Проектирование и конструирование монолитных железобетонных конструкций для зданий промышленн (стр. 10 из 13)

где т – количество перекрытий: т = 3 при 4-этажном здании;

g – нормативная нагрузка от собственного веса плиты и пола: g = 3,03 кН (см. пункт 3.1);

l_вт – пролет второстепенных балок: l_вт = 7000 мм = 7 м;

шаг второстепенных балок (короткая сторона плиты): ;

собственный вес второстепенной балки вышележащих перекрытий:

,

где

высота второстепенной балки: ;

высота плиты: ;

ширина второстепенной балки: ;

плотность железобетона: ;

собственный вес главной балки вышележащих перекрытий:

,

где

высота главной балки: ;

ширина главной балки: ;

пролет главных балок: 6000 мм = 6 м;

собственный вес колонн 1-го этажа:

,

где

высота этажа: 3,8 м;

b, h – предварительно назначенные размеры сечения колонны: 300х300 мм;

т = 1 – для рассматриваемого случая с несущими наружными стенами (учитываются колонны только первого этажа);

Подставив найденные значения, имеем:

.

Расчетная временная нагрузка вычисляется согласно формуле:

,

где

нормативное значение временной нагрузки, равной сумме длительной и кратковременной соответственно: ;

.

Найденные значения нагрузок суммируем с учетом коэффициентов надежности по нагрузке g_t, значения которых приняты согласно п.п. 2.2, 3.3 соответствующего нормативного документа [5]. Результаты вычислений представлены в табл. 8.

Нормативные и расчетные нагрузки, действующие на колонну первого этажа.

Таблица 8

Нагрузка	Нормативная нагрузка, кН	Коэффициент надежности	Расчетная нагрузка, кН
Постоянная:
вес плиты и пола	127,3	1,1	140
вес второстепенных балок	5,6	1,1	6,2
вес главных балок	8,5	1,1	9,4
вес колонн	0,8	1,1	0,9
Временная:	945,0	1,2	1134,0
Итого:	1290,5

6.2 Проверка принятых размеров колонны.

Определяется расчетная длина колонны [2]:

,

где 1,0 – коэффициент учета жесткости закрепления опор для рассматриваемого случая;

0,15 м – расстояние от обреза фундамента до уровня чистого пола;

высота главной балки с учетом толщины плиты перекрытия: м;

.

Т.к. для рассматриваемой колонны прямоугольного сечения с симметричной арматурой класса A-III выполняется условие

[2],

где h – высота сечения колонны, то такую колонну при наличии случайного эксцентриситета можно рассчитывать как центрально-сжатую по условию [2]:

или (2),

где N – расчетная продольная сила: N = G + P с учетом коэффициентов надежности (см. пункт 6.1);

g_b, j – коэффициент условия работы и продольного изгиба колонны соответственно:

при

коэффициент g_b = 1;

, где α = , j_b, j_r– коэффициенты, принимаемые по табл. 7 [2] в зависимости от гибкости колонны и соотношения длительных нагрузок к полным;

R_b - расчетное сопротивление бетона сжатию: для бетона класса В25 R_b = 14,5 МПа;

расчетное сопротивление арматуры cжатию: для арматуры класса A-III МПа;

A_b, A_sc – площади поперечного сечения бетона и арматуры соответственно;

m – процент армирования.

При расчете центрально-сжатой колонны, определение площади сечения бетона и арматуры произведем по найденным нагрузкам и характеристикам материала, для этого предварительно зададимся:

- процентом армирования: согласно рекомендациям в табл. 12 [1] для сжатых элементов прямоугольного сечения с характеристикой

минимальный процент армирования составляет m_min= 0,2%;

- значениями g_b, j: примем g_b =1, j = 1.

Тогда, выражая площадь сечения колонны из выражения (2), получим:

.

Размеры сторон сечения колонны:

.

Отношение длительной временной и расчетной полной нагрузки соответственно:

;

где длительная нагрузка находится по формуле:

N_дл =

.

Гибкость колонны:

.

По найденным значениям

= 13 и = 0,7 по табл. 7 [2] находим недостающие коэффициенты: j_b = 0,858; j_r = 0,8825.

Коэффициент α находится через предварительно заданный процент армирования

(m = 0,2%): α =

= ;

Определяется фактическое значение коэффициента продольного изгиба:

.

Определяется площадь сечения сжатой арматуры: