На головну    

 Проектування цивільного будівлі - Будівництво

Зміст

Введення

1. Розрахунок багатопустотних плити за граничними станами першої групи

2. Розрахунок багатопустотних плити за граничними станами другої групи

3. Визначення зусиль в ригелі поперечної рами

4. Розрахунок міцності ригеля по перетинах, нормальним до повздовжньої осі

5. Конструювання арматури ригеля

6. Розрахунок збірної залізобетонної колони

7. Розрахунок монолітного центрально-навантаженого фундаменту

Введення

Мета курсового проекту - розрахунок і проектування ж / б конструкцій триповерхового каркасного будинку, розташованого в місті Баку, з висотою поверху - 4,2 м., Який має розмір в плані 17,4X64 м і сітку колон 5,8x8 м. Тимчасова нормативне навантаження - 1600 кг / м2. Стінові панелі навісні з легкого бетону, в торцях будівлі замонолічуються спільно з торцевими рамами, утворюючи вертикальні связевиє діафрагми. Коефіцієнт надійності за навантаженням ?f = 1,2, Коефіцієнт надійності за призначенням будівлі ?n = 0,95.

Снігове навантаження - по I району.

Ригелі поперечних рам - трипрольотні, на опорах жорстко з'єднані з крайніми і середніми колонами. Багатопустотні плити, з попередньо напруженою арматурою, приймаємо з номінальною шириною 120 см, спираються на ригелі.

1. Розрахунок багатопустотних плити за граничними станами першої групи

Розрахунковий проліт і навантаження. Розрахунковий проліт

м.

Підрахунок навантажень на 1 м2перекритія наведено в табл. 1.

Табл. 1. Нормативні та розрахункові навантаження на 1 м2перекритія

 Навантаження

 Нормативне навантаження. Н / м 2 Коефіцієнт надійності за навантаженням

 Розрахункове навантаження, Н / м 2

 Постійна:

 Власна вага багатопустотних плити з круглими пустотними 3000 1,1 3300

 те ж шару цементного

 розчину ? = 20 мм

 (? = 2200 кг / м 3) 440 1,3 570

 той же керамічних плиток,

 ? = 13 мм (? = 1800 кг / м 3) 240 1,1 264

 Разом 3680 4134

 Тимчасова: 5000 1,2 6000

 тривала 3500 1,2 4200

 короткочасна 1500 1,2 1800

 Повне навантаження: 8600 - 10134

 постійна і тривала 7180 - -

 короткочасна 1500 - -

Розрахункове навантаження на 1 м2прі ширині плити 1,2 м з урахуванням коефіцієнта надійності за призначенням будівлі ?n = 0,95: постійна g = 4,134 * 1,2 * 0,95 = = 4.71 кН / м2; повна g + v = 23.334 * 1.2 * 0.95 = 26.6 кН / м2

Нормативне навантаження на 1 м2: постійна g = 3.680 * 1.2 * 0.95 = 4.19 kH / м2; повна: g + v = 19.680 * 1.2 * 0.95 = 22.43 кН / м2

Зусилля від розрахункових і нормативних навантажень. Від розрахункового навантаження:

кН / м2;

кН / м2.

Від нормативної повного навантаження:

кН / м2;

кН / м2.

Встановлення розмірів перетину плити. Висота перерізу багатопустотних (6 круглих пустот діаметром 16 см) попередньо напруженої плітисм; робоча висота перерізу

h0 = h-a == 26-3 = 23 см.

Розміри: товщина верхньої та нижньої полиць (26-16) 0,5 = 5 см. Ширина ребер: середніх - 3 см, крайніх - 4,5 см. У розрахунках за граничними станами першої групи розрахункова товщина стислій полки таврового перетину h / f = 5 см; ставлення

,

при цьому в розрахунок вводиться вся ширина полки b / f = 120 см; розрахункова ширина ребра b = 120-6 * 16 = 24 см.

Характеристики міцності бетону та арматури. Багатопустотна попередньо напружену плиту армують стрижневий арматурою класу АV з електротермічним натягненням на упори форм. До тріщиностійкості плити пред'являють вимоги 3-й категорії. Виріб піддають тепловій обробці при атмосферному тиску.

Бетон важкий класу В25, відповідний напруженій арматурі Згідно дод. 1 ... 4 призмова міцність нормативна Rbn = Rb, ser = 18,5 МПa, розрахункова Rb = 14,5 МПа; коефіцієнт умов роботи бетону ?b2 = 0,9; нормативний опір при розтягуванні Rbth = Rb, ser = 1,60 МПа, розрахункове Rbt = 1,05 МПа; початковий модуль пружності бетону Еb = 30000 МПа. Передавальна міцність бетону Rbp, встановлюється так, щоб при стисненні ставлення напруг ?bp / Rbp <0,75. Арматура поздовжніх ребер - класу А-V, нормjтівное опір Rsn = 785 МПа, розрахунковий опір Rs = 680 МПа, модуль пружності Es = 190000 МПа. Попереднє напруження арматури одно: ?s = 0,75Rsn = = 0,75 * 785 = 590 МПа. Перевіряють виконання умови. При електротермічному способі натяженіяМПа; ?sp + р = 590 + 75 = = 665.

Коефіцієнт точності натягу :. При перевірці по утворенню тріщин в верхній зоні плити при стисненні приймають. Попередні напруги з урахуванням точності натяженіяМПа. Розрахунок міцності плити по перерізу, нормальному і поздовжньої осі, М = 200,73 кН / м. Перетин Таврове з полицею в стислій зоні. Обчислюють

За табл. 3.1 знаходять ? = 0,26; x = ?h0 = 0.26 * 23 = 5.98?6 см - нейтральна вісь проходить в межах стиснутої полиці; ? = 0,86.

Обчислюють площу перетину розтягнутої арматури:

см2

приймаємо 7 0 16 А-V.

Розрахунок міцності плити по перерізу, похилому до поздовжньої осі, Q = 102.28 кН. Перевіряють, чи потрібно поперечна арматура по розрахунку. Умова: - задовольняється.

На приопорних ділянках довжиною l / 4 арматуру встановлюють конструктивно, 0 4 Вр-1 з шагомсм; в середній частині прольоту поперечна арматура не застосовується.

2. Розрахунок багатопустотних плити за граничними станами другої групи

Геометричні характеристики приведеного перерізу.

Кругле обрис порожнеч замінюють еквівалентним квадратним зі стороною h = 0,9d = 0,9 * 16 = 14.4 см. Товщина полиць еквівалентного перерізу hf / = hf = (26-14.4) 0,5 = 5.8см. Ширина ребра 120-6 * 14,4 = 33,6 см. Ширина пустот 120-33,6 = 86,4 см. Площа приведеного перерізу

Ared = 120 * 26-86.4 * 14.4 = 1875.8 см2 {нехтують через малість величиною ? = As).

Відстань від нижньої грані до центра ваги приведеного перерізу

y0 = 0,5h + hf = 0,5 * 14,4 + 5,8 = 13 см.

Момент інерції перерізу (симетричного):

см4

Момент опору перерізу по нижній зоні

см3;

те ж, по верхній зоні Wred / = 11866,2 см3.

Відстань від ядрової точки, найбільш віддаленої від розтягнутої зони (верхньої), до центру ваги перерізу за формулою:

см;

те ж, найменш віддаленої від розтягнутої зони (нижньої) rinf = 5,38 см; тут.

Відношення напруги в бетоні від нормативних навантажень і зусилля обтиску до розрахункового опору бетону для граничних станів другої групи попередньо приймають рівним 0,75.

Упругопластических момент опору по розтягнутій зоні

Wpl = ?Wred = 1,5 * 11866,2 = 17799,3 см3, тут ? = 1,5-для двотаврового перетину. Упругопластических момент опору по розтягнутій зоні в стадії виготовлення і обтиску Wpl / = 17799,3 см3.

Визначення втрат попереднього напруження арматури. Розрахунок виконують відповідно до подглави, коефіцієнт точності натягу арматури при етомПотерь від релаксації напружень в арматурі при електротермічному способі натяженіяПотері від температурного перепаду між натягнутою арматурою і упорами, так як при пропарюванні форма з упорами нагрівається разом з виробами.

Зусилля обтиску

Ексцентриситет цього зусилля відносно центра ваги приведеного перерізу. Напруга в бетоні при стисненні відповідно до формули

Встановлюють передавальну міцність бетону з умови

;

приймаємо Rbp = 12,5.

Тоді

Обчислюють стискуюче напруження в бетоні на рівні центра тяжіння напруженої арматури від зусилля обтиску Р1і з урахуванням згинального моменту від ваги плити

Втрати від швидкоплинної повзучості пріі прі. Перші втрати. Втрати від усадки бетону ?8 = 35. Втрати від повзучості бетону складають

Другі втрати

Повні втрати

Зусилля обтиску з урахуванням повних втрат

.

Розрахунок на утворення тріщин, нормальних до поздовжньої осі.

Обчислюють для з'ясування необхідності поверхні з розкриття тріщин. При цьому для елементів, до тріщиностійкості яких висувають вимоги 3-й категорії, приймають значення коефіцієнта надійності за нагрузкепо формулою. Обчислюють момент утворення тріщин по наближеному способу ядрових моментів за формулою:

тут Ядров момент зусилля обтиску за формулою; прісоставляет

Оскільки, тріщини в розтягнутій зоні утворюється. Отже, необхідний розрахунок по розкриттю тріщин.

Перевіряють, утворюються чи початкові тріщини у верхній зоні плити при значенні коефіцієнта точності натягу.

;

- Умова задовольняється, початкові тріщини не утворюється; тут- опір бетону розтягуванню, відповідне передавальної міцності бетону

Розрахунок з розкриття тріщин, нормальних поздовжньої осі при. Гранична ширина розкриття тріщин: нетривала, тривала. Згинальні моменти нормальних навантажень, постійної і тривалої. Прирощення напружень в розтягнутій арматурі від дії постійної і тривалої навантажень за формулою:

Тут прінімают- плече внутрішньої пари сил, тому що зусилля обтиску Р докладено в центрі ваги площі нижньої напруження арматури:

- Момент опору перерізу по розтягнутій арматурі.

Обчислюють за формулою: ширину розкриття тріщин від нетривалої дії всього навантаження;

тут; діаметр поздовжньої арматури .;

ширину розкриття тріщин від нетривалої дії постійної і тривалої навантажень

ширину розкриття тріщин від постійної і тривалої навантажень

де

Нетривала ширина розкриття тріщин

Тривала ширина розкриття тріщин

Розрахунок прогину плити. Прогин визначають від нормативного значення постійної і тривалих навантажень; граничний прогин составляетсм. Обчислюють параметри, необхідні для визначення прогину плити з урахуванням тріщин в розтягнутій зоні. Замінюючий момент дорівнює вигинає моменту від постійної і тривалої нагрузоккНм; сумарна поздовжня сила дорівнює зусиллю попереднього обтиску з урахуванням всіх втрат і пріексцентрісітеткоеффіціентпрі тривалій дії навантажень

Коефіцієнт, що характеризує нерівномірність деформацій розтягнутої арматури на ділянці між тріщинами, визначають за формулою

Обчислюють кривизну осі при згині за формулою

Тут; -при тривалій дії навантажень;

Обчислюють прогин за формулою;

.

3. Визначення зусиль в ригелі поперечної рами.

Розрахункова схема і навантаження. Поперечна багатоповерхова рама має регулярне розрахункову схему з рівними прольотами ригелів і рівними стійок (висотами поверхів). Перетину ригелів і стійок по поверхах також прийняті постійними. Таку багатоповерхову раму розчленовують для розрахунку на вертикальне навантаження на одноповерхові рами з нульовими точками моментів - шарнірами, розташованими по кінцях, - в середині довжини стійок усіх поверхів, крім першого. Розрахункова схема розраховується рами середніх поверхів зображена на ріс.5,1

Навантаження на ригель від багатопустотних плит вважається рівномірно розподіленим, від ребристих плит при числі ребер в прольоті ригеля більше чотирьох - також рівномірно розподіленим. Ширина вантажної смуги на ригель дорівнює кроку поперечних рам, у прикладі - 6 м. Підрахунок навантажень на 1 м2перекритія наведено в табл.3,1.

Обчислюють розрахункове навантаження на 1 м довжини ригеля.

Постійна: від перекриття з урахуванням коефіцієнта надійності за призначенням будівлі; від ваги ригеля перерізом; разом

Тимчасова з урахуванням

Повне навантаження

Обчислення згинальних моментів в розрахункових перетинах ригеля.

Опорні моменти обчислюють за (табл.2 дод. 11 Байков) для ригелів, з'єднаних з колонами на середніх опорах жорстко, по формулі

.

Табличні коеффіціентиізавісят від схем завантаження ригеля і коеффіціента- відносини погонних жорсткостей ригеля і колон. Перетин ригеля прийнято рівним-см, перетин колон-см, довжина колонн- 4,6 м. Обчислюють

Обчислення опорних моментів ригеля від постійних навантаження і різних схем завантаження тимчасовим навантаженням наведено в табл.5,1.

Таблиця 5,1 Визначення моменти ригеля при різних схемах завантаження.

 Схема завантажена

 Опорні кімнати, кН * м

 М 12

 М 21

 М 23

 М 32

g

 Розрахункові схеми для

 опорних моментів

 1 + 2

 -257,45

 1 + 4

 -681,76

 1 + 4

 -617,11

 1 + 4

 -337,31

 Розрахункові схеми для прогонових моментів

 1 + 2

 -257,45

 1 + 2

 -426,51

 1 + 3

 -410,94

 1 + 3

 -410,94

Прогонові моменти ригеля:

1) в крайньому прольоті - схеми завантаження 1 + 2, опорні моменти; навантаження; поперечниесіли

;

Максімальнийпролетниймомент

2) в середньому прольоті - схеми завантаження 1 + 3, опорні моменти

; максимальний пролітний момент

;

Епюри моментів ригеля при різних комбінаціях схем завантаження будують за даними табл.5,1 (ріс.5,1 б). Постійне навантаження за схемою завантаження 1 бере участь у всіх комбінаціях: 1 + 2, 1 + 3, 1 + 4.

Перерозподіл моментів під впливом освіти пластичних шарнірів в ригелі. Практичний розрахунок полягає у зменшенні приблизно на 30% опорних моментів рігеляіпо схемам завантаження 1 + 4; при цьому намічається освіту пластичних шарнірів на опорі.

До епюрі моментів схем завантаження 1 + 4 додають вирівнює епюру моментів так, щоб зрівнялися опорні моментиі були забезпечені зручності армування опорного вузла (ріс.5,1 в). Ординати вирівнює епюри моментів:

,;

при цьому

;

Різниця ординат в вузлі вирівнює епюри моментів передається на стійки. Опорні моменти на епюрі вирівняних моментів складають:

;;

;;

Прогонові моменти на епюрі вирівняних моментів можуть привести значення прогонових моментів при схемах завантаження 1 + 2 і 1 + 3, тоді вони будуть розрахунковими.

Опорні моменти ригеля по грані колон. На середній опорі при схемах 1 + 4 опорний момент ригеля по грані колони не завжди виявляється розрахунковими (максимальним за абсолютним значенням). При великий часовий навантаженні і відносно малою погонной жорсткості колон він може виявитися розрахунковим при схемах завантаження 1 + 2 або 1 + 3, т. Е. При великих негативних моментах в прольоті. Необхідну схему завантаження для розрахункового опорного моменту ригеля по грані колони часто можна встановити порівняльним аналізом значень опорних моментів по табл.5,1 і обмежити обчислення однієї цієї схеми. Нижче наведені обчислення за всіма схемами. Опорний момент ригеля по грані середньої колони зліва М (21) (абсолютні значення):

за схемами завантаження 1 + 4 і вирівняною епюрі моментів

,

за схемами завантаження 1 + 3

;

за схемами завантаження 1 + 2

;

Опорний момент ригеля по грані середньої колони праворуч М (23), 1:

за схемами згруженіч 1 + 4 і вирівняною епюрі моментів

,

за схемами згруженіч 1 + 4

Отже, розрахунковий опорний момент ригеля по грані середньої опори М = 396,05 кНм.

Опорний момент ригеля по грані крайньої колони по схемі завантаження 1 + 4 і вирівняною епюрі моментів

,

Поперечні сили ригеля. Для розрахунку міцності по перетинах, похилим до поздовжньої осі, приймають значення поперечних сил ригеля, великі з двох розрахунків: наполегливої ??розрахунку та з урахуванням перерозподілу моментів. На крайній опорі Q1 = 319,68 кН, на середній опорі зліва за схемою завантаження 1 + 4

.

На середній опорі праворуч за схемою завантаження 1 + 4

.

Розрахунок міцності ригеля по перетинах, нормальним до повздовжньої осі.

Характеристика міцності бетону та арматури. Бетон важкий класу В25; розрахунковий опору при сжатій Rb = 14,5 МПа: при розтягувань Rbt = 1,05 МПа; коефіцієнт умов роботи бетонамодуль пружності Eb = 30000 МПа.

Арматура повздовжня робоча класу А-III, розрахунковий опір Rs = 365 МПа, модуль пружності Es = 200000 МПа.

Визначення висоти перерізу ригеля. Висоту перерізу підбирають по опорному моменту при, оскільки на опорі момент визначений з урахуванням освіти пластичного шарніра. Прийняте ж перетин ригеля слід потім перевірити за граничним моменту (якщо він більше опорного) так, щоб відносна висота стиснутої зони була виключалося переармірованное неекономічне розтин. По (табл. 3,1, за Байкову) і прінаходят значеніеа за формулою визначають граничну висоту стиснутої зони.

де ;.

Обчислюють

приймаємо h = 60 см. Прийняте перетин не перевіряють в даному випадку по прогінній моменту, так як. Підбирають перерізу арматури в розрахунках перетинах ригеля.

Перетин в першому прольоті (рис. 6,1 а)

а) б)

Ріс.6,1. До розрахунку міцності ригеля перерізу в прольоті (а) на опорі (б).

;

обчислюють:

;

по (табл. 3,1, за Байкову)

Прінятос

Перетин в середньому прольоті - М = 350,71 кНм;

;

по (табл. 3,1, за Байкову)

Прінятос

Арматура для сприйняття негативних моменту в прольоті установлюють по епюрі моментів. ПрінятоА-III c As = 3.03см2.

Розтин на середній опорі

арматура розташована в один ряд; обчислюють:

;

по (табл. 3,1, за Байкову)

Прийнято

с

Розтин на крайній опорі

;

Прінятос

4. Розрахунок міцності ригеля по перетинах, похилим до поздовжньої осі

На середній опорі поперечна сила Q = 677,9 кН.

Діаметр поперечних стержнів встановлюють з умови зварювання їх з поздовжньою арматурою діаметром d = 32 мм і приймають рівним dsw = 8 мм (дод 9. по Байкову) з площею As = 0.503 см2. При класі А-III Rsw = 285 МПа; оскільки dsw / d = 8/32 =, вводять коефіцієнт умов работиі тогдаЧісло каркасів-2, при цьому Asw = 2 * 0.503 = 1.01 см2

Крок поперечних стержнів за конструктивними умовами s = h / 3 = 60/3 = 20см. На всіх приопорних ділянках довжиною l / 4 прийнято s = 20см, в середній частині прольоту крок s = 3h / 4 = 3 * 60/4 = 45см.

Розрахунок ведуть за формулами.

Обчислюють:

- Умова задовольняється. Вимога

smax =

- Задовольняється.

Розрахунок міцності по похилих розтину. Обчислюють

.

Оскільки

значення «с» обчислюють за формулою

.

При цьому

.

Поперечна сила в вершині похилого сеченіяДліна проекції розрахункового похилого перерізу

.

Обчислюють

Умова міцності

- Забезпечує.

Перевірка міцності по стиснутій смузі між похилими тріщинами.

Умова

- Задовольняється.

5. Конструювання арматури ригеля

Стик ригеля з колоною виконують на ванній зварюванні випусків верхніх над опорних стержнів і зварюванні закладних деталей ригеля і опорною консолі колони відповідно до (рис. 8,1).

Рис. 8,1. Конструкції стиків збірного ригеля з колоною.

1) арматурні випуски з ригеля і колони; 2) ванна зварювання; 3) вставка арматури; 4) сталеві заставні.

Ригель армують двома зварними каркасами, частина поздовжніх стрижнів каркасів обривають відповідно до зміни обвідної епюри моментів і по епюрі арматури (матеріалів). Обривається стрижні заводять за місце теоретичного обриву на довжину закладення W.

Епюру арматури будують в такій послідовності:

1) визначають згинальні моменти М, що сприймаються в розрахункових перетинах, по фактично прийнято арматурі; 2) встановлюють графічно на обвідної епюрі моментів по ординатам М місця теоретичного обриву стрижнів; 3) визначають довжину анкерування обривається стрижнів, причому поперечну силу Q в місці теоретичного обриву стрижня приймають відповідної вигинає моменту в цьому перерізі.

6. Розрахунок збірної залізобетонної колони

Будівля на проектування. Розраховувати і конструювати колону середнього ряду.

Висота поверху H = 4,2 м. Сітка колоннм. Верх фундаменту заглублен нижче позначки підлоги на 0,6 м. Будівля зводиться в I кліматичному районі по сніговому покриву. Конструктивно будівля вирішено з несучими зовнішніми стінами, горизонтальна (вітрова) навантаження сприймається поперечними стінами і стінами сходових клітин. Членування колон поверхове. Стики колон розташовуються на висоті 0,6 м від рівня верху панелей перекриття. Ригель спираються на консолі колон. Клас бетону по міцності на стиск колон не більше В30, поздовжня арматура класу А-III. За призначенням будівля відноситься до другого класу. Приймаємо

Рішення. Визначення навантажень і зусиль. Вантажна площа від перекриттів і покриттів при сітці колоннм дорівнює. Підрахунок навантажень зведений в табл. 9,1. При цьому висота і ширина перетину ригеля прийняті: h = 60см, b = 40см. При цих розмірах маса ригеля на 1 м довжини складе :, а на 1 м2

Таблиця 9.1 Нормативні та розрахункові навантаження.

 Вид навантаження

 Нормативне навантаження, Н / м 2

 Коефіцієнт надійності за навантаженням

 Розрахункова

 навантаження, Н / м 2

 Від перекриття:

 Постійна:

 -від рулонного килима в три шари

 -від цементного

 вирівнюючого шару при t = 20мм;

 -від утеплітеля-

 пінобетонних плит при b = 120 мм;

 -від пароізоляції в один шар

 -від збірних

 многопуст. плит

 -від ригелів

 -від вентиляційних коробів і

 трубопроводів

 120

 400

 480

 40

 2500

 1000

 500

 1,2

 1,3

 1,2

 1,2

 1,1

 1,1

 1,1

 150

 520

 580

 50

 2750

 1100

 550

 разом 5040 - 5700

 Тимчасова (сніг):

 В тому числі короткочасна

 тривала

 500

 350

 150

 1,4

 1,4

 1,4

 700

 490

 210

 Всього від покриття 5540 - 6400

 Від перекриття

 Від ригеля

 13180

 1000 1,1

 15584

 1100

 Всього від перекриття 1480 - 16684

Перетин колон попередньо приймаємо. Розрахункова довжина колон у другому-п'ятому поверхах дорівнює висоті поверху, а для першого поверху з урахуванням деякого защемлення колони у фундаменті

Власний розрахунковий вага колон на один поверх:

у другому-п'ятому поверхах

під першому поверсі

Підрахунок розрахункового навантаження на колону зведений в табл. 9,2. Розрахунок навантаження від покриття та перекриття виконаний множенням їх значень за табл. 9,1 на вантажну площа, з якої навантаження передається на одну колону

Таблиця 9.2 Підрахунок розрахункового навантаження на колону.

 Поверх Навантаження від покриття та перекриття, кН Власна вага колон, кН Розрахункова сумарна навантаження, кН

 Тривала Коротко-часова Тривала Короткочасна повна

 3 1424,5 341,7 34,2 1458,7 341,7 1800,4

 2 2005,5 501,7 45,6 2051,1 501,7 2552,8

 1 2586,5 661,7 58,5 2645 661,7 3310

У табл. 9.2 всі навантаження по поверхах наведено наростаючим підсумком послідовним підсумовуванням зверху вниз. При цьому зниження тимчасового навантаження, передбаченого п. 3,9 СНиП 2,01,07-85 при розрахунку колон у будівлях заввишки більше двох поверхів, не робилося, так як для виробничих будівель це можна виконувати по зазначенням відповідних інструкцій, посилання на які дається в завданні на проектування.

За розрахунковий переріз колон по поверхах прийняті перетину в рівні стиків колон, а для першого поверху - в рівні позначки верху фундаменту. Схема завантажена показана на рис. 9,1

Розрахунок колони першого поверху.

Зусилля з учетомбудут

,

перетин колони, бетон класу В35,

Rb = 19,7 МПа,

арматура зі сталі класу А-III, Rs = 360 МПа,

.

Попередньо обчислюємо відношення Ріс.9,1

Завантажені колон середнього ряду.

Nld / N1 = 2512 / 3144.5 = 0,8; гнучкість колони

,

отже, необхідно враховувати прогин колони; ексцентриситет, а також не менеепрінімаем більшого значення; розрахункова довжина колони ,, значить розрахунок поздовжньої арматури можна виконувати за формулою.

Задаємося відсотком армування (коефіцієнт) і обчислюємо

при Nld / N1 = 0,8 іпо табл. 2,15 коеффіціентиі полога, що, а коеффіціентпо формулами;

необхідна площа перерізу поздовжньої арматури за формулою

приймаємо для симетричного армірованіяА-III з As = 64,34см2 ;, що багато раніше прийнятого.

Якщо призначити сеченіесохранів раніше прийняті характеристики матеріалів то при перерахунку буде мати:

, ;; при

приймаємо для симетричного армірованіяА-III з As = 36,95см2 ;, що близько раніше прийнятого.

Фактична несуча здатність перетину 350 * 350 мм за формулою

Поперечна арматура відповідно до даних табл. 2 дод. II прийнята діаметром 8 мм класу А-I кроком менше hc = 35см.

Розрахунок колони другого поверху.

Зусилля з учетомбудут,

перетин колони, бетон класу В35, Rb = 19,7 МПа, арматура зі сталі класу А-III, Rs = 360 МПа ,.

Попередньо обчислюємо відношення

Nld / N1 = 1948,5 / 2425,16 = 0,8; гнучкість колони,

отже, необхідно враховувати прогин колони; ексцентриситет, прісм коефіцієнт;

коеффіціентвичісляем за формулою, попередньо прийнявши

коефіцієнт

і полога, що,

необхідна площа перерізу поздовжньої арматури за формулою

приймаємо для симетричного армірованіяА-III з As = 19,63см2 ;, що трохи менше раніше прийнятого.

Прінімаявичісляем фактичну несучу спроможність перетину 350 * 350 мм за формулою

Поперечна арматура відповідно до даних табл. 2 дод. II прийнята діаметром 8 мм класу А-I кроком менше hc = 35см.

Розрахунок колони третього поверху.

Зусилля з учетомбудут,

перетин колони, бетон класу В30, Rb = 17 МПа, арматура зі сталі класу А-III, Rs = 360 МПа ,.

Попередньо обчислюємо відношення Nld / N1 = 1385,7 / 1710,4 = 0,8; гнучкість колони,

отже, необхідно враховувати прогин колони; ексцентриситет, прісм коефіцієнт; коеффіціентвичісляем за формулою, попередньо прийнявши коефіцієнт

і полога, що,

необхідна площа перерізу поздовжньої арматури за формулою

приймаємо для симетричного армірованіяА-III з As = 10,18см2 ;. Прінімаявичісляем фактичну несучу спроможність перетину 350 * 350 мм за формулою

Поперечна арматура відповідно до даних табл. 3 дод. II прийнята діаметром dsw = 6 мм класу А-I кроком менше hc = 35см.

Розрахунок консолі колони. Обпирання ригеля на колону може здійснюється або залізобетонну консоль, або металеву столик, приварений до закладної деталі на бічній грані колони на рис 9.2. Залізобетонні консолі вважаються короткими, якщо їх виліт l дорівнює не більше 0,9h0, де h0- робоча висота перерізу консолі по грані колони на (рис. 9.2 а). Діюча на консоль опорна реакція ригеля сприймається бетонним перетином консолі і розтягнутій арматурою, яка визначається розрахунком. Консолі малої висоти (рис.9.2 б), на які спираються ригелі або балки з підрізаними опорними кінцями, посилюють листовою сталлю або прокатними профілями-куточками, швелерами або двутаврамі.

Розглянемо розрахунок консолі в рівні перекриття четвертого поверху, де бетон колон прийнятий зниженою міцності на стиск. Розрахункові дані: бетон колони класу В20, арматура класу А-III, ширина ригеля b = 40см.

Рішення. Максимальна розрахункова реакція від ригеля перекриття прісоставляет. Визначаємо мінімальний виліт консолііз умов смятия під кінцем ригеля

;

з урахуванням зазору між торцем ригеля і гранню колони, дорівнює 5 см, виліт консолі; приймаємо кратно 5 см.

Висоту перерізу консолі знаходимо по перетину 1-1, що проходить по межі колон. Робочу висоту перерізу визначаємо з умови

де праву частину нерівності приймають не більше 2,5Rbt, bch0.

З виразу виводимо умови для h0:

Визначаємо відстань «а» від точки докладання опорної реакції Q до межі колони

.

Максимальна висота hoпо умові

.

Мінімальна висота hoпо умові

Повна висота перерізу консолі біля основи прийнята h = 70 см,

ho = 70-3 = 67 см.

Знаходимо висоту вільного кінця консолі, якщо нижня грань її нахилений під кутом ,:

умова задовольняється.

Розрахунок армування консолі. Розрахунковий вигинає момент за формулою

Коефіцієнт А0по формулою

по табл. 2,12 знаходимо ;.

Потрібна площа перерізу поздовжньої арматури

прінятоА-III, з As = 3,05см2. Цю арматуру приварюють до заставних деталей консолі, на які встановлюють і потім кріплять на зварюванні ригель. Призначенням поперечне армування консолі; згідно п.5.30 СНиП 2.03.01-84, пріконсоль армують відігнутими стержнями і горизонтальними хомутами по всій висоті (пріконсоль армують тільки похилими хомутами по всій висоті). Мінімальна площа перетину відігнутою арматури; прийняті-III, з As = 4,02 см2; діаметр відгинів повинен також задовольняти умові

і менше do = 20 мм; прийнято do = 1,41 см-умова дотримується.

Хомути приймаємо двухветвеннимі зі сталі класу А-I діаметром 6 мм, Крок хомутів консолі призначаємо з умов вимоги норм- не більше 150 мм і не більше (1/4) h = (70/4) = 17,5см; приймаємо крок s = 150мм (див. АС-). Схеми армування консолі показані на АС-

7. Розрахунок монолітного центрально-навантаженого фундаменту

Будівля на проектування. Розрахувати і конструювати залізобетонний фундамент під колону середнього ряду. Бетон фундаменту В15, арматура нижньої сітки зі сталі класу А-II конструктивна арматура класу А-I. Згідно СНиП [15], умовне розрахункове опору підстави Ro = 2,5 МПа. Глибина закладення фундаменту H1 = 2,0 м. Середня питома вага матеріалу фундаменту і грунту на його уступах

Рішення. Розрахункові характеристики матеріалів: для бетону класу В15, Rb = 8.5 МПа; Rbt = 0.75 МПа ,; для арматури класу А-II Rs = 280 МПа.

Розрахункове навантаження на фундамент від колони першого поверху з урахуванням, N1 = 3144.5 кН. Перетин колони. Визначаємо нормативне навантаження на фундамент за формулою

,

де- середній коефіцієнт надійності за навантаженням (наближено 1,15-1,2). Необхідна площа фундаменту

Розмір сторони квадратного в плані фундаменту, приймаємо розмір підошви фундаменту ,.

Визначаємо висоту фундаменту. Обчислюємо найменшу висоту фундаменту з умови придушення його колоною по поверхні піраміди при дії розрахункового навантаження, використовуючи наближену формулу

- Напруга в основі фундаменту від розрахункового навантаження ;.

Повна мінімальна висота фундаменту

де-товщина захисного шару бетону.

Висота фундаменту з умов закладення колони в залежності від розмірів її перетину

.

З конструктивних міркувань, враховуючи необхідність надійно заанкерувати стрижні поздовжньої АРМАТОР при жорсткому закладанні колони у фундаменті, висоту фундаменту рекомендується також приймати рівною не менше

де- глибина склянки фундаменту, рівна;

- Діаметр поздовжніх стрижнів колони; - зазор між торцем колони і дном склянки.

Приймаємо висоту фундаменту, число ступенів три. Висоту ступенів з умов забезпечена бетону достатньої міцності по поперечній силі без поперечного армування в похилому перерізі. Розрахункові перетину: 3-3 по грані колони, 2-2 по грані верхнього ступеня і 1-1 по нижній межі піраміди продавлювання.

Мінімальну робочу висоту першого (знизу) ступені визначаємо за формулою

.

Конструктивно приймаємо,

Перевіряємо відповідність робочої висоти нижньої ступені фундаменту

умові міцності по поперечній силі без поперечного армування в похилому перерізі, що починається в перерізі 1-1. На 1 м ширини цього перерізу поперечна сила

.

Мінімальна поперечне зусилля, яке сприймає бетоном

(По п. 3,31 СНиП 2.03.01.-84):

,

де = 0,6-для важкого бетону; = 0-для плит суцільного перетину; = 0-зважаючи на відсутність поздовжніх сил.

Так як, то умова міцності задовольняється.

Розміри другої або третьої ступенів фундаменту приймають як, щоб внутрішні грані ступенів перетинали пряму, проведену під кутом 450к грані колони на позначці верху фундаменту.

Перевіряємо міцність фундаменту на придушення по поверхні піраміди, обмеженої площинами, проведеними під кутом 450к бічних гранях колони, за формулою СНиП [13]:

,

;

- Площа основи піраміди придушення при квадратних в колоні та фундаменті; um- середнє арифметичне між параметрами верхнього та нижнього підстави піраміди продавлювання в межах корисних висоти фундаменту ho, рівне: або при ,.

Підставляємо в обчислення значення, тоді

;

умова задовольняється. При підрахунку арматура для фундаменту за розрахункові приймаємо згинальні моменти по перетинах, відповідним розташуванню уступів фундаменту як для консолі з затисненим кінцем:

Підрахунок необхідної кількості арматури в розрахунках перетинах фундаменту в одному напрямку:

приймаємо нестандартну сітку з арматури діаметром 18 мм класу А-II по перетину 3-3 з осередками, в одному напрямку (див. сітку С-1 на ріс.10,1.

Відсоток армування

що більше, встановленого нормами. У разі необхідності в подальшому перевіряють перетин фундаменту по другій групі граничних станів з розкриття тріщин, що виконується аналогічно балковим згинальних елементів прямокутного перерізу.

Верхню сходинку армує конструктивно горизонтальними сітками С-2 з арматурикласса А-I, встановлюються через 150 мм по висоті; розташування сіток фіксують вертикальними стержнямімм класу А-I.

© 8ref.com - українські реферати