4. Розрахунок і конструювання колони першого поверху.

4.1. Визначення розрахункової поздовжньої сили, що діє на колону першого поверху.

Навантаження на середню колону багатоповерхової будівлі збирається з вантажної площі a  l, м² (див. рис. 1). При цьому повна розрахункова поздовжня сила N (kН) в опорному перерізі колони першого поверху від усіх вище розташованих поверхів визначається наступним чином:

1. Постійне навантаження на один поверх:

а) постійне навантаження від перекриття одного поверху з урахуванням коефіцієнту надійності по призначенню будівлі _n = 0.95_, kН:

(4.1)

де g–розрахункове навантаження від власної ваги перекриття (див. табл. 1).

б) постійне навантаження від власної ваги ригелю, kН:

,

(4.2)

де _зб = 25 kН/м³ – середня щільність залізобетону;

в) постійне навантаження від власної ваги колони перерізом h_c  b_c і висотою H_c, kН:

.

(4.3)

Тоді постійне навантаження, що діє на один поверх:

.

(4.4)

2. Тимчасове навантаження від перекриття одного поверху, kН:

(4.5)

де v – розрахункове тимчасове навантаження (див. табл. 1), kН,

у тому числі тривале:

(4.6)

і короткочасне:

.

(4.7)

3. Постійне навантаження від покриття:

- при ваги покрівля і плит покриття g_пок (можна прийняти 5 kН/м²) складає, kН:

;

(4.8)

- від ваги ригелю, kН:

;

(4.9)

- від ваги колони, kН

.

(4.10)

Повне постійне навантаження на верхній поверх від покриття і колони, kН:

(4.11)

4. Тимчасове навантаження на покриття від снігу, kН:

(4.12)

у тому числі тривале і короткочасне .

У формулі (4.12):

_fm – коефіцієнт надійності за граничним розрахунковим значенням снігового навантаження (див. п. 8.11 ДБН В.1.2-2:2006 [4]). _fm = 1.04 для періоду експлуатації будівлі Т = 60 років;

S₀ – характеристичне значення снігового навантаження (приймається за додатком Е [4] в залежності від міста розташування будівлі);

С = C_eC_alt  (див. п. 8.6 [4]).C = 1 за відсутності даних про режим експлуатації будівлі з плоскою конструкцією покрівля та розташуванні будівлі на висоті H < 0.5 км над рівнем моря.

Поздовжня сила, що діє на колону першого поверху:

- від повного навантаження, kН:

;

(4.13)

- від постійного і тривалого навантаження, кН:

,

(4.14)

де n – кількість поверхів багатоповерхової будівлі.

4.2. Характеристики міцності бетону і арматури.

Клас бетону колон багатоповерхової будівлі приймають не нижче В15, а для сильно навантажених колон (при N  1500 kН) – у діапазоні В20…В40.

Для поздовжньої арматури колон (стержні 12÷40 мм) приймати сталь класу А-ІІІ, допускається А_т-ІІІ_с, А-ІV (А-ІV – для сильно навантажених колон при N > 4000 kН). Поперечну арматуру приймають зі сталі класів Вр-І, А-І, А-ІІ, А-ІІІ.

Із застосуванням таблиць А.1, А.4 додатку А в залежності від класу бетону і класу арматури приймаються наступні характеристики бетону та арматури: R_b – розрахунковий опір бетону на стискання; R_sс – розрахунковий опір поздовжньої арматури стисканню.