4.2 Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси.

Q_max=182 кН, q=46,4кН/м

Определим требуемую интенсивность поперечных стержней из арматуры класса А- III R_sw=175 МПа. Е_s=210000 МПа.

принимая в опорном сечении h₀= 550-42=508 мм.

Рис.9 К расчету прочности ригеля по наклонным сечениям.

при _f=0 и _b2=2,0 получим

М_b= _b2 R _bt bh²₀=2•1,17•220•508²=133 кН•м.

Q_b1=2=157 кН. Так как Q_b1/0,6=157/0,6=261> Q_max=182 кН, то требуемую интенсивность поперечных стержней определим по формуле

q_sw== - 6,56кН/м

Поскольку -74,9 кН/м <q_SW=- 6,56 кН/м, то принимаем q_SW=49,5кН /м

V этап

5. 5 Проектирование сборной железобетонной колонны и фундамента под колонну.

Определим нагрузку на колонну с грузовой площади S, соответствующей заданной сетке колонн и коэффици­ентом надежности по назначению здания _n=0,95 S=6,3•4,8=30,24 м²

Постоянная нагрузка от конструкций одного этажа:

 от перекрытия (см. табл. )4,46•30,24•0.95=128,13кН;  от собственного веса ригеля сечением 0,22•0,55 м длиной 6,3 м при плотности железобетона =25 кН/м³ и _f=1,1 будет равна

0,22•0,55•6,3•25•1,1•0.95=19.9 кН;

 от собственного веса колонны сечением 0,3•0,3 м при высоте этажа 3,3м составит 0,3•0,3•3,3•25•1,1•0.95=17,76 кН.

Итого: 128,13+19,9+17,76=165,67кН.

Временная нагрузка от перекрытия одного этажа (см. табл.)

4,92•30,24•0,95=141,34 кН,

в том числе длительная 3,44•30,24•0,95=104 кН.

Постоянная нагрузка от покрытия при нагрузке от кровли и плит 1,325 кН/м² составит 1,325•30,24•0,95=38,06 кН,

то же с учетом нагрузки от ригеля и колонны верхнего этажа

38,06+19,9+17,76=75,72 кН.

Временная нагрузка от снега для г. Пенза (II - р-он s=0,7) при коэффициенте надежности по нагрузке _f= 1,4 будет равна

1,8•1,4•30,24•0,95=72,39 кН,

в том числе длительная со­ставляющая 0,5•72,39=36.2 кН.

Таким образом, суммарная (максимальная) величина продольной силы в колонне первого этажа (при заданном количестве этажей - ) будет составлять

N= (165,67+141)• (4-1) +75,72+72,39=1038кН;

в том числе длительно действующая

N_l = (165,67+104)• (4-1) +75,72+38,06=923 кН.

Характеристики бетона и арматуры для колонны

Бетон тяжелый класса В30, R_b=17,55 МПа при _b2 =0,9.

Продольная рабочая арма­тура класса А-III, R_sc=365 МПа.

5.1 Расчет прочности сечения колонны

выполняем по формулам [3п. 3.64] на действие продольной силы со случайным эксцентрисите­том, поскольку класс тяжелого бетона ниже В40, а l₀=4800 мм < 20h=20•400=8000 мм.

 Принимая предварительно коэффициент  = 0,8 вычисляем тре­буемую площадь сечения продольной арматуры по формуле (119) [3] A_s,tot=мм²

Принимаем 4 диаметра 16 А-III, A_s=804мм²

Проверку прочности сечения колонны с учетом площади сечения фактически принятой арматуры.

При N_l/N=923/1038=0,89;

l₀/h=13,3 и a^’= 40 мм <0,15h=60мм по приложению 6 находим _в= 0,853 _sb=0,89

_s=Rsc •As_,tot/(R_b •A)=365 •772/(15,3 •300 •300)=0,21;

то = _в+2(_sb-_в) _s =0,853+2(0,88+0,83)=0,853<_sb=0,88;

 Тогда фактическая несущая способность расчетного сечения колонны будет равна

N_u=(R_bA+R_scA_s,tot)=0,882 • (15,3•300 •300+365 •804)=1380,6 кН >1038

N=1038 кН, следовательно, прочность колонны обеспечена.

Так же удовлетворяются требования [2п. 5.16] по минимальному армированию, поскольку %=%=0,85%>0,4

 Поперечную арматуру в колонне конструируем в соответствии с требованиями [2 п. 5.22] из арматуры класса A-I диаметром 8 мм, устанавливаемую с шагом S =500 мм = 20d мм и не более 500 мм (рис. 11 а).

Рис.11 К расчету колонны: деталь армирования колонны расчетные сечения и армирование фундамента.