Колонна марки 2КД 3,33,-1,1 по серии 1,020,-1/83 выпуск 2-1. Разрез. Определение грузовой площади

Колонна марки 2КД 3.33.-1.1 по серии 1.020.-1/83 выпуск 2-1

Разрез.

Определение грузовой площади:

Агр=6×6=36м2 – грузовая площадь рассчитываемой колонны в осях

2 Назначение классов бетона и арматуры

Принимаем бетон тяжёлый класса В20.

Rb=11,5 мПа – призменная прочность бетона, табл.3 приложения 1

Rbt=0,9 мПа – прочность бетона на растяжение, табл. 3 приложения 1.

γ=0,9 – коэффициент условия работы бетона.

Назначаем рабочую арматуру  класса A-III

Rs=365 мПа = 36,5кН/см2 – расчётное сопротивление арматуры, табл. 4 Приложения 1.

γ_f=1,1 – коэффициент надёжности по нагрузке.

3 Конструкция кровли

Сбор нагрузок на 1 м ² покрытия

№ п/п	Нагрузки	Подсчёт	Нормативная нагрузка, кПа	γƒ,кПа	Расчётная нагрузка, кПа
1.Постоянные нагрузки(g)
1	3 слоя рубероида на битумной мастике	3*0.03	0,09	1,3	0,12
2	Минераловатный утеплитель	4*0,2	0,8	1,2	0,96
3	Пароизоляция	-	0,03	1,3	0,04
4	Железобетонная плита	-	3,2	1,1	3,52
	Итого Постоянные:		gn=4,12		g=4,64
2. Временные нагрузки (v)
1	Снеговая нагрузка (III снеговой район) Город Томбов, табл.4[3]	S=sq*μ S=1.8*1 S=1,8кПа Sn=Sq*μ*0,7 Sn=1,26 кПа	Sn = 1,26		S=1,8
	Итого временная:		Sn=1,26		S=1,8
	Всего:	qn=5,38		q=6,44 кПа

4 Конструкция пола

Сбор нагрузок на 1 м² перекрытия

№ п/п	Нагрузки	Подсчёт	Нормативная нагрузка, кПа	γƒ,кПа	Расчётная нагрузка, кПа
1. Постоянные нагрузки(g)
1	Линолеум	0,008*12,2	0,0976	1,2	0,0117
2	Цементно-песчаная стяжка	0,035*18	0,63	1,3	0,82
3	Звукоизоляционный слой (пенобетонные плиты)	0,05*3,5	0,175	1,2	0,21
4	Плита пустотная	-	3,2	1,1	3,52
	итого постоянные:		gn=4,1
2. Временные нагрузки (v)
1	Нагрузки на перекрытие	табл.3[3]	Pn=3,0	1,2	P=3,6
2	Нагрузка от перегородок	пункт 3,6 [3]	Pn=0,5	1,1	P=0,55
	итого временная	-	Vn=3,5		V=4,15
	Всего:	qn=7,6кПа		q=8,82кПа

5. Сбор нагрузок на колонну

Для расчета колонны собираем расчетную нагрузку (ее полное значение N и длительную часть нагрузки N_l )

·  Нагрузку от собственного веса ж/б колонны

Nⁿ_кол=bxhxHxγ_ж/б=0,3x0,3x7,45x25=16,76 кН

N _кол=Nⁿxγ_f=16.76x1.1=18.44 кН

·  Нагрузка от ригелей на колонну передается с половины ригеля в осях А-В и с половины ригеля в осях В-Г на 1м эт. и 2м эт. Всего на колонну передаетсянагрузка от 2х ригелей.

Принимаем сечение ригеля  bxh=565x450мм и выполняем из ж/б с ρ=2500 кг/м³ (удельный вес γ=25 кН/м³)  длина ригеля l=5.66м

Nⁿ_риг=bxhxlxγ=0.565x0.45x5.56x25=35,34 кН

N_риг= Nⁿ_ригxγ_f=35,34x1.1=38,87 кН

·  Находим нагрузку на низ колонны

N=q_покрxА_грxq_перекxА_гр+n_ригxN_риг+N_кол

= N=6,44*36+8,82*36+2*38,87+18,44=645,54 кН

·  Находим длительную часть нагрузки на низ колонны N_l

В соответствии с таб.3. СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия» длительная нормативная нагрузка на перекрытие обеденных залов составляет Рⁿ_l=1.0 кПа, а полная Рⁿ=3.0 кПа и коэффициент надежности по нагрузке γ_f=1.2

N_l=N-0.5xSxA_гр-Pⁿxγ_fxA_гр+Рⁿ_lx γ_fx A_гр

= 645,54 – 0,5x1,8x36 – 3x1,2x36+1x1,2x36=526,74 кН

·  С учетом коэффициента γ_n=0.95 нагрузка равна

N=645,54x0,95=613,26 кН

N_l=526,74x0,95=500,4 кН

6. Определяем расчетную длину колонны, она принимается равной высоте этажа

Расчётной схемой колонны первого этажа является стойка с шарнирным опорами в уровне фундамента и уровне перекрытия, так как принимаем, что размеры фундамента не велики. Расчётная длинна колонны принимается равной высоте этажа: l0=3,3м. Сжатые колонны рассчитываются с учётом гибкости. Гибкость колонны определяется по формуле λ= l0/h[8]

                                                             

Находим отношение:

==11<20

=500,4/613,26=0,82, принимаем 1

По таб.1 приложения 1 определяем значения коэффициентов

φ _sb=0.888

l₀/h=10=  φ_b=0.89

l₀/h=10=  φ_b=x                

l₀/h=10=  φ_b=0.86              

x=0,89-0,89-0,86 .(11-10)= 0,89-0.015=0,875, тогда φ_b=0,875;

12-10

l₀/h=10=  φ_b=0.9

l₀/h=10=  φ_b=x                 

l₀/h=10=  φ_b=0.88              

x=0,9-0,9-0,88 .(11-10)= 0,9-0.01=0,89, тогда φ_b=0,89;

12-10

Принимаем коэффициент армирования μ=0,01-0,02

Определяем  коэффициент £_s= по формуле 5.16[8]

£_s=R_scxμ/(R_b x γ_b2)=36,5x0,01/(1,15x0,9)=0,353

Вычисляем коэффициент продольного изгиба колонны по формуле 5.15[8]

φ= φ_b+2(φ _sb- φ_b)х£_s=0,875+2(0,89-0,875)0,353=0,885

0,885< φ _sb

0,885<0,89

Определяем требуемую площадь арматуры:

(As+As’)=(N/φ-Rb x γ_b2 x b x h)/Rsc

(As+As’)=(613,26/0,885-1,15 x 0,9 x 30 x 30)/36,5=(692,95-931,5)/36,5

(As+As’)=-6,54см², что <0

Так как требуемая площадь арматуры получилась отрицательной, это значит, что бетон один без арматуры справляется  с нагрузкой, но арматуру необходимо ставить обязательно, чтобы обеспечить минимальный процент армирования. Принимаем 4ø16АIII, As=8,04 см², где 4 это минимальное количество стержней, 16мм – это минимальный рекомендуемый диаметр стрежней, принимаемый в соответствии с п.5.17[10] при стороне сечения ≥250мм.

Проверяем процент армирования:

μ=(As+As')x100/b x h

μ=8,04x100/30 x 30=0,893, что больше минимального значения

μ_min=0,4% и меньше максимального значения μ_max=3,0%

Принятая арматура обеспечивает необходимый процент армирования.

Назначаем диаметр и шаг постановки поперечных стержней S:

S≤20 d_s=20 x 16=320мм, округляем и принимаем шаг 300 мм.

Проверка прочности: N≤N_сеч

N≤ φ[R_scx(As+As’)+R_bγ_b2 bh]

645,54≤0,885[36,5x(4,02+4,02)+1,15x0,9x30x30]=1083 кН

Условие выполняется прочность обеспечена

Арматура класса A-III R_s=365 мПа = 36,5 кН/см²

Бетон B20                        R_b=11,5 мПа, R_bt=0,9 мПа

γ_b2=0,9 – Коэффициент условия работы бетона.

Вес ригеля – 2,6 т.

С учётом коэффициента условия работы бетона:

R_b=11,5 x 0,9=10,35 мПа

R_bt=0,9 x 0,9 = 0,81 мПа

Находим минимальную длину площади опирания ригеля:

Так как B 20, R_{b, loc} =1,05 х 1,035 = 1,09 кН/м²

Опорное давление ригеля:

Где , (q+v) – нагрузка (постоянная +временная)

g_p – собственный вес ригеля

γ_ƒ – коэффициент надёжности по нагрузке

γ_n- коэффициент надёжности по ответственности

Находим фактические размеры консоли:

• Вылет консоли:  l₁=l+с

 l₁= 15 см отсюда фактическая длинна опирания ригеля: l= l₁-c=15