II Расчет колонны

1. По исходным данным из каталога (сборник 3.01. ЖГ – 4) подбирается марка колонны и вычерчивается ее эскиз с простановкой конструктивных размеров.

Принимается колонна марки 5 КД 3.33 с разрезкой на пять этажей (бестыковая колонна).

ЭСКИЗ КОЛОННЫ

Техническая характеристика колонны 5КД 3-33

Бетон тяжелый

В-40 Rb = 22мПа Rbt = 1,4мПа

Продольная арматура

класса А-III Rs = 365мПа; RsC = 365мПа

Поперечная арматура класса A-I

Rs = 225мПа RsC = 225мПа

Колонна армируется пространственными

арматурными каркасами

Расчетная схема

Обозначение нагрузок на колонну

N1 – нагрузка от покрытия

N2 – нагрузка от перекрытия

N3 – нагрузка от ригеля

N4 – нагрузка от перегородок

N5 – нагрузка от

веса колонны одного этажа

	Nv = N1 + N3 + N4 + N5
	NIv = N1 + N2 +2N3 + 2N4 + 2N5

	NIII = N1 + 2N2 +3N3 + 3N4 + 3N5
	NII = N1 + 3N2 +4N3 + 4N4 + 4N5
	NI = N1 + 4N2 +5N3 + 4N4 + 5N5

Подсчет нагрузок

Подсчет нагрузок производится с разделением на длительную часть нагрузки (Nl) и кратковременную (Nsh), полная N = Nl+ Nsh.

а) Нагрузка от покрытия

Эта нагрузка передается на колонну с грузовой площадью

Агр = Lp + Ln = 7.2х7.2 = 51.84м²

Следовательно для ее определения необходимо подсчитать нагрузку на 1м² горизонтальной проекции покрытия от всех слоёв покрытия и снега

Нагрузка на 1м² от покрытия и снега

Наименование нагрузок	Подсчет нагрузок	Нормативная н/м2	ﻷt	Расчетная н/м2
I Постоянная
1. 3^х слойная гидроизоляция			1,3
2. стяжка t=30мм p=550 кг/м^2	1х1х0,03х2000х9,81	588,6	1,3	765,18
3. утеплитель t=260мм p=550 кг/м^2	1х1х0,26х550х9,81	1402,8	1,2
4. пароизоляция			1,3
5. плита ПК68-12	m * g = 2400 * 9.81 A 68*12	2888,3	1,1
	ИТОГО q^н = 5077.3	q = 5883
II Временная
а) длительная
б) кратковременная	Poc = 500	p^н=500	1.4 p=700
	ИТОГО p^н=500
	ВСЕГО q^н = 5577.3	q = 6583

Сосредоточенная от покрытия

Nl = (q + Pc) * Aгр = (5883+0)*51.84 = 279054.72H = 279.05Kн

N1sh = Psh * Агр = 700*51,84 = 36288Н = 36,3кН

Так как кратковременные нагрузки имеются и на покрытии, то они вводятся в расчет с коэффициентом сочетания

nc = 0.9 nc * N1sh = 36.3 * 0.9 = 32.67Кн

Полная от покрытия

N1 = N1l + N1sh = 279.05 + 32.67 = 311.72Кн

б) Нагрузка от веса ригеля.

Масса ригеля из каталога m=4,4m

Ригель марки РДП 6,68

N3L= mg*γf= 4,4*9,81*1,1=47,48 кН

N3sh= 0

N3= N3L+ N3sh= 47,48+0 = 47,48 кН

в) Нагрузка от веса перегородок

N4L= mgγf= νpgγf= Lhρgγf

L- длина перегородки, равная расстоянию между гранями колонн.

L= 720-30=690 см.

h=330-15=315 см

в = 120 мм= 12 см

ρ= 1600 кг/м³

N4L= 6,9*3,15*0,12*1600*9,81*1,1= 45032,137 Н ≈45 кН

г) Нагрузка отвеса колонны

масса колонны 5 КД 3-33 m = 3,6 m

N5L=(m:4)*gγf =(3,6:4) * 9,81 * 1,1 = 9,7 кН

Нагрузка в сечении 5-5 на колонну

Длительная NνL= N1L+N3L+N4L+N5L=279,05+47,48+45+9,7= 381,23кН.

Кратковременная

N5sh=N1sh+N3sh+ N4sh+N5sh= 36,3+0+0+0= 36,3кН

Полная N5=N5L+N5sh= 417,53кН

Нагрузка от перекрытия

Это нагрузка передается с грузовой площадью. Агр=Lp*Ln= 7,2*7,2=51,84м²для ее определения подсчитываем нагрузку на 1 м²с перекрытия.

Нагрузка на 2м² плиты

Наименование нагрузок	Подсчет нагрузок	Нормативная н/м2	ﻷt	Расчетная н/м2
I Постоянная
1. половая рейка t=29мм p=600 кг/м^2	1х1х0,029х9,81х600	170,69	1,1	187,76
2. лаги 60х120мм p=600 кг/м^2	1х1х0,06х600х9,81	353,16	1,1	388,5
3. звукоизоляция t=40мм p=600 кг/м^2	1х1х0,04х600х9,81	235,44	1,2	282,5
4. плита ПК68-12	m * g = 2400 * 9.81 A 6,85* 1,19		1,1	3177,9
	ИТОГО q^н = 3648,3	q = 4037
II Временная
а) длительная			1,3
б) кратковременная			1,2 910
	ИТОГО p^н=2000	p=2600
	ВСЕГО q^н = 5648	q = 6637

Длительная – N2l = (q+Pc) * Агр = (4037 + 1690) * 51,84 = 296887,68 = 296,89Кн ≈ 300Кн

Кратковременные – N2sh = Psh * Агр = 910 * 51.84 = 47174.4н ≈ 47.2Кн

Полная - N2 = N2l + N2sh = 300 + 47.2 = 347.2 Кн

Нагрузка в сечении IV – IV

Длительная – NIVl = N1l + N2l + 2N3l + 2N4l + 2N5l = 279.05 + 300 +(2*47.48) + (2*45) + (2*97) = 783.41Кн

Кратковременные – NIVsh = (N1sh + N2sh) * h l = (36.3 + 47.2) * 0.9 = 75.15Кн

Полная - NIV= 783.41 + 75.15Кн = 858.56 Кн

Нагрузка в сечении III – III

Длительная NIIIl = N1l + 2N2l + 3N3l + 3N4l + 3N5l = 279.05 + 2*300 + +3*47.48 + 3*45 + 3*9.7 = 1185.59Кн

________________________________ = 0,91 + 2 (0,91 – 0,91) * 0,37 = 0,91

(As + As') = ____________________________________________________

Принимаем 8 Æ16 A – III c (As + A's) = 16.02 см²

Проверяем конструктивные требования по армированию колонны

M% = As + A's * 100% = 16.02 * 100% = 1.78 ≈ 1.8%

b*h 30*30

По проценту армирования конструктивные требования соответствуют I-му интервалу армирования

М = 0,01

___ = 0,01 * 365 = 0,184

22*0,9

___ = 0,91 + 2(0,91 – 0,91) * 0,18 = 0,91

(As + As') = ____________________________________________________

Принимаем 4 д-16 A-III с (As + As') = 8,04см²

M = As + A's = 8.04 * 100% = 0.8%

30*30 900

что соответствует I-му интервалу армирования

поперечную арматуру принимаем д-6 A-I

по условию технологии сварки.

Её шаг в каркасе S < 20d = 20*16 = 320мм

Принимаем S=300мм кратно 50

Т.к. сечения III-III; II-II; IV-IV; V-V имеют Æ

продольной арматуры меньше чем, в I сечении, то

арматура будет приниматься конструктивно, т.е. 4 Æ16 А-III (As + A's) = 8.04см²

Расчет консоли

Расчетная схема

Консоль работает на изгиб нагрузки передаваемой ригелями.

а - изгибающий момент

М = 1,25*Q * с

С = а3 + 2 lоn = 20 + 2 * 130 = 107см

3 3

lоn = lк – а3 = 150-20 = 130см

Q = N2 + N3 + N4 + N5 = 347.2 + 47.48 + 45 + 9.7 = 228.24Кн

2 2

M = 1.25*228.24*0.107 = 30.53Кн*м

Требуемая площадь арматуры

As = M = 30.53 * 10³ = 0.747 * 10^-3м² = 7.47см²

Rs*Z 365*10⁶*0.112

Z – расстояние между осями продольной арматуры консольного каркаса

Z = hk – tn – a3 – a = 150 – 8 – 20 – 10 = 112мм

По сортаменту принимаем

2Æ22 A-III с As = 7,6см²

Схема консоли

Расчет косвенной арматуры

На верхний торец колонны опираются ригеля, следовательно он испытывает местное напряжение сжатия и растяжения.

Для восприятия растягивающих напряжений верхний торец колонны армируется конструктивными сетками в соответствии с требованиями СНиП2.03.01-84

Количество сеток принимается не менее 4-х.

Шаг сеток 75мм

Сетки изготавливаются из арматуры Æ6 A-III с шагом стержней

S <1 h S > 50мм S < 150мм

1 h = 1 * 300 = 100мм

3 3

Принимаем S=60мм

Эскизное конструктирование колонны

Дата добавления: 2015-06-29