7. Расчёт колонны.

Выполним расчёт пристенной дощатоклеенной колонны. Высота колонны L = 13 м. На колонну действует распределённый горизонтальный ветровой напор и внецентренно приложенная распределённая нагрузка от стеновых конструкций

Рис. 12 . Расчётная схема колонны

Характер распределения статической составляющей ветровой нагрузки в зависимости от высоты над поверхностью земли определяют по формуле:

w_m = w_okcγ_f ,

w_o — нормативное значение ветрового давления, принимаемое в зависимости от района строительства. Согласно СНиП 2.01.07-85 город Пинск расположен в I – ом ветровом районе, w_o  0,23 кПа;

k — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления в зависимости от высоты здания;

с — аэродинамический коэффициент; c  0,8  для наветренной стороны;

_f = 1,4 — коэффициент надежности для ветровой нагрузки (п. 6, 11 [1]);

Определим ординаты фактических эпюр расчётной погонной нагрузки на раму на высоте 5, 10, 20 м для напора и отсоса при направлении действия ветровой нагрузки слева.

q_w = w_okcγ_f B, кН/м

Ветровые нагрузки

Таблица 5

h, м	k	Напор qw, кН/м
5,0	0,5	0,541
10,0	0,65	0,703
13	0,71	0,768
20,0	0,85	0,92

Отобразим эпюру ветровых давлений на колонну при действии ветра, определив промежуточные значения интерполяцией :

Рис. 13 . Расчётная схема колонны на действие ветровой нагрузки

Найдем эквивалентную равномернораспределенную нагрузку на раму с наветренной стороны:

где М = 59,12 кН*м – момент от эквивалентной нагрузки.

Нагрузка от стеновых конструкций состоит из нагрузки от стеновых панелей.Нагрузка от стенового ограждения определим по формуле:

P = B*P_п*γ_f

где Н=22 м – высота колонны;

В=4.2 м – шаг колонн;

P = 4.2*0,431*1,3= 2,353 кН/м

Эксцентриситет приложения нагрузки от стенового ограждения принимаем e = 5 см.

Максимальный изгибающий момент в середине колонны от ветровой нагрузки:

M_q = = = 27,73 кН*м;

Изгибающий момент в этом же сечении от действия стенового ограждения:

M_p = = = 0,765 кН*м;

Расчётный момент M_d =28,5 кН*м;

Продольная нагрузка на колонну от стенового ограждения:

N_p = = = 30.583 кН

Для склейки колоннны используем доски h₁ х b = 33 х 250 мм

Принимаем число досок равным 11. Тогда площадь поперечного сечения колонны составит A_d = 11*3,3*25 = 907,5 см². Нагрузка от собственного веса колонны составит: 907,5*10^-4*13*600*10/1000 = 7,08 кН. Тогда расчётная сжимающая сила N_d = 30,583+7,08 = 38,305 кН.

Выполним проверку прочности сечения колонны, относительно оси X.

Согласно СНБ 5.05.01 п.п. 7.1.4.2 проверку прочности центрально сжатых элементов необходимо проводить по формуле:

k_c = = = 0,11,

где λ_rel = = = 63,425;

λ_x = = = 131,5;

i_x = = = 7,2 см;

I_x = h*b³/12 = 36,3*25³/12 = 47265,63 см⁴;

E_0,nom = 300*f_c.0.d = 300*11,44 = 2652 МПа

f_c.0.d = f_c.0.d*k_mod*k_x*k_h*k_δ = 13*0,85*0,8*1*1 = 8,44 МПа.

Выполним проверку прочности сечения колонны, относительно оси Y.

Согласно СНБ 5.05.01 п.п. 7.1.9.1 проверку прочности сжато-изгибаемых элементов необходимо проводить по формуле:

В нашем случае f_d = f_c.0.d = f_m.d = 8,44 МПа.

I_y = b*h³/12 = 25*36,3³/12 = 99650 см⁴; W_y.d = I_y*2/h = 99650*2/39,6 = 5490 см³.

i_y = = = 10,48 см;

λ_y = = = 90,563;

k_c = = = 0,245;

k_c.m = = 0,797

Условие выполняется.

ЛИТЕРАТУРА

1. СНБ 5.05.01-2000. «Деревянные конструкции».-М.: 2001.

2. СНиП 2.01.07-85. «Нагрузки и воздействия».-М.:1986.

3. СНиП 2.01.07-85. «Нагрузки и воздействия» (Дополнения. Разд. 10. Прогибы и перемещения).-М.:1988.

4. СНБ 5.05.01-2000. «Деревянные конструкции».-М.: 2001.

5. Руководство по проектированию клееных деревянных конструкций. -М.:Стройиздат,1977.

6. «Индустриальные деревянные конструкции»

под ред. Ю.В.Слицкоухова, Москва,Стройиздат,1991.

7. «Примеры расчета конструкций из дерева и пластмасс» В.Е.Шишкин, Москва, Стройиздат, 1974

8. СНиП II-23-81 «Стальные конструкции. Нормы проектирования»-М.:1990