Расчет колонны и фундамента под колонну

     При ,

     где A_c и  u – соответственно площадь и периметр поперечного сечения и RH=50% для t₀ =30 cут. Ø (∞,t₀)=2,1.

     Тогда

     Коэффициент приведения  
 

     Для сечения с трещиной при неиспользовании  двухлинейной диаграммы деформирования высота сжатой зоны х_ll в общем случае может быть найдена из условия равенства статических моментов сжатой и растянутой зон сечения относительно нейтральной оси

      ;

     Тогда .

     При отсутствии расчетной арматуры в  сжатой зоне p_l2=0, тогда .

     Подставляя  значения, получим

     

     где

     напряжение  в арматуре .

     Расчетную ширину раскрытия трещин определяем по формуле:

     w_k=β∙S_rm∙ε_sm,

     где S_rm=50+0,25k₁k₂

     при k₁=0,8 (для стержней периодического профиля),

            k₂=0,5 (при изгибе),

     min:

     Средние относительные деформации арматуры

     При β₁=1,0 (для стержней арматуры), β₂=0,5 (при практически постоянной комбинации нагрузок);

       
 

     где

     f_ctm=1,9 МПа – средняя прочность бетона на осевое растяжение;

     W_c – момент сопротивления бетонного сечения.

     Тогда  

     

     Тогда при β=1,7

       Проверка по ширине раскрытия трещин выполняется. 

     2.7.2 Расчет по деформациям

     Максимальный  прогиб в середине пролёта свободно опертой балки без учета частичного защемления плиты перекрытия, загруженной равномерно распределенной нагрузкой, может быть определен по формуле:

     

     По  таблице 11.1[4] коэффициент α_k=5,48;

     Изгибная  жесткость элемента:

      ;

     Для заданного сечения 

      ;

      ;

     При A_sc=0

     

     

      ;

     При x_ll=109,26мм, получаем: 

     

     Жесткость сечения с трещиной:

     

     Прогиб  в середине пролета

     

     Допустимый  прогиб

     

     Максимальный  прогиб в середине пролета плиты не превышает допустимый, т.е. проверка выполняется. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Расчет металлической  балки

         Поперечная рама здания имеет  равные пролёты с ригелями  одинакового сечения, которые опираются на наружные несущие стены без защемления, а узловые сопряжения с колоннами выполняются жёсткими, путём соединения арматурных выпусков из колонны и ригеля с последующим замомоноличиванием.

         В данном курсовом проекте  на одном из этажей вместо  железобетонных ригелей устанавливаются металлические прокатные балки. Нагрузка от ребристых плит перекрытия передается в виде сосредоточенных сил. Так как число их 4 и более, то нагрузка заменяется условно на равномернораспределённую. Нагрузка на балку собирается с грузовой полосы, равной расстоянию между балками, то есть 5,8 м. Для подсчёта нагрузки на балки принимаем конструкцию пола согласно раздела 2 (таб.2.1 лист 7).

   Расчётный пролёт балки будет равен

 l₀ = l-2*200-2*50-200/2-200/2=6000-500-200 = 5300 мм=5,3 м

   Согласно  таблицы 2.1 полная расчетная нагрузка на 1 м.п. балки с учётом её веса составит

p_d = 10,006·6,0 + 0,5·1,05 = 60,56 кН

   Максимальное  значение изгибающего момента и  поперечной силы соответственно составит

 

 

   Для изготовления балки принимаем сталь  класса С245, для которой расчетное  сопротивление по пределу текучести при толщине проката от 2 до 20 мм R_y = 240 МПа. Коэффициент условий работы γ_c = 1,0

   Расчетное сопротивление сдвигу R_s = 0,58R_y = 0,58·240 = 139,2 МПа

   Из  условия расчёта на прочность  балок с пределом текучести до 530 МПа при изгибе в одной из главных плоскостей при касательном  напряжении ξ≤0,9R_s

          ,

   откуда  находим требуемый момент сопротивления

 

   По  сортаменту прокатных профилей применяем  I № 40, для которого W_x = 953 ; S_x = 545 ; I_x = 19062 ; масса одного метра 57 кг.

   Уточняем  нагрузку на балку с учётом фактического собственного веса

p_d = 10,006∙6,0 + 0,486·1,05 = 60,55 ^кН/_м

p_k =6,885·6,0+0,468=41,78 ^кН/_м

   Предельный  относительный прогиб балки

1/n₀ = 1/400

   Проверяем условие h_факт>h_min. Минимальная высота балки из условия жёсткости 
 

h_min = , т.е. меньше h_факт = 40 см 

   Изгибающий  момент

 

   Поперечная  сила

 

   Расчетные напряжения в балке составят

, условие соблюдается.

   Значения  касательных напряжений в сечении  должны удовлетворять условию

, условие выполняется.

   Проверка  общей устойчивости балки не требуется, т.к. нагрузка передаётся через сплошной жёсткий настил, непрерывно опирающийся  на сжатый пояс балки и надёжно  с ним связанный.

   Относительный прогиб

, что меньше 1/n₀ = 1/400, условие удовлетворяется. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  4. Расчет колонны  и фундамента под  колонну

     4.1 Расчет колонны  первого этажа

   Нагрузка  на колонну складывается из постоянной (от собственной массы колонны, конструкции  покрытия и перекрытия) и переменной (снеговой) нагрузки.

   Для подсчета нагрузки от покрытия задаемся конструкцией кровли, приняв (рис. 4.1).               

     

     

   Рис 4.1 – Конструкция кровли. 

   Для заданного района (г. Гомель, снеговой район - III), S₀=1,6 кН/м²,

.Подсчет нагрузки на 1 м² покрытия и перекрытия сводим в таблицу 4.1 . 

   Таблица 4.1 – Нормативные и расчетные  нагрузки.

 
 

Окончание таблицы 4.1