Железобетонные конструкции многоэтажного каркасного здания

При действии длительных нагрузок:

Максимальный момент колонны при действии полных нагрузок:

Разность абсолютных значений опорных моментов в узле рамы:

— при длительных нагрузках:

— при полных нагрузках:

Изгибающий момент колонны подвала:

— при длительных нагрузках:

— при полных нагрузках:

Изгибающий момент колонны первого этажа:

— при длительных нагрузках:

— при полных нагрузках:

Изгибающие моменты колонны, которые соответствуют максимальным продольным усилиям, определяются по загружению пролетов: 1:

— при длительных нагрузках:

Изгибающий момент колонны подвала:

Изгибающий момент колонны первого этажа:

— при полных нагрузках:

Изгибающий момент колонны подвала:

Изгибающий момент колонны первого этажа:

10. Расчет прочности средней колонны

10.

1. Характеристики прочности бетона и арматуры Бетон тяжелый, класса В20.

Согласно прил.

1−4 [2], принимается:

— нормативная прочность бетона: ;

— расчетная прочность бетона: ;

— коэффициент условий работы бетона: ;

— нормативное сопротивление бетона при растяжении: ;

— расчетное сопротивление бетона при растяжении: ;

— начальный модуль упругости бетона: ;

Арматура продольных ребер — класса А400:

— нормативное сопротивление арматуры: ;

— расчетное сопротивление арматуры: ;

— модуль упругости арматуры: ;

Комбинация расчетных усилий для колонны подвала составляет:

— при длительных нагрузках:

— при полных нагрузках:

10.

2. Подбор сечений симметричной арматуры Рабочая высота сечения колонны:

;

Ширина сечения колонны:

;

Эксцентриситет приложения силы:

;

Случайный эксцентриситет:

;

;

Принимается для дальнейших расчетов наибольшее значение:

;

Значение изгибающего момента, действующего в сечении относительно оси, проходящей через центр тяжести сжатой (растянутой) арматуры, составляет:

— при длительных нагрузках:

— при полных нагрузках:

Значение для радиуса ядра сечения составляет:

;

Критическое усилие в сечении:

;

где:

;

;

Проверка условия:

— условие выполняется.

;

Принимаем коэффициент армирования:

;

;

Значение коэффициента:

;

Значение эксцентриситета:

;

Характеристика сжатой зоны сечения:

;

Граничная высота сжатой зоны:

;

;

;

;

Площадь арматуры:

Принимаем 4ø 36 А400 с ;

— производить перерасчет не требуется.

Расчетные характеристики ригеля:

Бетон тяжелый, класса В20.

— расчетная прочность бетона: ;

— коэффициент условий работы бетона: ;

— начальный модуль упругости бетона: ;

Арматура продольных ребер — класса А400:

— расчетное сопротивление арматуры: ;

— модуль упругости арматуры: ;

— ширина ригеля: bbim = 30 см;

— опорное давление ригеля: Q = 275.

3 кН;

Принимаем длину опорной площадки: l = 20 см;

Проверка условия:

;

— условие выполняется.

Вылет консоли колонны (см. рис.

4) с учетом зазора 5 см составляет: l1= 25.0 см, при этом:

Рис. 4. Армирование консоли колонны Высота сечения консоли:

Угол наклона сжатой грани консоли:

Высота консоли у свободного края:

Рабочая высота сечения консоли:

Поскольку: — консоль короткая .

Консоль армируется горизонтальными хомутами и отгибами:

— для хомутов:

2ø 6 А240 с ;

Шаг установки хомутов: s = 10 см;

— для отгибов:

2ø 18 А400 с ;

Проверка прочности сечения консоли производится по условию:

;

;

;

;

;

;

Проверка условия:

;

— условие выполняется, следовательно, прочность консоли обеспечена.

Изгибающий момент консоли у грани колонны:

;

Принимаем коэффициент: ;

Площадь сечения арматуры:

;

Принимаем 2 ø 18 А400 с ;

10.

3. Проверка колонны на монтажные усилия Номинальная длина колонны: lf = 3.3 м;

Нагрузка от собственного веса колонны каркаса сечением 0.4×0.

4 м () и длиной (номинальной) 3.3 м с учетом коэффициента надежности :

Распределенная на 1 п.м. нагрузка от колонны составляет:

Длина части колонны, расположенной выше площадки для опирания ригеля на консоли, составляет: l1 = 1.3 м ;

Длина части колонны, расположенной выше площадки для опирания ригеля на консоли, составляет: l2 = 2.0 м ;

Реакция в опорной части колонны (опора В) при монтажной нагрузке от собственного веса составляет:

Реакция в оголовке колонны (опора А) при монтажной нагрузке от собственного веса составляет:

Координата точки действия максимального изгибающего момента:

;

Значение максимального момента:

;

Несущая способность сечения колонны:

Проверка условия:

— условие выполняется, следовательно, прочность колонны на стадии монтажа обеспечена.

11. Конструирование арматуры колонны Армирование колонны каркаса производится пространственными каркасами, образованными из плоских сварных каркасов. Диаметр поперечных стержней принят ø 8 А240 при диаметре продольной арматуры ø 36 А400. Шаг установки поперечной арматуры составляет: s = 400 мм, что менее, чем параметр 20d= 720 мм. Стойки каркаса шестиэтажного здания членят на 3 элемента по 2 этажа здания в каждом. При стыковке колонн выпуски арматурных стержней соединяются при помощи ванной сварки и подлежат омоноличиванию бетоном. Элементы сборной железобетонной колонны проверяются на усилия, возникающие от собственного веса колонны с учетом коэффициента динамичности.

12. Фундамент колонны Сечение колонны принято: 40×40 см;

Полная нагрузка на колонну каркаса подвала:

Изгибающий момент:

Эксцентриситет приложения нагрузки:

В том числе длительная:

Изгибающий момент:

Эксцентриситет приложения нагрузки:

Ввиду относительно малых значений эксцентриситетов приложения нагрузки фундамент колонны рассчитывается, как центрально нагруженный. Расчетное усилие на верхнем обрезе фундамента:

Усредненное значение для коэффициента надежности по нагрузке:

;

Нормативное значение усилия:

;

Расчетное сопротивление грунта: R0 = 0.3 МПа.

Бетон тяжелый, класса В12.

5.

— расчетная прочность бетона: ;

— коэффициент условий работы бетона: ;

Арматура продольных ребер — класса А300:

— расчетное сопротивление арматуры: ;

— модуль упругости арматуры: ;

Вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его обрезах: ;

Принимаем глубину заложения фундамента: d1 = 2.1 м;

Площадь фундамента составляет:

;

Размер стороны квадратного в плане фундамента:

;

Принимаем квадратный фундамент со стороной: а = 3.9 м;

Площадь квадратного фундамента: ;

Давление, которое передается на грунтовое основание от проектной нагрузки:

;

Расчетная высота фундамента, определяемая из условий возможности его продавливания, составляет:

;

Полная высота фундамента устанавливается из условий:

— продавливания:

— заделки колонны в фундаменте:

— анкеровки сжатой арматуры ø 36 А400 колонны каркаса:

Принимаем высоту фундамента:

Количество ступеней: 3 шт.

Рабочая высота фундамента составляет: ;

Высоты ступеней назначаются из условия обеспечения бетоном достаточной прочности по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении. Расчетные сечения:

— З — 3 по грани колонны,

— 2 — 2 по грани верхней ступени,

— 1 — 1 по нижней границе пирамиды продавливания.

Минимальная рабочая высота первой (снизу) ступени принимается конструктивно:

h1 = 50 см, h01 = 50 — 4 = 46 см;

Проверяем соответствие принятой конструктивно рабочей высоты нижней ступени фундамента h01 = 46 см условию прочности по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении, начинающемся в сечении 1 — 1. На 1 м ширины этого сечения поперечная сила составляет:

Минимальное поперечное усилие Qb, воспринимаемое бетоном:

;

где:

= 0,6 — для тяжелого бетона;

= 0 — для плит сплошного сечения;

= 0 ввиду отсутствия продольных сил.

Проверка условия:

— условие выполняется, следовательно, условие прочности выполняется;

Проверка прочности фундамента на продавливание по поверхности пирамиды, ограниченной плоскостями, проведенными под углом 45 градусов к боковым граням колонны.

F < ;

Площадь основания пирамиды продавливания при квадратных в плане колонне и фундаменте:

;

;

— среднее арифметическое между параметрами верхнего и нижнего основания пирамиды продавливания в пределах полезной высоты фундамента h0, равное:

= 2(hc + bc + 2) или при hc = bc:

= 4(hc + h0) = 4(40 +146) = 744 см;

— условие выполняется, следовательно, условие против продавливания удовлетворяется.

При подсчете арматуры для фундамента за расчетные принимаем изгибающие моменты по сечениям, соответствующим расположению ступеней фундамента, как для консоли с защемленным концом:

;

;

;

Определяем потребное количество арматуры в разных сечениях фундамента в одном направлении:

;

;

;

Принимаем сетку из арматуры диаметром (22 мм А300 по сечению 3 — 3 с ячейками 300×300 см, AS = 53,24 см² в одном направлении.

Процент армирования:

;

Библиографический список

1. Федеральный закон № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» Срок введения 30.

06.10. — М. Проспект, 2010 — 32 с.

2. СНиП 2.

01.07−85*. Нагрузки и воздействия. — М.: ГУП ЦПП, 2003. — 44 с.

3. СНиП 52−01−2003

Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения: — М.: ГУП НИИЖБ, 2004. — 26 с.

4. СНиП 52−101−2003

Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры: — М.: ГУП НИИЖБ, 2004. — 55 с.

5. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52−101−2003): — М.: ЦНИИ ПРОМЗДАНИЙ и НИИЖБ, 2005.

6. Руководство по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций: — М.: Стройиздат, 1975. — 192 с.

7. Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения): — М.: Стройиздат, 1978. — 175 с.

Т.

2701 000 000 014 ПЗ Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата

Т.

2701 000 000 014 ПЗ Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата

[Введите цитату из документа или краткое описание интересного события. Надпись можно поместить в любое место документа. Для изменения форматирования надписи, содержащей броские цитаты, используйте вкладку «Средства рисования» .]