Расчет колонны К-1 (3КО 3.33-2.5)

Расчет колонны К-1 (3КО 3.33-2.5)

1.  Определение грузовой площади

Агр = 6х3 = 18 м²  - грузовая площадь

2.  Конструкция кровли

1.   2 слоя техноэласта p=1600 t=2

2.  Ц.п. стяжка  p=1800 t=30

3.  Утеплитель (Isover) p=35 t=200

4.  Пароизоляция из техноэласта p=1600 t=2

5.  Стяжка  выравнивающая p=1800 t=20

6.  Разуклонка из керамзита p=500 t=200

7.  Ж/б плита покрытия

Сбор нагрузок на 1м²   покрытия.

 

№ п/п	Нагрузки	Подсчет	Нормативная нагрузка кПа	кПа	Расчетная нагрузка
Постоянные нагрузки
1	2 слоя техноэласта	16х0,002х2слоя	0,064	1,3	0,076
2	Ц.п. стяжка	18х0,03	0,54	1,3	0,7
3	Утеплитель (Isover)	0,35х0,2	0,07	1,2	0,08
4	Пароизоляция из техноэласта	16х0,002	0,032	1,2	0,03
5	Стяжка ц.п. выравнивающая	18х0,02	0,36	1,3	0,46
6	Разуклонка из керамзита	5х0,2	1	1,3	1,3
7	ж/б плита покрытия	-	3,2	1,1	3,52
	Итого постоянные		qn=5,26		q=6,16
Временные нагрузки
1	Снеговая нагрузка г.Кострома(IV Климатич. район)	S=SqхM S=2.4х1=2.4кПа Sn=Sх0.7=1,68кПа	Sn=1,68		S=2,4
	Итого временные		1,68		2,4
	Всего		qn=6,94		q=8,56

3.Конструкция пола

1.  Бетон мозаичного состава p=2100 t=20

2.  Ц.п. стяжка  p=1800 t=30

3.  Плиты древесно волокнистые p=400 t=50

4.  Ж/б плита перекрытия

Сбор нагрузок на 1м² перекрытия.

 

№ п/п	Нагрузки	Подсчет	Нормативная нагрузка кПа	кПа	Расчетная нагрузка
Постоянные нагрузки
1	Бетон мозаичного состава	21х0,02	0,42	1,3	0,546
2	Ц.п. стяжка	18х0,03	0,54	1,3	0,702
3	Плиты древесно -волокнистые	4х0,05	0,2	1,2	0,24
4	ж/б плита покрытия	-	3,2	1,1	3,52
	Итого постоянные		qn 4,36		q=5,008
Временные нагрузки
1	Нагрузки на  перекрытие	-	Pn=2,0	1,2	P=2,4
2	Нагрузка от перегородок	-	Pn=0,5	1,1	P=0,55
	Итого временные		2,5		2,95
	Всего		qn=6,86		q=7,958

4. 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=b ^х h ^х H ^х γ_ж/б=0,3 ^х 0,3 ^х 10,75 ^х 25=24,18 кН

N _кол=N^{n х} γ_f=24,18 ^х 1.1=26,6 кН

·  Нагрузка от ригелей на колонну передается с половины ригеля в осях А-б на 2,3, этаже и с крыши Всего на колонну передается нагрузка от 1,5 ригеля.

Принимаем сечение ригеля  b ^х h=400 ^х 500мм и выполняем из ж/б с ρ=2500 кг/м³ (удельный вес γ=25 кН/м³)  длина ригеля l=5.56м

Nⁿ_риг=b ^х h ^х l ^х γ=0,4 ^х 0,5 ^х 5.56 ^х 25=28,3 кН

N_риг= Nⁿ_риг ^х γ_f=28,3 ^х 1.1=31,13 кН

·  Находим нагрузку на низ колонны +Nколонны

N=qпокр ^х   Агр +2(  qперекр.  ^х   Агр )+nригелей  ^х  Nриг+Nколонны

N=8,56х18+2(7,958х18)+1,5х31,13+26,6=513,85кН           

·  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=0.7 кПа, а полная Рⁿ=2.0 кПа и коэффициент надежности по нагрузке γ_f=1.2 ; S=2,4-снеговая нагрузка

N_l=N-0.5 ^х S ^х A_гр-P^{n х} γ_f ^х A_гр+Рⁿ_l ^х γ_f ^х A_гр=513,85-0.5 ^х 2,4 ^х 18-2 ^х 1.2 ^х 18+0,7 ^х 1.2 ^х 18=464,17 кН

·  С учетом коэффициента γ_n=0.95 нагрузка равна

N=513.85 ^х 0.95=488,15 кН

N_l=464,17 ^х 0.95=440,96 кН

5. Задаемся материалами колонны

-  Бетон тяжелый класса В20

-  γ_b2=0.9

-  продольная арматура класса А-III

-  поперечная арматура класса Вр-I

-  расчетное сопротивление

R_b=11.5 МПа

R_sc=365 МПа

6.Расчетная схема

Определяем расчетную длину колонны, она принимается равной высоте этажа

Находим отношение

Lo/h=330/30=11<20            

Nl/N=440,96/488,15=0,903 ~1

Интерполируем:

Определяем значение коэффициентов

  Т.к. Lo/h=11,то φ_b=Х

_{X=0,89-(0,89-0,86)/(12-10)х(11-10)=0,875}

Т.к. Lo/h=11,то φ _sb=Х

_{X=0,9-(0,9-0,88)/(12-10)х(11-10)=0,89}

φ_b=0,875

φ _sb=0,89

Задавшись коэффициентом армирования µ, вычисляем значение коэффициента α принимаем µ=0,01

α=R_sc ^х µ/(R_b ^х γ_b2)=36.5 ^х 0.01/(1.15 ^х 0.9)=0.353

Вычисляем коэффициент продольного изгиба

     φ = φ_b+2(φ _sb-φ _b) ^х α=0.875+2(0.89-0.875) ^х 0.353=0.885<φ_sb=0.89

Определяем требуемую площадь арматуры

(А_s+A_s`)=N/ γ - R_b ^хγ_b2 ^хb ^хh=(488.15/0.885-1.15 ^х 0.9 ^х 30 ^х 30)  <0

                              R_sb                                      36.5

 551.58-931.5 < 0

        36.5

(A_s+A_s`)= -10,4cм²<0

Т.к. требуемая площадь получается отрицательной, это значит что бетон один справляется с нагрузкой и арматуру следует принимать по конструктивным требованиям.

Принимаем 4 Ø16 А-III , А_s=8.04 см²

Проверяем % армирования

µ=(А_s+A_s`) ^х 100/ b ^х h=8,04 ^х 100/30 ^х 30=0,893%

что >min=0.4%

       <max=3.0%

Принятая арматура обеспечивает необходимый % армирования.

 Назначаем Ø и  шаг постановки поперечных стержней

d_sw>0.25d_s=0.25 ^х 16=4 мм

принимаем поперечную арматуру

 4ØBp-I; шаг поперечных стержней S    

     S<20d_s=20 ^х 16=320 мм

Принимаем шаг S=300 мм(кратно 50 мм)

7.Конструируем сечение колонны