Проектирование многоэтажного здания со связевым каркасом, страница 3

                начать расчет с п.4. блок - схемы.

  2.  Увеличить усилие обжатия, приняв σ_sp = 0;

             а.) изменить класс арматуры,  начать расчёт с ввода

                исходных данных.

             б.) увеличить площадь сечения арматуры Аs  начать

                расчёт с п.7. блок-схемы.

  3.  Увеличить высоту сечения h ( с шагом 1см. ), на-

       чать расчет с ввода исходных данных.

.

4.  Проектирование ригеля.

ЗАДАНИЕ

       Рассчитать ригель по  первой группе предельных состояний.

                                Исходные данные.

 бетон

        класс  В-20;

        расчётное сопротивление осевому сжатию R_b=11,5 МПа;

        расчётное сопротивление осевому растяжению R_bt=0,9 МПа;

        модуль упругости бетона E_bt=27000 МПа;

        коэффициент условий работы  γ_b2=0,9

  Арматура.

        продольная предварительно напряжённая класса А -3;

        расчётное сопротивление растяжению R_s=365 МПа;

        предельное нормативное R_sn=785 МПа;

       модуль упругости сталиарматуры Е_s=190000 МПа;

        коэффициент надёжности по типу здания γ_n=0,95.

4. 1. Расчётная   схема  ригеля,  расчётный пролёт, нагрузки,  усилия.

        В связевых каркасах ригели работают  как одно - пролётные свободно опёртые балки . На ригель передаётся только вертикальная нагрузка от панелей ( равномерно распределённая, собранная с грузовой полосы, равной   шагу ригелей  l),  а также возникают напряжения от  собственного веса  ригеля. 

1.  Расчётный пролёт L₀ = L-2(h_к/2+а+L₁/2) =7000 - 2(300/2+50+100) =

                                           =6400 мм.

2.  Нагрузка на 1 м/погонный ригеля

q(Н/м) = (q+v)аγ_n+m_с.в..

m_с.в.= S ρ γ_f γ_n .

S = 0,6 ∙0,6 - 0,15·0,22 · 2 -0,38 ·0,15 = 0,303 м²

m_с.в =0,303·2500·1,1·0,95 = 791,59 кг =7760,7 Н/м

                     q = 8934·5,5 · 0,95+7761 = 54,44 КН/м

3.  Усилия:

                     М_мах = (ql₀²)/8 = КН/м

                     Q_мах = (q·l₀)/2 = (54,441·6,4²)/2 = 174,21 КН

4.2.Расчёт   прочности  по  нормальному сечению.

Цель - подбор продольной арматуры.

      Расчётное сечение принимаем прямоугольным с шириной  b = 300 мм, поскольку свесы в растянутой зоне.

6. Проектирование фундамента под колонну.

6.1. Определение размеров подошвы.

Предварительно определяем площадь подошвы фундамента по формуле:

А_ф = N_n / (R₀ - γ_срH₁);

N_n = N/γ_f = 1382,79 /1,15 =1202,43 КН;

γ = 20 КН/м³;

Н₁ = Н + 15 см;

    где   Н большая из двух величин:

 1.) Н_з. = h_к · 1,5 + 25 = 30 · 1,5 + 25 = 70 см - высота из условия заделки фунда-мента

 2.) Н_а. = 25d +25 = 25 · 2,5 + 25 = 87,5 см  - высота фундамента из условия анкеровки;

      Н₁ = 90 + 15 = 105 см.

R ₀ = 0,3 МПа;

А_ф = 1202,43 · 10 ³/( 0,3 · 10 ⁶ - (20 · 1,05) ·10 ³ )= 4,31 м ²;

a _ф.= м - принимаем 2,1 м - кратно 30 см;

6.2. Проверка высоты фундамента расчётом на продавливание.

     Наименьшая высота фундамента из условия продавливания его колонной по поверхности пирамиды при действии расчётной нагрузки

h_min=0,724 м

p_sf = кН/м²>0,3МПа; Необходимо увеличить площадь фундамента. Примем 2,4 м. Тогда

А_ф. = 2,4² = 5,76 м²

p_sf ==240,01 кН/м²

Высота фундамента из условия продавливания:

       h_min=h₀+а_b= 72+4=76 см;

Принимаем большую высоту из h_min , Н_а.,  Н_з.принимаем Н = 87,5 см тогда

       Н₁=90+15=105 см .

Условие прочности на продавливание: P≤R_bth₀  u_m ;

   u_m=2(h_к+h₀) = 0,5 ·4[(0,75 ·2+0,3+0,3 ·2)+1,01] =3,97 м;

h₀=Н -4=105 -4= 101 см.

 R_bth₀  u_m=0,9 ·1,01 ·3,97=3,6087=3608,7 кН;

P=N  -P_гр. ·А₁ ;

А₁=(h_к+2h₀²) - нижнее основание пирамиды продавливания

Р_гр.=N/a_ф.²=1382,79/5,76=240,01 кН/м²

   А₁=(0,3+2 ·1,01)²=5,38 м²

Р=1382,79 -240,01 ·5,38 =90,96<3608,7-условие выполнено.

Ступени не должны пересекать грани пирамиды продавливания. Принимаем высоту ступеней 30 см. Ширину верхней ступени принимаем - 0,75 ·30=22,5 см.

6.3. Проверка высоты нижней ступени.

     Высота нижней ступени проверяется из условия прочности на действие поперечной силы без поперечного армирования. Условие прочности:

Q≤0,6R_btγ_bih₀₁  - где

Q=0,5[d_ф-(h_к+2h₀)]P_гр.=0,5[2,4 -(0,3+2 ·1,01)·240,01=9,6 кН

0,6R_btγ_bih₀₁=0,6 ·0,9·0,9 ·(10 ²)100 ·26=126,36 кН.

9,6 кН  <  126,36 кН - условие выполнено, увеличивать рабочую высоту нижней ступени нет необходимости.

6.4. Расчёт арматуры у подошвы фундамента.

  Расчётные сечения принимают по граням ступеней и грани колонны. Внешняя часть фундамента работает как консоль на изгиб. Определяем изгибающие моменты в расчётных сечениях:

M_i= 0,125 P_гр. ·l_к ·а_ф.

     М_1-1=0,125 ·240,01 ·(2,4-