Расчет и конструирование колонны
Материалы для колонны:
Бетон – тяжелый класса по прочности на сжатие В30. МПа, МПа
Арматура:
- продольная рабочая класса A500, Мпа.
Тип конструкции кровли – 4:
Сбор нагрузок на колонну
Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, Кн/м² | Коэффициент надежности по нагрузке | Расчетная нагрузка, Кн/м² |
Слой гравия втопленный в битум | 0,16 | 1,3 | 0,208 |
Четырехслойный руберойдный ковер | 0,12 | 1,3 | 0,156 |
Асфальтовая стяжка (δ = 20 мм , р = 18 кН/м3) | 0,36 | 1,3 | 0,468 |
Минераловатные плиты (δ = 100 мм , р = 3 кН/м3) | 0,16 | 1,3 | 0,208 |
Слой рубероида на битумной мастике | 0,05 | 1,3 | 0,065 |
Всего | 1,066 |
Определение усилий в колонне.
Грузовая площадь средней колонны м2.
Постоянная нагрузка от собственного веса кровли:
1,066·47,04=50,145 кН
Постоянная нагрузка от железобетонной конструкции одного этажа
· Нагрузка от ригеля сечением: 0,25· 0,65 · 8,4 · 25 · 1,1 = 37,54 кН
· Нагрузка от перекрытия: 47,04 · 2,53 = 119,01 кН
Принимаем размер сечения колонны см.
· Нагрузка от собственного веса колонны типового этажа:
.
Итого постоянная нагрузка: 4· (119,01+37,54+10,395) = 667,78 кН
Постоянная нагрузка на колонну от массы пола 3 этажей gn = 1,2 , при
3 · 1,2· 1,2· 47,04 = 203,21 кН
Временная расчетная нагрузка от снега на 1 м2 покрытия для города Казань составляет 2,4 кН/м2 при этом длительная составляющая будет равна
|
|
0,5· 2,4 = 1,2 кН/м2 С учетом грузовой площади получим полную снеговую нагрузку 2,4 · 47,04 = 112,896 кН , а длительная нагрузка 1,2 · 47,04 = 56,448 кН
От полной временной нагрузки перекрытия 4 этажей V = 5 кН/м2 при
Нагрузка на колонну составит 3·5· 1,2 · 47,04 = 846,72кН, длительная составляющая 3· ( 5– 1,5) · 1,2 · 47,04 = 592,704 кН
Суммарная величина продольной силы первого этажа
Σ = 50,145 + 667,78 + 203,21 + 112,896 + 846,72 = 1880,75 кН
Σдл = 50,145+ 667,78 + 203,21 + 56,448 + 592,704 = 1570,287 кН
С учетом ответственности класса здания максимальная нагрузка составит
N =1880,75 · 0,95 = 1786,71 кН
Ni =1570,287 · 0,95 = 1491,77кН
Класс тяжелого бетонаВ 30 , а l0 = 4200 мм ≤ 20h = 20· 300 =6000 мм
где ‑ расчетная длина колонны.
Расчет прочности сечения колонны выполняем на действие продольной силы со случайным эксцентриситетом. l0 / h = 4200/300 = 14
Ni/ N = 1491,77/1786,71= 0,835 находим коэффициенты
Расчет сечения колонны.
Вычисляем требуемую площадь продольной арматуры:
где A = b· h = 300· 300 = 90000 мм2. Принимаем арматуру 4Ǿ25
мм2
Выполним проверку прочности сечения колонны по принятой площади арматуры
Несущая способность расчетного сечения колонны
)= 0,871(17·90000+400·1520)=1862,198>1786,71кН
Коэффициент армирования колонны.
|
|
Поперечную арматуру в колоне конструируем в соответствии с п. 5.23. из арматуры класса В500 Ǿ 8 , устанавливаем с шагом 15d = 15· 25 = 375 мм.<500мм
Расчёт фундамента.
Фундамент под колонну среднего ряда рассчитываются как центрально нагруженный в виду малости возможного изгибающего момента и выполняется квадратным в плане. Устанавливают фундаменты на естественный грунт, бетонную подготовку толщиной 100 мм.
Условное расчетное сопротивление грунта Ro=0,30 МПа = 300 кН/м2
Удельный вес бетона фундамента и грунта на обрезах γm=20·10-6Н/мм3 = 20 кН/м3
Глубина заложения фундамента d = 1,2м
Вычислим требуемую площадь подошвы фундамента
Размер стороны квадратной подошвы фундамента должен быть не менее
Фактическая площадь подошвы фундамента А = 2,42 = 5,76 м2
Назначаем размер , при этом давление под подошвой фундамента от расчетной нагрузки будет равно
Рабочая высота из условия продавливания по подколоннику:
, где
- размеры подколонника.
мм.
Полная высота фундамента Н = h0 + a
а = 50 мм - так как под подошвой фундамента присутствует бетонная подготовка, тогда
Н= 500 + 50 = 550 мм.
Базовая длина анкеровки арматурного стержня Ǿ 25 А500
|
|
845,65 мм.
МПа
мм.
- площади поперечного сечения арматуры, с полным расчетным сопротивлением,
Глубина заделки колонны в фундамент должна быть не менее
м примем 500 мм.
Тогда минимальная высота фундамента под сборную колонну по конструктивным требованиям Hmin = 500+250 = 750 мм.
С учетом удовлетворения всех условий принимаем окончательно фундамент высотой Н=750 мм, трехступенчатый, с высотой нижней ступени h1=400мм.
Выполним проверку прочности нижней ступени по перечной силе без поперечного армирования для единицы ширины этого сечения (b=1мм)
Площадь сечения арматуры подошвы фундамента определим из расчета фундамента на изгиб в сечениях 1-1 и 2-2.
Сечение арматуры одного и другого направления на всю ширину фундамента определим из условий:
Принимаем рабочую арматуру 12 Ǿ 16 с шагом 200 мм.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1249; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!