Расчёт прочности колонны первого этажа со случайным эксцентриситетом

Материалы

Бетон

Класса В20, D 2500кг/м3, RB=11,5 МПа, RBt= 0,9 МПа, RB,ser= 15 МПа,

RBt,ser=1,4 МПа, ЕВ= 27*103 МПа.

Арматура

A-V Rs=680 МПа, Rs,ser=778 МПа, Es=19*104 МПа, Rsw=545 МПа, Rsc=500МПа

А III Rs=365 МПа, Rs,ser=390 МПа, Es=20*104 МПа, Rsw=290 МПа, Rsc=365МПа

А I Rs=225 МПа, Rs,ser=235 МПа, Es=21*104 МПа,

Расчёт ствола колонны

Проверяем условие: ,

где - расчётная длина колонны, равная высоте этажа 3 м; - высота сечения колонны 0,30 м;

, условие выполняется, колонна рассчитывается как центрально загруженная.

; и не менее 1 см;

мм; мм; принимаем мм.

Таблица 3.1 - Нагрузка на 1 м2 покрытия

№ п/п

Вид нагрузки

Нормативная кН/м2

Коэф. надёжности гf

Расчётная кН/м2

1

Постоянная (g)

1.1

Конструкция кровли:

- рулонный ковёр д = 15 мм;

с = 10 кН/м3;

- асфальтовая стяжка д = 20 мм; с = 18 кН/м3;

- утеплитель

д = 300 мм; с = 1.33 кН/м3;

- обмазочная пароизоляция

д = 3 мм; с = 17 кН/м3.

0,15

0,35

0,4

0,05

1,3

1,3

1,2

1,1

0.195

0.455

0,48

0,065

1.2

Ж/Б плита

д = 0,079 м; с = 25 кН/м3

1.97

1,1

2.167

Итого:

2.92

3.362

2

Временная (u)

Снеговая нагрузка (по п. п.

5.1 , 5,2, 5,3, 5,7 [2]), II Снеговой район

в том числе:

- кратковременная (ush2);

- длительно-действующая (ul2).

0,7

0,35

3

Полная (q), в том числе:

- длительно-действующая (ql2)

4.06

3.712

Определяем гибкость:

.

Рассчитываем величину продольной силы от постоянных и временных длительно-действующих нагрузок;

здесь n - количество этажей; - грузовая площадь колонны; - собственная масса ригеля; - собственная масса колонны;

grig = 7.053 кН;

кН;

кН;

Выбираем класс бетона и арматуры в зависимости от величины полезной нормативной нагрузки на перекрытие.

Предварительно принимаем: , .

Определяем площадь поперечного сечения колонны:

- принимаем 40 см

Проверяем условие: ; .

Фактическая площадь поперечного сечения колонны: .

Определяем значение коэффициента продольного изгиба по табл. .

Вычисляем сечение рабочей арматуры:

;

По сортаменту принимаем 432, ;

Фактический коэффициент армирования сечения колонны:

.

Хомуты принимаем из условия свариваемости Ш10, А-III.

Шаг хомутов: Sw < 500 мм < 20ds > Sw = 500 мм

Конструирование колонны смотреть на листе.

Определение усилия Q, действующего на консоль

Консоль рассчитывается на действие поперечной силы Q, передаваемого от сборного ригеля: ,

где = 9 м - расчетный пролет ригеля;

кН.


Расчёт консоли колонны

Определяем размеры консоли:

- высота колонны на грани колонны h = (0,7…0,8)hbm = 0,63 м;

- высота консоли у свободного края hi ? h/2; hi = h/2 = 0,32 м;

- ширина консоли принимается равной ширине колонны 0,4 м;

- угол г = 45 (см. рис. 3.4).

Консоль выполняется из бетона класса В20; её армирование осуществляется арматурой класса А-ІІІ и А-І.

Расчет консоли выполняется по величине опорного давления ригеля Q.

Определяем длину площадки передачи нагрузки ригеля на консоль:

см;

Определяем расстояние от грани колонны до точки приложения силы Q:

мм.

Вычисляем величину изгибающего момента в опорном сечении консоли (по грани колонны):

кН•м.

Площадь сечения верхней продольной растянутой арматуры консоли подбирается по изгибающему моменту у грани колонны, увеличенному на 25%:

- вычисляем

;

- о = 0,0051 и з = 0,97;

- определяем

см2;

- по сортаменту принимаем: 214, Аs = 3,08 см2; А-III.

Поперечная арматура консоли конструируется следующим образом:

при h > 2а; 0,42 м > 0,356 м - в виде горизонтальных хомутов по всей высоте консоли.

Шаг хомутов: Sw < h/4 = 157,5 мм и Sw < 150 мм, принимаем Sw = 150 мм.

Хомуты принимаем из условия свариваемости Ш5 Вр-I.

Проверяем прочность бетона консоли у грани колонны по наклонной сжатой полосе между грузом и опорой.

Для этого вычисляем - коэффициент, учитывающий влияние хомутов по высоте консоли;

; ;


где - площадь сечения хомутов в одной плоскости;

.

Расчетная ширина наклонной сжатой полосы:

,

где - угол наклона расчетной сжатой полосы к горизонтали; .

м.

Проверяем условие:

кН;

кН;

кН;

При цитировании материалов в рефератах, курсовых, дипломных работах правильно указывайте источник цитирования, для удобства можете скопировать из поля ниже:

Поделиться материалом