нагрузка1Дощатый настил 0,028∙50,142Лаги 0,08⋅⋅0,12∙70,01264Керамзит 0,15⋅⋅ 3 Расчет пустотной плиты перекрытия
Погонная нагрузка на плиту собирается с грузовой площади шириной, равной ширине плиты B=1,4 м. Расчетная нагрузка на 1 м.п. плиты перекрытия при постоянных и переменных расчетных ситуациях принимается равной наиболее неблагоприятному значению из следующих сочетаний: первое основное сочетание
g = (∑ gsk,j⋅ γG,j+∑gsk,j⋅ ψO,i⋅ γQ,i)⋅B= (3,93⋅1,35+1,5⋅0,7⋅1,5) ⋅1,4 = 8,39 кН/м2
второе основное сочетание
g = (∑ ξ ⋅ gsk,j ⋅ γG,j+gsk,j⋅ γQ,i) ⋅B= (0,85⋅3,93⋅1,35+1,5⋅1,5) ⋅1,4 = 9,46 кН/м2
При расчете нагрузка на 1 погонный метр составила 9,46 кН/м2 3.2 Определение расчётного пролёта плиты при опирании её на ригель таврового сечения с полкой в нижней зоне
Рис.4. Схема опирания плиты перекрытия на ригели
Конструктивная длина плиты: к = l − 2 ⋅150 − 2 ⋅ 5 − 2 ⋅ 25 = 3600 − 300 − 10 − 50 =3240 мм
Расчетный пролет: eff = l − 300 −10 − 2 ⋅ 25 − 2 ⋅100/2=3600 − 310 − 50 − 100 = 3140 мм
1.3.3 Расчётная схема плиты
Рис.5. Расчетная схема плиты. Эпюры усилий
3.4 Определение максимальных расчетных усилий Мsd и Vsd
МSd =9,46 ⋅ (3,14)2 / 8 = 11,66 кН⋅м VSd =9,46 ⋅ 3,14 / 2 = 14,85 кН⋅м
3.5. Расчётные данные Бетон класса С 16/20 16 МПа = 16 Н/мм2, γc =1,5, fcd = fck / γc = 16 / 1,5= 10,67 МПа
Рабочая арматура класса S500: d = 435 МПа = 435 Н/мм2
3.6 Вычисляем размеры эквивалентного сечения Высота плиты принята 220мм. Диаметр отверстий 159мм. Толщина полок: (220-159) / 2=30,5мм. Принимаем: верхняя полка hв =31мм, нижняя полка hн =30мм. Ширина швов между плитами 10мм. Конструктивная ширина плиты bк= В -10=1400-10=1390мм. Ширина верхней полки плиты beff = bк - 2⋅15 = 1390 - 2⋅15 = 1360 мм. Толщина промежуточных ребер 26 мм. Количество отверстий в плите: 1400/200=7 шт
Принимаем: 7 отверстий. Отверстий: 7 · 159 = 1113 мм. Промежуточных ребер: 6 · 26 = 156 мм. Итого: 1269 мм. На крайние ребра остается: (1390-1269)/2=121 мм.= 0,9 d = 0,9⋅159 = 143 мм - высота эквивалентного квадрата.= (220 −143) / 2 = 38.5 мм - толщина полок сечения. Приведённая (суммарная) толщина рёбер: bw = 1360 − 7 ⋅ 143 = 359 мм. Рис.6. Определение размеров для пустотной плиты
1.3.7 Рабочая высота сечения H − c = 220 − 25 =195 мм
где c = a + 0.5⋅ ∅ , a=20 мм - толщина защитного слоя бетона для арматуры (класс по условиям эксплуатации XC1). с=25 мм - расстояние от центра тяжести арматуры до наружной грани плиты перекрытия. Определяем положение нейтральной оси, предполагая, что нейтральная ось проходит по нижней грани полки, определяем область деформирования
ξ = h f /β = 38,5/195 = 0,197
Т. к. 0,167 <ξ = 0,197 < 0,259 сечение находится в области деформирования 1Б, находим величину изгибающего момента, воспринимаемого бетоном сечения, расположенным в пределах высоты полки. = (1,14 ⋅ ξ − 0,57 ⋅ ξ − 0,07) ⋅α⋅ fcd ⋅ beff ⋅ d2 = (1,14⋅0,197 − 0,57⋅0,1972− 0,07) ⋅1⋅10,67⋅1340⋅1952 = 71732489 Н⋅мм = 71,73 кН⋅м Проверяем условие: M Sd < M Rd= 11,66 кН⋅м < M Rd = 71,73 кН⋅м
Следовательно, нейтральная ось расположена в пределах полки и расчет производится как для прямоугольного сечения с bw = beff = 1360 мм. αm = MSd / α ⋅ fcd ⋅ bw ⋅ d2=11,66⋅106/1⋅10,67⋅1360⋅1952 = 0,02 При αm= 0,02 η = 0,976 3.9 Требуемая площадь поперечного сечения продольной арматуры
Ast = Mst / fyd ⋅ η ⋅ d = 11,66⋅106 / 435⋅0,976⋅195 = 140,84 мм2
Армирование производим сеткой, в которой продольные стержни являются рабочей арматурой плиты. Принимаем 8 ∅6 S500 Ast = 226 мм2 Коэффициент армирования (процент армирования):
ρ = ASt / bw⋅ d= 226 / 359⋅195⋅100%=0,32% ρmin = 0,15% < ρ = 0,32% < ρmax = 4%
Поперечные стержни сетки принимаем ∅4 S500 с шагом 200 мм. В верхней полке плиты по конструктивным соображениям принимаем сетку из арматуры ∅4 S500.
3.10 Поперечное армирование плиты Для поперечного армирования конструктивно принимаем короткие каркасы, устанавливаемые в приопорных четвертях пролёта плиты перекрытия. Каркасы устанавливаются в крайних рёбрах и далее через 3 пустоты. Количество каркасов с одной стороны для данной плиты равно четырём. Диаметр продольных и поперечных стержней каркаса принимаем ∅4 S500. Шаг поперечных стержней по конструктивным соображениям при h ≤ 450 мм,= h / 2 = 220 / 2 = 110 мм, принимаем S = 100 мм.
1.3.11. Проверяем условие Sd ≤ VRd,ct Vsd = 14,85Rd,ct =0,12⋅ k⋅ 3√(100⋅ρ1⋅fck) ⋅ bw⋅ d= 1+ √(200 / d) ≤ 2,0 где d в мм
k = 1+ √(200 / 195) ≤ 2,0 k = 2.0 ρ1 = ASt / bw⋅ d = 226 / 359⋅195 = 0,003 < 0,02
f ck = 16 МПа Тогда:Rd,ct = 0,12⋅ 2,0⋅ 3√(100⋅0,003⋅16) ⋅359⋅195 = 0,12⋅2,0⋅1,3⋅573⋅195 = 28394,03 Н = 28,39 кН VRd,ct,min = 0,4⋅ bw⋅ d⋅ fctd fctd = fctk (fctm) / γc = 1,9/ 1,5 = 1,27 МПа
VRd,ct,min = 0,4⋅359⋅195⋅1,27 = 35562,54 Н = 35,56 кН VRd,ct = 28,39 кН < VRd,ct,min = 35,56 кН Принимаем VRd,ct = 35,56 кН Проверяем условие:Sd ≤ VRd,ct; Vsd = 14,85 < VRd,ct = 35,56 кН
Всю поперечную силу может воспринять бетон плиты, поперечная арматура устанавливается конструктивно.
3.12. Проверка плиты на монтажные усилия Расчёт прочности панели на действие поперечной силы по наклонной трещине. В стадии монтажа в качестве внешней нагрузки на плиту действует ее собственный вес. Монтажные петли располагаются на расстоянии a = 400 мм от торцов плиты, в этих же местах должны укладываться прокладки при перевозке плиты и ее складировании. Нагрузка от собственного веса плиты:
g = tприв⋅ bк⋅ ρ⋅ γf ⋅ kд = 0,12⋅1,39⋅25⋅1,35⋅1,4 = 7,88 кН/м
kд = 1,4 - коэффициент динамичности
Рис.7. Расчетная схема плиты при монтаже G⋅ a2 / 2 = 7,88⋅0,42 / 2 = 0,63 kH⋅м
Этот момент воспринимается продольной арматурой верхней сетки и конструктивной продольной арматурой каркасов. В верхней сетке в продольном направлении расположены стержни ∅4 S500 с шагом 200 мм. Площадь этих стержней:
Ast = 8⋅12,6 = 100,8 мм2
Необходимое количество арматуры на восприятие опорного момента
Ast = Mst / 0,9⋅ fyd ⋅ d = 0,63⋅106 / 0,9⋅435⋅195 = 7,42 мм2
fyd = 435 МПа - для проволочной арматуры класса S500 Площадь требуемой арматуры Ast = 7,42 мм2, что значительно меньше имеющейся Ast = 100,8 мм2. Прочность панели на монтажные усилия обеспечена.
3.13 Расчёт монтажных петель Определяем нагрузку от собственного веса плиты. По каталогу объем плиты перекрытия: V=0,60 м3. V ⋅ γf ⋅ ρ ⋅ kg = 0,60⋅1,35⋅25⋅1,4 = 28,35 кН.
kg = 1,4 - коэффициент динамичности. При подъеме плиты вес ее может быть передан на 3 петли. Усилие на одну петлю: P / 3 = 28,35 / 3 = 9,45 кH.
Определяем площадь поперечного сечения одной петли из арматуры класса S240
fyd = 218 МПа Ast = N / fyd = 9,45⋅103 / 218 = 43,35 мм2.
Принимаем петлю ∅8 S240 Ast = 50,3 мм2.
4 Конструирование плиты перекрытия
Армирование плиты производим сеткой, в которой продольные стержни являются рабочей арматурой плиты. Принимаем 8 стержней ∅6 S500 (Ast = 226 мм2). Поперечные стержни сетки принимаем ∅4 S500 с шагом 200 мм. В верхней полке по конструктивным соображениям принимаем сетку из арматуры∅4 S500. Для поперечного армирования принимаем конструктивно короткие каркасы, устанавливаемые в приопорных четвертях пролёта плиты. Каркасы, устанавливаемые в крайних рёбрах и далее через 3 пустоты. Количество каркасов с одной стороны для данной плиты перекрытия равно четырем. Диаметр продольных и поперечных стержней каркасов принимаем Монтажную петлю принимаем ∅8 S240 (Ast = 50,3 мм2).
2. Расчёт колонны
1 Исходные данные
Таблица 5. Исходные данные Район строительства:ГродноРазмеры, м B x L:12,4м х 36 мЧисло этажей:5Высота этажа, м:2,8 мКонструкция пола:дощатыйСетка колонн, м:6,2 м х 3,6 мТип здания:БольницаГрунтсуглинокПеременная нагрузка на перекрытие1,5 кПаКласс по условиям эксплуатацииXC1 2 Расчет нагрузок на 1 м2 плиты перекрытия Лаги 80мм х 40мм, ρ = 5 кН/м³
Звукоизоляция δ = 15 мм, ρ = 7 кН/м³
Керамзит δ = 150мм, ρ = 5 кН/м³
Ж/б плита перекрытия δ = 220мм, ρ = 25 кН/м³
Рис.3. Конструкция пола
Таблица 6. Сбор нагрузок на 1 м2 перекрытия №Наименование нагрузкиНормативное значение кН/м2I. Постоянная нагрузка1Дощатый настил 0,028∙50,142Лаги 0,08⋅0,04∙5∙20,0323Звукоизоляция 0,015⋅0,12∙70,01264Керамзит 0,15⋅50,755Ж/б пустотная плита 0,12⋅25(t=120мм)3,0Итогоgsk = 3,93II. Переменная нагрузка6Переменная1,5Итогоqsk = 1,5Полная нагрузкаgsk+qsk=5,43
3 Расчет нагрузок на 1 м2 покрытия
Слой гравия на мастике δ=30 мм, ρ=6 кН/м3
Гидроизоляционный ковер - 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 №Наименование нагрузкиНормативное значение кН/м2I. Постоянная нагрузка1Слой гравия на мастике 0,03⋅60,182Гидроизоляционный ковер - 2 слоя гидростеклоизола 0,01⋅60,063Ц.- п. стяжка 0,03⋅180,544Утеплитель - мин. вата 0,15⋅1,250,1885Пароизоляция 0,005⋅60,036Ж/б ребристая плита 0,8⋅252,0Итогоgsk,покр = 2,998II. Переменная нагрузка1Снеговая(г. Ивацевичи)0,8Итогоqsk,покр = 0,8Полная нагрузкаgsk,покр+qsk,покр=3,798
Типовые колонны многоэтажных зданий имеют разрезку через 2 этажа. Сечение колонны в первом приближении назначаем 300 мм x 300 мм (5 этажей).
4. Расчет колонны 1-ого этажа
4.1 Определение грузовой площади для колонны
Рис. 10. Грузовая площадь колонны Определяем грузовую площадь для колонны.
Aгр = 6,2∙⋅3,6 = 22,32 м2
4.2 Определяем нагрузку на колонну постоянная от покрытия:
Nsd,покр = gsd,покр ⋅ Aгр = gsk,покр ⋅ γf ⋅ Aгр = 2,998⋅1,35⋅22,32 = 90,34 кН.
постоянная от перекрытия
Nsd,пер = gsd,пер ⋅ Aгр ⋅ (n-1)= gsk,пeр ⋅ γf ⋅ Aгр ⋅(n-1)= 3,93⋅1,35⋅22,32⋅(5-1)=473,68 кН.
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⋅6,2⋅5 = 197,78 кН.
где: n - количество этажей; lриг - пролет ригеля. постоянная от собственного веса колонны:
Nsd,кол = bc ⋅ hc ⋅ Hэт ⋅ n ⋅ ρ ⋅ γf = 0,3⋅0,3⋅2,8⋅5⋅25⋅1,35 = 42,53 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= 90,34+473,68+197,78+42,53+1,5⋅1,5⋅4⋅0,7⋅22,32+0,8⋅1,5⋅0,7⋅22,32 =963,7 кН.
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⋅(90,34+473,68+197,78+42,53)+1,5⋅1,5⋅4⋅22,32+0,8⋅1,5⋅0,7⋅22,32 =903,31 кН.
где: ψ0 - коэффициент сочетания для переменных нагрузок ψ0 = 0.7
Расчетная продольная сила равна Nsd =963,7 кН.
4.3. Определяем продольную силу, вызванную действием постоянной расчетной нагрузки.
Nsd,lt=∑Nsd,j = Nsd,покр+ Nsd,пер+ Nsd,риг+ Nsd,кол=90,34+473,68+197,78+42,53=804,33 кН.
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) = 963,7⋅10 / (1,0⋅10,67+0,02⋅435) = 497,52 см2.
Принимаем квадратное сечение колонны, размером bc × hc = 30×30 см. Тогда:
Ac = 30×30 = 900 см2.
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
4.6 Расчёт продольного армирования колонны первого этажа Величина случайного эксцентриситета:
lcol / 600 = (Нcl - hриг / 2) / 600 = (3200 - 450 / 2) / 600 = 4,96 мм ea hc / 30 = 300 / 30 = 10 мм Расчётная длина колонны
l0 = β ⋅ lw = 1,0⋅3,2 = 3,2 м.
где: β - коэффициент, учитывающий условия закрепления; для колонн принимаеся равным единице; lw - высота элемента в свету. При рассмотрении расчётной длины колонны из плоскости lw принимается равным высоте колонны.
