Строительство и архитектура \ Железобетонные конструкции

Проектирование железобетонных конструкций многоэтажного здания, страница 3

Qb,min = 0,6(1 + φf)*Rbt*γb2*b*ho

φf – коэффициент учитывающий положительное влияние полок плиты на несущую способность рёбер по поперечной силе.

φf = min → 2,25*(h`f)²/b* h0 = 2,25*0,05²/0,3*0,53 = 0,035, но не более 0,5 → 0,035

Qb,min – 0,6(1 + 0,035)*1,05*10⁶*0,9*0,3*0,53 = 93308 Н, Qmax = 347420 Н

Qb,min ≤ Qmax – необходима установка хомутов.

· назначение шага на приопорных участках

Шаг lоп = min → Sконструкт = 0,19 м, Smax = 0,35 → 0,19 м

Sконструкт – по конструктивным соображениям = f(h)

если h ≤ 0.45 м → min 0.5h, не менее 15см

если h ≥ 0.45 м → min 0.33h, не менее 50см

т.к. h = 0,6 → min 0.33h, не более 50см → 0,198; Sконструкт = 0,190 м

Smax – максимально допустимый шаг хомутов, при котором наклонная трещина пересечёт хотя бы один ряд хомутов.

Smax = (1,5*(1 + φf)*Rbt*γb2*b*h²0)/ Qmax = (1,5*(1 + 0,035)*1,05*10⁶*0,9*0,3*0,53²)/347420 = = 0,35 м

· назначение шага на среднем участке

lср = lр/2

S^трср= min 0,75h = 0,75*60 = 45 см, не более 50 см → 45 см, округляем до числа кратного 2,5 → Sср= 45 см

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОЛОННЫ

4.1 Стержень колонны

4.1.1 Статистический расчёт

Цель – определение продольных усилий в расчетных сечениях. Колонна рассчитывается по оси Б.

Расчётная схема – центрально – сжатые стойки. Нагрузка, передаваемая на колонну с одного этажа:

N = Qлев,б + Qпр,б + Gкол

Gкол = 0,4*0,4*hэт*ρжб = 0,4*0,4*4,8*2400*10*1,1 = 20275 Н

N = 366000 + 347000 + 20000 = 734000 Н

N1 = N = 734000 Н

N2 = 2* N = 2*734000 = 1460000 Н

4.1.2 Конструктивный расчёт

Цель – армирование стержня колонны

Задаёмся прочностными характеристиками материалов:

· Бетон класса В20 → по табл. СНиП → Rb (сжатие)= 11,5 МПа, коэффициент условия работы бетона γb2 = 0,9 – учитывает длительный характер действия нагрузки.

· Арматура класс А - 3 ; Rsс = 365 МПа.

· Хомуты класса А – 1, Rsw = 175 МПа

Определение площади продольной арматуры

Атр,sс = max → Арасч, Аконстр, Аmin

Аконстр – устанавливается не менее четырёх стержней d = 16 мм → Аконстр = 8,04 см²

Аmin – устанавливается по минимальному проценту армирования

Аmin = μmin* b*h = 0,02*0,4*0,4 = 3,2 см²

Арасч – устанавливается из условия устойчивости

N ≤ φ*( Rb*γb2*b*h + Rsс*A)

Арасч = N/ φ* Rsс - Rb*γb2*b*h /Rsс = 1460000/365*10⁶*0,9 – 11,5*10⁶*0,9*0,4*0,4/365*10⁶ = 10,01

Из трёх площадей берём большее ns = 4 по сортаменту (4d20А – 3)

Сечение 2-2 N1 = N = 734000 Н

Атр,sс = max → Арасч , Аконстр = 8,04 см², Аmin = 3,2 см²

Арасч = 734000/365*10⁶*0,9 – 34,7*10^-4 = 0

Большая Аконстр = 8,04 см² , ns = 4 по сортаменту (4d15А – 3)

Определение шага хомутов

Сечение 1 – 1, d = 20 мм

S = min → 20*20, 500 мм → 400 мм, округляем в меньшую сторону

Сечение 2 – 2, d = 16 мм

S = min → 20*16, 500 мм → 320 мм, округляем в меньшую сторону 300 мм

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА

Проектирование ведётся по оси Б

5.1 Определение размеров фундамента

Определение размеров подошвы фундамента в плане

рn ≤ R, рn = N2,n/Aф + рср*Н ≤ R

Aф,треб = N2,n/ (R - рср*Н, N2,n)= N2/1,2 = 1210000 Н

Aф,треб = 1210000/(0,2*10⁶ – 20000*1,6) = 7,2 м²

атреб = √ Aф,треб = √7,2 = 2,68 м округляем в большую сторону кратную десяти атреб = 2,7 м

Aф = 2,7² = 7,29 м²

Определение высоты фундамента

hтр,ф = min hрасч , hконстр1 , hконстр2

hрасч – устанавливается из условия продавливания по граням пирамиды продавливания

σгл.раб ≤ Rbt

Требуемая рабочая высота фундамента

ho,расч = - (bкол + hкол)/4 + ½*√N2/(Rbt + pгр)

pгр = N2/Aф = 1460000/7,29 = 200000 Па

ho,расч = - (0,4 + 0,4)/4 + ½*√1460000/(0,66*10⁶ + 200000) = 0,481 м

hрасч = ho,расч + 0,05 = 0,541 м

hконстр2 ,из условия надёжной анкеровки арматуры колоны в стакане фундамента.

hконстр,ф2 = 20*d + 250 мм = 20*20 + 250 = 0,65 м

hконстр1 , из условия надёжной анкеровки

Тело колонны в стакане фундамента

Берём максимальную высоту и округляем её в большую строну кратную 10, hф = 0,65 м = 0,7 м

Рабочая высота фундамента : ho = hф – 0,05 = 0,7 – 0,05 = 0,65 м

Назначение ступеней высот фундамента

hф ,м	0,6	0,7	0,8	0,9	1	1,1
h1	0,3	0,4	0,4	0,3	0,4	0,4
h2	0,3	0,3	0,4	0,3	0,3	0,4
h3	-	-	-	0,3	0,3	0,3

Построение контура фундамента

5.2 Армирование фундамента

Усилия в фундаменте распределяются на поперечные силы, которые воспринимаются бетоном и изгибающие моменты, воспринимающиеся арматурой.

Цель – определение рабочей арматуры.

М1 = ргр*с1²/8 , с1 = (а – а1)/2 , а1 = bкол + 2*h2 = 0,4 + 2*0,3 = 1 м

М1 = 200000*(2,7 – 1)²/8 = 72250 Н*м

М2 = ргр*с2²/8 , а2 = bкол = 0,4 м

М2 = 200000**(2,7 – 0,4)²/8 = 132250 Н*м

Определение площади арматуры

Сечение 1 – 1 , М = М1 = 72250 Н*м

h0,1 = h1 – 0,05 = 0,4 – 0,05 = 0,35 м

Атр,s1 = М/Rs*0,9*ho,1 = 72250/365*10⁶*0,9*0,35 = 6,28 см²

Сечение 2 -2 , М = М2 = 132250 Н*м

h0,2 = h0 = 0,65 м

Атр,s2 = М/Rs*0,9*ho,1 = 132250/365*10⁶*0,9*0,65 = 6,19 см²

Из двух требуемых площадей арматуры выбираем большую и смотрим сортамент.

Шаг стержней, мм	n стержней на 1 пог. м	Аs , см²
100	10	7,85(d10)
125	8	6,28(d10)
150	7	7,92(d12)
200	5	7,69(d14)
250	4	8,04(d16)

Принимается арматурная сетка d10A – 3 с ячейкой 125*125

ЛИТЕРАТУРА

СНиП 2.0.01 – 84. Бетонные и железобетонные конструкции. Госстрой СССР. – М.: ЦМТИ Госстроя СССР, 1985.
Байков В.Н., Сигалов Э.Е., «Железобетонные конструкции». Общий курс. М.: Стройиздат,1991.
Мандриков А.П., Примеры расчёта железобетонных конструкций. Стройиздат, - М.,1989.

1 2 3

Скачать файл