Расчет колонны первого этажа

Колонны воспринимают только вертикальные нагрузки. Вертикальная сила N на колонну действует центрально.

Прочность центрально-сжатой колонны обеспечена если выполняется условие:

; /3.10/

где N – усилие действующее в колонне;

R_y – расчетное сопротивление стали,

А – площадь сечения колонны,

– коэффициент условий работы конструкции, определяется по таблице 6* / /,

j - коэффициент определяемый по таблицам приложения Г в зависимости от расчетного сопротивления применяемой стали и гибкости колонны l_min.

Гибкость колонны l_min принимается минимальной одной из:

; /3.11/

/3.12/

где l_0x, l_0y – расчетная длина колонны соответственно по оси х, у; исходя из условий работы колонны в курсовом проекте l_0x=l_0y и определяется по формуле l_0i=0,7×H_к. Высоту колонны H_к можно принять равной высоте этажа H_э;

, – радиус инерции сечения колонны соответственно по оси х, у.

Определим значения действующих усилий в колонне первого этажа. Полное усилие в колонне первого этажа определим по формуле:

/7.18/

где n_эт – количество этажей здания (определено заданием); B, L – размер сетки колонн, м.

Таблица 3.4 – Нагрузка на колонну

Нормативные значения нагрузок q_n1, q_n2, q_n3 можно принять равными значениям, приведенным в таблице3.3.

Нормативное значение нагрузки от собственного веса главных балок определяется по формуле:

, /3.13/

Требуемую площадь сечения колонны можно определить по формуле:

, /3.14/

Для определения первоначального значения коэффициента необходимо первоначально задаться гибкостью колонны l: при нагрузке до 1500¸2500кН и высотой 5-6м можно задаться гибкостью l=100…70, для более мощных колонн с нагрузкой 2500-4000кН гибкость можно принять равной l=70…50, по заданному значению гибкости стержня l определяем коэффициент продольного изгиба j по Приложению Г.

По требуемому значению площади колонны подбирается сечение прокатного колонного двутавра К по ГОСТ 26020-83.

Марка стали для колонны, принимается в соответствии с заданием.

Для принятого сечения колонны определяется гибкость по формулам 3.11, 3.12 и коэффициент j.

После чего выполняется проверка принятого сечения по формуле 3.10. При этом в соответствии с требованием норм [4] недонапряжение не должно превышать 5%, в курсовом проекте допускается до 15%.

В случае выполнения всех требований расчет считается законченным, в противном случае принимается новое сечение двутавра и проверка повторяется.