Раздел 2 расчет и конструирование

2.1. Сбор нагрузок на каркас здания

Таблица 2.1 – Сбор нагрузок на покрытие

№ п/п	Вид нагрузки	Нормативная нагрузка qн, кН/м2	γ	Расчетная нагрузка qр, кН/м2
1	Гравийный пригруз	0.03	1.3	0.039
2	Утеплитель – минераловатные плиты повышенной жесткости (ГОСТ 9573–82) ρ=200 кг/м3, толщ. 100 мм	0.20	1.2	0.24
3	Рулонная гидроизоляция	0.022	1.3	0.029
4	Пропитка битумом	0.012	1.3	0.016
5	Цементно-песчаная стяжка t= 30 мм; ρ=1800 кг/м3	0.54	1.3	0.702
6	Железобетонная плита покрытия, t=200 мм; ρ=2500 кг/м3	5,0	1,1	5,5
7	Снеговая нагрузка S0	1,71	1,4	2,4
	Итого qпокр=	7,51	1. 4	8,926

Таблица 2.2 – Сбор нагрузок на перекрытие

№ п/п	Вид нагрузки	Нормативная нагрузка qн, кН/м2	γ	Расчетная нагрузка qр, кН/м2
1	Паркет t=25 мм; ρ=700 кг/м3	0.175	1.2	0.21
2	Подложка из фанеры ρ=500 кг/м3	0.2	1.2	0.24
3	Звукоизоляция t=15 мм; ρ=200 кг/м3	0.3	1.2	0.36
4	Железобетонная плита перекрытия t=200 мм; ρ=2500 кг/м3	5	1,1	5,5
5	Эксплуатационная нагрузка (жилые комнаты)	1,5	1,2	1,8
6	Временные нагрузки: а) длительная б) кратковременная	0,1 0,5	1,2 1,2	0,12 0,6
	Итого q2 =	7,715		8,83

2.2. Расчёт колонны в осях

Принимаем размер рассчитываемой колонны 300мм300мм.

При определении расчетной длины, колонны, примыкающие к перекрытию рассматриваются как шарнирно-неподвижное закрепление (l_o=H_эт); заделка в фундамент рассматривается как защемление на уровне обреза фундамента l_o=0,7H_эт.

Рассчитываем колону подвального этажа:

Высота подвала Н_эт =3,1 м, => l_o=0,73.1=2,17м;

Гибкость колонны

Сбор нагрузок на колонну осуществляем с площади l₁xl₂=6,0 x 7,80м

1. Усилие, передающееся от перекрытий на колонну:

где S=7,8∙6= 46,8 м2 – грузовая площадь

γn=0,95 – коэффециент надёжности по назначению зданий

Nn=8,83кН/м2∙46,8м2∙0,95=392,6кН

2. Усилия, передающиеся от покрытия:

• от постоянных и длительно действующих нагрузок:

• от кратковременных нагрузок:

3. Собственный вес колонн:

H=H₁=H₂=3,3м

Н_подв=3,2+0,15=3,35

Конструктивная высота колонн подвального этажа принимается от уровня верха фундамента до пола 1- го этажа.

- _{коэффициент надёжности по нагрузке}

4. Усилия от расчётных нагрузок:

• от постоянных и временных длительных нагрузок:

• от кратковременно действующих временных нагрузок:

Приведённая продольная сила

Принимаем класс бетона В15: R_b=8,5МПа

γ_вч=0,9

Класс арматуры: R_s=365МПа

Для определения площади сечения рабочей арматуры используем уравнение несущей способности центрально сжатой колонны со случайным эксцентриситетом

_{где As,tot - общая площадь поперечного сечения арматуры;}

_{φ – коэффициент, учитывающий гибкость колонны.}

_{Задача решается методом последовательного приближения}

При N_l/N=0,912 и l₀/h_k=7,47 предполагая отсутствие промежуточных стержней и при a=a` < 0,15h, находим:

γ_b=0,913

γ_sb=0,914

где a и a` - расстояние от поверхности колонны до центра тяжести угловых стержней.

Принимаем в первом приближении φ=φ_sb=0,914

Из основного уравнения находим:

отсюда α_s=

Следовательно можно принять φ=φ_sb и сразу принять A_s,tot

Принимаем рабочую продольную арматуру 4Ø25 А-III, A_s,tot=1963мм²

Процент армирования:

μ%=(

Проверяем несущую способность колонны:

N=1205200H < 0,914(0,9*8,5*300²+365*1963)=1284165Н

Принятая арматура удовлетворяет всем требованиям.

Армирование колонны.

Длина пропуска (нахлёстки) стыкуемых стержней:

1. l_an1 ≥ 40d, где d – диаметр арматуры

l_an1=40*25=1000мм

_2.

_3.

Окончательную длину нахлёстки принимаем равной l_an=1000мм.

Принимаем армирование колонны вязаным каркасом.

Принимаем по таблице по таблице свариваемости диаметр хомутов d_sw=8мм.

Шаг хомутов в пределах длины нахлёстки:

S₁ ≤ 10d_min

S₁=10*25=250мм

S₂ ≤ 15d_min

S₂=15*25=375мм

Принимаем:

S₁=250мм

S₂=375мм