Сбор нагрузок на колонну. Усилия в колонне

При определении усилий в колонне необходимо выделить усилия, возникающие от действия постоянной и временной нагрузки. К временным нагрузкам на покрытие относят снеговую нагрузку для г.Красноярск III снегового района строительства [3, прил.5]. В зависимости от снегового района часть этой нагрузки учитывают как длительно действующую. Постоянную нагрузку от покрытия определяют в соответствии с конструкцией кровли. Для определения полной нагрузки составим таблицу по следующей форме:

Таблица 1.5

Нагрузки на покрытие

Определим усилие в колонне первого этажа от полной расчетной нагрузки:

, где

 - грузовая площадь, с которой собирают нагрузки, м².

 - количество этажей зданий, м

 – высота этажа, м

 - полная нагрузка от покрытия, кН/м²

кН

Определим усилие в колонне первого этажа от постоянной и длительно действующей нагрузки:

, где

 – длительно действующая на перекрытие временная нагрузка, кН/м²

 – сумма постоянной и длительно действующей снеговой нагрузок на покрытие, кН/м²

кН

Расчет прочности колонны

Расчетная схема

 мм

Принимаем  мм

 мм

 мм

 мм

 мм, где

 - расстояние между центрами тяжести арматурных стержней

, где

 – модуль упругости арматуры, МПа. Принимается по [2, табл.29]

 – модуль упругости бетона, МПа.

- коэффициент, учитывающий длительность воздействий нагрузки

 мм

, где

 - расчетная длина колонн. При жестком соединении ригелей с колоннами принимают равной высоте этажа.

Определяем минимальный коэффициент армирования . Устанавливается в зависимости от гибкости. При ,  [5, п. 4.1].

 мм²

Момент инерции :

 мм⁴

Величину случайного эксцентриситета следует принимать большему из следующих значений:

 [2, п. 1.21]

Принимаем  мм.

 мм.

Т.к. , следовательно, принимаем  мм.

Момент инерции арматуры относительно центра тяжести сечения :

 мм⁴

Определим максимальное продольное сжимающее усилие, кот в состоянии воспринять элемент без потери устойчивости :

МН

 - условие выполняется

 - коэффициент эксцентриситетного сжатия

Определим эксцентриситет :

 мм

Граничную относительную высоту сжатой зоны бетона  берем из расчета ригеля, т.к. класс арматуры у ригеля и колонны совпадают.

;  - условие выполняется

;  - условие выполняется

;  - условие выполняется

 см²

По [5, прил.6] по рассчитанной площади  принимаем: арматуру диаметром  мм при числе стержней , площадь поперечного сечения  см². Масса 1 погонного метра равняется 0,499 кг.