Определение усилий в несущих конструкциях от эксплуатационных нагрузок

5 Определение усилий в несущих конструкциях от эксплуатационных нагрузок

Эксплуатационная нагрузка:

Расчетная нагрузка на 1 м/п:

по приложению 8.2.17 [4], при n=1,46

От нагрузки на всю раму -Р_экв=Р_экспл∙ℓ_пл

М_а=М_с= 0,0147;

М_в1=М_в2= 0,1176;

Множитель = -Р_экв∙ℓ²

 

Таблица 5.1 – К определению моментов и поперечных сил

ССхема загружения	Ма кН∙м	Мв1 кН∙м	Мв2 кН∙м	Мс кН∙м	МА кН∙м	МВ кН∙м	Q12 кН	Q21 кН	Q23 кН
58,71 кН/м  7,5 м 7,5 м	0,0147	0,1176	0,1176	0,0147	91,68	91,68	1579,84	1722,56	1722,56
	-48,55	-388,37	-388,37	-48,55

6 Проверка общей устойчивости здания и прочности отдельных конструкций с учетом сейсмических нагрузок

Для проверки принимаем среднюю колонну.

Так как изгибающие моменты в верхнем сечении средней колонны равны 0, то значение суммарного момента от сейсмической горизонтальной нагрузки и от вертикальной нагрузки будет равен только значению момента от сейсмической нагрузки:

234,04+0=234,04кНм

То же и с поперечными силами:

58,71+0=58,71кН

Продольная сила в сечении колонны 1-го этажа (кН) при особом сочетании нагрузок:

от веса совмещенной кровли: 3,97∙6∙7,5∙0,9=160,78 кН;

от веса снегового покрова: 1∙0,95∙7,5∙6=42,75 кН;

от веса перекрытия: 6,74∙7,5∙6∙0,9∙3=818,91 кН;

от веса колонны: 0,9∙0,95∙0,4∙0,4∙1,1∙16∙3,5=7,22 кН;

Итого: N₁=1164,53 кН.

В том числе длительно действующая нагрузка N_1l=232,91 кН.

6.1 Подбор площади сечения арматуры средней колонны 1-го этажа

Бетон: класса В25 с14,5 МПа; 1,05 МПа; 16500 МПа

Арматура: класса А-III с 365 МПа; МПа;

Сечение колонны 400х400 мм с 3,5 м и мм⁴

Усилия М=234,04 кН; Q=90,35 кН; N₁=1164,53 кН; N_1l=232,91 кН.

Эксцентриситет продольной силы:

Относительный эксцентриситет: мм.

 должен быть не менее  (6.1)

Также учитываем особые коэффициенты условий работы при расчете на прочность нормальных сечений элементов из тяжелого бетона с арматурой класса АIII

Коэффициент, учитывающий влияние длительности действия нагрузки:

 (6.2)

учитывая, что , получаем формулу

Выражение для критической силы имеет вид:

 (6.3)

где  (6.4)

  (6.5)

задаемся

К расчету примем

Коэффициент, учитывающий влияние прогиба на значение эксцентриситета продольной силы:

 (6.6)

Расстояние от направления действия или до тяжести сечения сжатой арматуры:

 

При условии, что Аs=As’, высота сжатой зоны

 (6.7)

Относительная высота сжатой зоны .

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона

 (6.8)

где

 учитывая, коэффициент 0,85 .

В случае .

 (6.9)

Площадь арматуры  назначаем не конструктивно.

Принимаем 3Ø36 АIII c As=30,52 см².