2.1 РОЗРАХУНОК КОЛОНИ СЕРЕДНЬОГО РЯДУ СКТ 3-48-1
2.1.1. ЗАВДАННЯ НА ПРОЕКТУВАННЯ
Необхідно розрахувати і законструювати колону середнього ряду одноповерхової сільськогосподарської будівлі, в якої розрахункова стискувальна сила діє з початковим ексцентриситетом, і є не перевишаючим випадкового.
Таблиця 1
Збір навантажень на 1 м2 покриття
№ п/п | Навантаження | Підрахунок навантаження | Нормативна | γ | Розрахункова | |||
кг/м2 | Н/м2 | кг/м2 | Н/м2 | |||||
А.Постійна | ||||||||
1 | Азбестоцементні хвилясті листи | 20 | 20 | 200 | 1,1 | 22 | 220 | |
2 | Бруски | 0,04 · 0,05 1,5 · cos 25 | 0,7 | 7 | 1,1 | 8 | 80 | |
3 | Обрешітка | 0,05 · 0,06 · 2 · ·500 / 3 | 1 | 10 | 1,1 | 1,1 | 11 | |
4 | Утеплювач Мінераловатні плити ρ = 400 кг/м3 t = 10 см | 0,09 · 400 | 40 | 400 | 1,3 | 52 | 520 | |
5 | Пароізоляція | 1 · 3 | 3 | 30 | 1,2 | 3,6 | 36 | |
6 | Залізобетонна ребриста плита a x b =1,5 х 6,0 m = 1190 кг | 1190 1,5 · 6 | 132 | 1320 | 1,2 | 145 | 1450 | |
Разом постійна | gn = | 200 | 2000 | g = | 230 | 2300 | ||
Б.Тимчасова | ||||||||
Короткочасне від снігу для II району | Sn = | 50 | 500 | 1,4 S= | 70 | 700 | ||
Разом тимчасова А+Б | qn = | 250 | 2500 | q = | 300 | 3000 |
Для колони використовані слідуючі матеріали:
- бетон важкий класу В-20 з коефіцієнтом умови роботи
γ b2 = 1,0
- повздовжня арматура класу А-II
2.1.2. РОЗРАХУНКОВІ ДАННІ ПО МАТЕРІАЛУ:
Для важкого бетону класу В-20 з γ b2 = 1,0
- розрахунковий опір осьовому стисканню
Rb = 11,5 МПа = 1150 Н/см2
Для повздовжньої арматури класу А-II
- розрахунковий опір стисканню
Rsk = 280 МПа = 28000 Н/см2
2.1.3. ВИЗНАЧЕННЯ НАВАНТАЖЕНЬ І ЗУСИЛЬ
Грузовий майданчик для колони
Ακгр = l х l′ [ 2.1]
Ακгр = 6 х 6 = 36 м2
Вага балки БС 6-2 складає: Рnф = 8,5 кН
Розрахункова довжина колони прийнята, як висота від рівня чистого полу до низу несучої конструкціїl0 = 3,75 м
Розрахункова повздовжня сила від дії постійного, тимчасово-короткочасового і тимчасово-довгочасного навантаження складає:
N = Ακгрxq + Рnф x γf [ 2.2]
N = 36 x 3 + 8,5 x 1,1 = 117,35 кН
Розрахункова повздовжня сила від дії постійного, тимчасово-довгочасного навантаження складає:
N l = Ακгрxg + Рnф x γf [ 2.3]
N l = 36 x 2,3 +8,5 х 1,1 = 92,2 кН
2.1.4. КОНСТРУКТИВНИЙ РОЗРАХУНОК КАЛОНИ
Приймають коефіцієнт армування, яким оцінюють насиченість колони повздовжньою арматурою. Оптимальний процент армування з економічних міркувань
1-2 % μ = 0,01
l0
Перевіряють умову λ = < 20hk [ 2.4]
Так як, λ = 12,5 < 20 умова задовільняється і по гнучкості λ = 12,5 та по відношенню
N l 92,2
= = 0,8 ,N 117,4
З таблиці приймається коефіцієнт φв = 0,847 так як площа протіжніх стержнів меньша ніж повздовжня головна арма-тура, то з таблиці приймають коефіцієнт φr = 0,876
Підраховують коефіцієнт α
Rsc
α = μRb[ 2.5]
280
α = 0,01 = 0,2411,5
Підраховують коефіцієнт повздовжньго вигину φ
φ = φв + 2 (φr - φв ) α < φr [ 2.6]
φ= 0,847 + 2 (0,874 –0,847) 0,24 < 0,874
0,860< 0,874
Так як умова задовільняється, відраховують необхідну площу повздовжньої арматури
N Rb
As + A' = - bk hkη φ Rsc Rsc [ 2.7]
117400 11,5
As + A' = - 30 х 30 = -32 < 01 х 0,860 х 28000 28000
As min = µ min bk hk[ 2.8]
As min = 0,02 · 30 · 30 = 18 см2
Прийнято 4Ǿ6 .
В якості поперечної арматури прийнята арматура Ǿ6 А-I. Крок поперечної арматури назначають із умов:
- S < bkS < 300 мм
- S < 20d(для зварних каркасів) S < 20 · 1,2 = 240 мм
- S < 500 ммS < 500 мм
Крок прийнят по найменшому із значень S = 200 мм.
Визначення фактичної несучої здатності колони
Nu = φ /Rb · bk · hk + Rsc (As + A') > N[ 2.9]
Nu = 0,860 · /11,5 · 30 · 30 + 28000 · (5,7+5,7)
Nu = 3166000 = 3166 кН > 117,4Кн
Так як умова задовільняється міцність колони забезпечена.
2.1.5. РОЗРАХУНОК КОЛОНИ НА ТРАНСПОРТНІ НАВАНТАЖЕННЯ
Колона перерізом bk · hk = 30 · 30 см і довжиною
Нk = 4,75м перевозиться автотранспортом плиском, тому висота робочого перерізу hk = 30см
Робоча висота переріза
h0 = h – а [ 2.10]
h0 = 30 – 3 = 27 см
Відносна висота стиснутої зони переріза
Rs · As
ζ = [ 2.11]Rb · b · h0
28000 · 5,7
ζ = = 0, 1711150 · 30 · 27
З таблиці розрахункових коефіцієнтів по значенню
ζ = 0,19 визначають коефіцієнт υ = 0,905
Визначають момент, який може сприяти переріз
Мар = Rs · As · υ · h0[ 2.12]
Мар = 28000 · 5,7 · 0,905 · 27
Мар = 3899000 Н·см = 38,99 кН·м
Визначають навантаження від власної ваги з врахуванням коефіцієнта дінамічності υd = 1,6
qd = bk · hk · ρ · υd[ 2.13]
qd = 0,3 · 0,3 · 25 · 1,6 = 3,6 кН·м
Підйомні петлі розміщені на відстані 1,4…1,6 прольоту.
Підкладки при транспортуванні колон розміщують під петлі
l1 = 1,0 м ;
l2 = Нk = 4,75м ;
l2 = 4,75 – 2 · 1,4 = 2,75м
Моменти які виникають при транспортуванні на опорі
qd · l12
Моп =2 [ 2.14]
3,6 · 1,02
Моп = = 1,8 кН м2
- в прольоті
qd · l22
Мп =8 [ 2.15]
3,6 · 2,752
Мп = =3,4 кНм8
Підраховуєм результіруючий момент
Мр = Мп - Моп [ 2.16]
Мр = 3,4 – 1,8= 1,6 кНм
Порівнюємо Мр з несучою спроможністю колони - Мар