5.1. Исходные данные.

Нагрузка на 1 м²перекрытия принимается такой же, как и в предыдущих расчетах.

Таблица 3.

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка (γƒ= 1), кг/м2	Коэффициент надежности по нагрузке γƒ	Расчетная нагрузка (γƒ> 1), кг/м2
1	2	3	4
Гидроизоляционный ковер (3 слоя)	15	1,3	19,5
Армированная цементно-песчаная стяжка, δ = 40 мм, ρ = 2200 кг/м3	88	1,3	114,4
Керамзит по уклону, δ = 100 мм, ρ = 600 кг/м3	60	1,3	78
Утеплитель – минераловатные плиты, δ = 150 мм, ρ = 150 кг/м3	22,5	1,2	27
Пароизоляция 1 слой	5	1,3	6,5
Многопустотная плита перекрытия с омоноличиванием швов, δ = 220 мм	341	1,1	375,1
Постоянная нагрузка (groof)	531,5		620,5
Временная нагрузка:
снеговая*: S = S0µ	180·0,7 = 126	-	180
в том числе длительная часть снеговой нагрузки Ssh	63	-	90
Полная нагрузка (groof + S)	657,5		800,5

Материалы для колонны:

Бетон – тяжелый класса по прочности на сжатие В30, расчетное сопротивление при сжатии R_b= 173кгс.

Арматура:

-продольная рабочая класса А500С, расчетное сопротивление R_s = R_sc = 4430кг/см²,

-поперечная – класса А240.

5.2. Определение усилий в колонне.

Рассчитывается средняя колонна подвального этажа высотой h_ƒl= 2,8м. Высота типового этажаh_ƒl также равна 2,8м.

Грузовая площадь колонны А= 6,4·5,6 = 35,84м².

Продольная сила N, действующая на колонну, определяется по формуле:

N = γ_n(g + V_p + ψ_n1·V₀) ·n·A + g_b(n + 1) + g_col(n + 1) + γ_n(g_roof + S)A, где

n– кол-во этажей,n= 13

А – грузовая площадь;

g, V_p, V₀ – соотвественно постоянная и временная нагрузки на 1м²перекрытия по табл. 1. Согласно табл. 1,g = 471,3кг/м², V_p= 64,8кг/м², V₀ = 195кг/м².

g_roof– постоянная нагрузка на 1м²покрытия,g_roof= 620,5кг/м²;

N_b– собственный вес ригеля с учетомγ_ƒиγ_n;N_b = 319·(5.6 – 0,4) = 1658,8кг;

319 кг/м – погонная нагрузка от собственного веса ригеля;

N_col– собственный вес колонны;N_col = γ_n·γ_f ·ρ·A_col·h_fl = 1·1,1·2500·0,4²·2,8 = 1232кг;

ψ_n1– коэффициент сочетаний (коэффициент снижения временных нагрузок в зависимости от количества этажей), определяемый по формуле:

ψ_n1= 0,4 +(ψ_A1 – 0,4)/, где

ψ_А1= 0,704 (из расчета ригеля);

ψ_n1= 0,4 + (0,701 – 0,4)/= 0,483;

N= 1(471,3 + 64,8 + 0,483·195)·13·35,84 + 1658,8·(13 + 1) + 1232 · (13+1)+

+1·(620,5 + 180)·35,84 = 362823,51 кг.

5.3. Расчет колонны по прочности.

Расчет по прочности колонны производится как внецентренно сжатого элемента со случайным эксцентриситетом е_а:

е_а = h_col/30 = 40/30 = 1,33 см;e_a = h_fl/600 = 280/600 = 0,47см; e_a = 1см.

l₀= 0,7·(h_fl+ 15) = 0,7·(280 + 15) = 206,5см;

При классе бетона В30, е_а = 1,33 см, гибкостиl₀/h_col = 206,5/40 = 5,16 < 20 допускается производить расчет сжатых элементов из условия:

N ≤ φ·(γ_b1·R_b·A_b + R_sc·A_s,tot), где

А_b– площадь сечения колонны,A_b= 40·40 = 1600см²;

A_s,tot– площадь всей продольной арматуры в сечении колонны:

l₀– расчетная длина колонны подвала с шарнирным опиранием в уровне 1-го этажа и с жесткой заделкой в уровне фундамента;

R_sc– расчетное сопротивление арматуры сжатию.

φ– коэффициент, принимаемый принимаемый при длительном действии нагрузки в зависимости от гибкости колонны.

A_s,tot = = = 32,79 см².

Из условия ванной сварки выпусков продольной арматуры при стыке колонн, минимальный ее диаметр должен быть не менее 20мм.

Принимаем 4Ø36 А500С с А_s= 40,7см².

µ= 40,7/1600·100% = 2,54 % > 0,15 %, т.к.l₀/h_col= 5,16.

Диаметр поперечной арматуры принимаем Ø8 А240 (из условия сварки с продольной арматурой). Исходя из конструктивных требований s ≤ 15d= 15·32 = 480ммиs≤ 500ммпринимаем шаг попереных стержнейs= 400мм.