Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
сНОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (СИБСТРИН)
Кафедра железобетонных конструкций
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ:
«МОНОЛИТНЫЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ КАРКАС МНОГОЭТАЖНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ.»
Выполнил: студент 420 группы
Седляр Д.С.
Проверил: Малых
НОВОСИБИРСК 2011
Содержание.
Введение…………………………………………………………………………...3
Задачи курсового проекта………………………………………………………...4
Компоновка перекрытия, определение размеров и расчетных пролетов его элементов…………………………………………………………………………..6
Расчет и конструирование плиты перекрытия……………………………….....9
Расчет и конструирование второстепенной балки………………………..…..13
Расчет и конструирование главной балки……………………………………..26
Расчет и конструирование колонны…………………………………..……….37
Литература ………………………………………………………………………41
Введение.
Многоэтажными бывают не только жилые дома, но также здания производственного, административно-бытового и общественного назначения. Подобные здания чаще всего выполняют каркасными. Каркас – это пространственный остов, несущий вертикальные и горизонтальные нагрузки. Если основные несущие элементы перекрытий по крайним осям опираются на колонны, каркас называется полным, если на несущие (чаще кирпичные) стены, - неполным.
Ребристое перекрытие с балочными плитами (длинная сторона поля плиты превышает короткую в 2 и более раз) состоит из плиты, работающей по короткому направлению, второстепенных и главных балок. Все элементы перекрытия монолитно связаны между собой и выполняются из бетонов классов В15…В25. Сущность конструкции монолитного ребристого перекрытия в том, что бетон в целях экономии удален из растянутой зоны сечений, где сохранены лишь ребра, в которых сконцентрирована растянутая арматура. Полка ребер – плита, с пролетом, равным расстоянию между гранями соседних второстепенных балок, работает на местный изгиб. Толщину плиты по экономическим соображениям принимают возможно меньшей, но не менее 60 мм.
Второстепенные балки опираются на монолитно связанные с ними главные балки, а те, в свою очередь, - на колонны и наружные стены. Колонна каждого этажа воспринимает нагрузку от колонн вышележащих этажей. Следовательно, самые нагруженные – колонны первого этажа, они опираются на фундаменты, через которые и передается на основание нагрузка от здания.
Главные балки располагают обычно поперек здания с пролетами 6…8 м. второстепенные балки размещают так, чтобы ось одной из балок совпадала с осью колонны. Пролеты второстепенных балок составляют 5…7 м, плиты – 1,2…2,5 м. при этом длина стороны каждого поля плиты должна превышать ширину в 2 или более раза.
Кроме вертикальных на здание действуют и горизонтальные нагрузки: ветровое давление, от торможения внутрицехового транспорта, а также случайные воздействия, не всегда поддающиеся учету. Совместное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок может привести потере общей устойчивости здания, если не обеспечить его пространственную жесткость. В зданиях с монолитными перекрытиями ее обеспечивают жесткие узлы каркаса, которые в отличие от шарнирных способны воспринимать не только продольные и поперечные силы, но и изгибающие моменты. В зданиях с неполным каркасом ветровая нагрузка воспринимается в основном продольными и поперечными стенами.
Задачи курсового проекта.
Целью работы является проектирование несущих конструкций неполного каркаса трехпролетного многоэтажного здания с монолитными ребристыми перекрытиями с балочными типами. В составе проекта рассчитываем и конструируем плиту перекрытия, два пролета второстепенной и главной балок, среднюю колонну первого этажа. Каждую конструкцию нужно рассчитать только по прочности и разработать чертежи.
Исходными данными для проектирования являются:
Перечисленных данных, однако, недостаточно для того, чтобы непосредственно приступить к разработке конструкций. Вначале необходимо скомпоновать перекрытие, определить размеры его элементов и их расчетные пролеты.
Компоновка перекрытия,
определение размеров и расчетных пролетов его элементов
Привязку внутренних граней стен к крайним разбивочным осям принимаем 250 мм, направление главных балок - поперечное, второстепенных - продольное с шагом а = 1500 мм. Толщину плиты hпл принимают не менее 60 мм, должна быть кратной 10 мм.
|
Сбор нагрузок на междуэтажное перекрытие Таблица 1 |
|||
|
Вид нагрузки |
Нормативная нагрузка, кН/м2 |
Коэффициент надежности по нагрузке |
Расчетная нагрузка, кН/м2 |
|
Постоянная: |
|
|
|
|
1.Соственный вес плиты hпл=60 мм, γ=2500 кг/м3 |
1,5 |
1,2 |
1,8 |
|
2.Собственный вес пола: |
|
|
|
|
1,1 |
1,2 |
1,32 |
|
|
Итого постоянная |
gН = 2,6 |
|
g = 3,12 |
|
Временная: |
|
|
|
|
длительная |
4,55 |
1,2 |
5,46 |
|
кратковременная |
2,45 |
1,2 |
2,94 |
|
Итого временная |
Vн = 7,0 |
|
v = 8,4 |
|
Полная нагрузка |
9,6 |
|
11,5 |
|
С учетом ᵞb=0.95 |
0.95 |
11 |
|
|
|
где a - расстояние между осями соседних второстепенных балок, назначают в пределах 1200...2200 мм.
Для назначения также используется эмпирическая формула:
pn=Vn+qn=7.0+1.1=8.1 Кн/м2
Принимаем толщину плиты
Глубину опирания плиты на кирпичную стену назначают не менее 120мм.
Высоту сечения второстепенных балок принимают (рис. 1)
где lвтб - расстояние между осями соседних главных балок .
Высота сечения второстепенных балок должна быть кратна 50 мм. Принимаем
Ширину сечения второстепенных балок принимают:
Длину площадки опирания второстепенной балки на кирпичную стену принимают 250 мм.
Высоту сечения главных балок принимают (рис. 3):
где lглб - расстояние между осями колонн (рис. 1).
Ширину сечения главных балок принимают:
Принимаем
При этом высота главной балки должна превышать высоту второстепенной не менее, чем на 50 мм.
Размеры hглб и bглб должны быть кратными 50 мм. При hглб > 600 мм высоту сечения главных балок принимают кратной 100 мм. Длина площадки опирания главной балки на кирпичную стену принимают 380 мм.
Для расчета плиты условно вырезают полосу шириной 1 м поперек второстепенных балок. Эту полосу рассматривают как многопролетную балку, промежуточными опорами которой являются второстепенные балки, а крайними - стены. Расчетные пролеты плиты определяют следующим образом:
где а - расстояние между осями второстепенных балок;
bвтб – ширина второстепенной балки;
с - привязка внутренних граней стен к осям;
dn - глубина опирания плиты на стену.
Расчетная схема плиты показана на рис. 1.
Сечение колонн принимаем мм.
Расчет и конструирование плиты перекрытия
Проектные размеры - ширина полосы b = 1000 мм, высота сечения h = hпл = 60 мм.
Принимаем тяжелый бетон класса В20 c расчетным сопротивлением сжатию Rb = 11.5 МПа. При (т.к. перекрытие не подвержено действию особо кратковременных нагрузок)
Продольная арматура - проволока Вp-I с расчетным сопротивлением Rs = 410 МПа.
Нагрузки и воздействия.
Погонная расчетная нагрузка на полосу плиты шириной 1 м с учетом коэффициента надежности по назначению равна:
Плита как многопролетная балка шириной 1 м, загружена равномерно распределенной погонной нагрузкой q кН / м, численно равной нагрузке на 1 м2.
Изгибающие моменты в сечениях плиты определяются по формулам, учитывающим образование пластических шарниров на опорах и перераспределение изгибающих моментов:
- для средних пролетов и промежуточных опор:
- для крайних пролетов и первой от края опоры:
˃
для подбора арматуры в средних пролетах и над промежуточными опорами моменты М2 принимаем на 20% меньше. То есть:
Подбор арматуры в средних пролетах.
Предположим использование проволоки 5 Вр-I. Защитный слой 10 мм.
Полезная высота сечения:
Вычислим коэффициент:
Относительная высота сжатой зоны:
Для сечений, в которых предусмотрено образование пластического шарнира, должно выполняться условие:
условие выполняется.
Высота сжатой зоны:
Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:
Принимаем по приложению 4.4 [4] для сетки С1-4 Вр-I с шагом 250 мм и с площадью As1 = 0,502 см2 = 50,2 мм2 .
конструктивные требования соблюдены.
Проверяем прочность при подобранной арматуре:
Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.
Подбор арматуры в крайних пролетах.
Вычислим коэффициент:
Относительная высота сжатой зоны:
условие выполняется.
Высота сжатой зоны:
Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры в первом пролете:
Сетка С2 должна иметь арматуру с площадью:
Принимаем для сетки С2 53 Вр- I с шагом 200 мм и с площадью As2 = 0,353 см2 = 35,3 мм2 (прил. 4.4 [4]). Тогда суммарная площадь сечения растянутой арматуры в крайних пролетах и над первыми промежуточными опорами:
конструктивные требования соблюдены.
Проверяем прочность при подобранной арматуре:
Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.
Расчет и конструирование второстепенной балки
В расчетной схеме второстепенную балку рассматривают как многопролетную неразрезную балку с крайними шарнирными опорами (стены) и промежуточными опорами - главными балками. Равномерно распределенную нагрузку на балку собирают с полосы шириной, равной расстоянию между осями второстепенных балок a . Проектные размеры - шаг второстепенных балок a = 1500 мм , их ширина bвб = 200 мм и высота сечения hвб = 400 мм.
Расчетные пролеты второстепенной балки:0
Бетон класса В20 c расчетными сопротивлениями при сжатию ; и растяжению (прил.1 [1]). Продольная арматура - стержни класса А-III с расчетным сопротивлением Rs = 365 МПа по прил.5 [1]; поперечная - также из стержней класса А-III (расчетное сопротивление Rsw будет уточнено позднее в зависимости от диаметра).
Нагрузки и воздействия.
К нагрузкам на плиту добавляем нагрузку от собственного веса 1 м ребра балки , выступающего под плитой (рис. 1):
Тогда погонная расчетная нагрузка на балку с полосы шириной 1,5 м (рис.1) и с учетом коэффициента надежности по назначению равна:
Определяем максимальные пролетные и минимальные опорные изгибающие моменты (рис 3):
- в крайнем пролете
- на грани первой промежуточной опоры при средней величине соседних пролетов
- в средних пролетах и на гранях средних опор
Остальные ординаты огибающей эпюры изгибающих моментов вычисляем по зависимости:
где - коэффициенты, принимаемые в зависимости от отношения (табл.2):
При построении верхней ветви огибающей эпюры М можно использовать ближайшее из приведенных с шагом 0,5 значение . Более точный результат получаем, интерполируя значения, между которыми лежит.
Величины поперечных сил на гранях опор:
свободной А:
первой промежуточной В слева:
первой промежуточной В справа:
всех остальных слева и справа:
Изгибающие моменты в сечениях второстепенной балки.
Таблица 2
|
Номер |
Расстояние от левой опоры |
Значения коэффициентов |
ql2, кН∙м |
Изгибающие моменты, кН∙м |
|||
|
пролета |
сечения |
+ β |
- β |
Mmax |
Mmin |
||
|
1 |
1 |
0,2l01 |
0,065 |
- |
17,74·6,75 2=808,28 |
52,54 |
- |
|
2 |
0,4l01 |
0,09 |
- |
72,75 |
- |
||
|
2΄ |
0,425l01 |
0,091 |
- |
73,55 |
- |
||
|
3 |
0,6l01 |
0,075 |
- |
60,62 |
- |
||
|
4 |
0,8l01 |
0,02 |
- |
16,17 |
- |
||
|
5 |
l01 |
- |
-0,0715 |
- |
-50,81 |
||
|
2 |
6 |
0,2l02 |
- |
-0,029 |
17,74·6,75 2=808,28 |
14,55 |
-20,61 |
|
7 |
0,4l02 |
- |
-0,0075 |
46,88 |
-5,33 |
||
|
8 |
0,6l02 |
- |
-0,0045 |
50,52 |
-3,2 |
||
|
9 |
0,8l02 |
- |
-0,023 |
46,88 |
-16,35 |
||
|
10 |
l02 |
- |
-0,0625 |
14,55 |
-44,42 |
Эпюры усилий показаны на рис. 3.
Расчеты прочности нормальных сечений
На положительные изгибающие моменты в пролете балка работает как тавровое сечение с полкой в сжатой зоне (рис. 4a). При ширину сжатой полки принимаем равной расстоянию между осями второстепенных балок а = 1500 мм. На отрицательные изгибающие моменты балка работает как прямоугольная с шириной b = 200 мм ( рис. 4 б ).
При этом полезная высота второстепенной балки должна быть не менее:
Расстояние от центра тяжести продольной арматуры до растянутой грани балки при расположении арматуры в один ряд принимаем 30 мм. Тогда:
Продольную арматуру для второстепенной балки нужно подобрать в четырех сечениях: в первом пролете, над первой от края опорой, в среднем пролете и над второй опорой. В остальных пролетах и над остальными промежуточными опорами сечение арматуры принимают таким же, как в среднем пролете и над второй опорой.
Подбор арматуры в крайних пролетах и на первой промежуточной опоре.
Подбираем арматуру в первом пролете (тавровое сечение). Определим граничный момент при
Сжатая зона не выходит за пределы полки. Вычислим коэффициент:
Относительная высота сжатой зоны:
условие выполняется.
Высота сжатой зоны:
Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:
Принимаем для первого пролета 220 А III с площадью As = 628 мм2 (прил. 4.3 [4]).
Определим несущую способность сечения с подобранной арматурой 1)для 220 А III
Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.
Подбираем арматуру на первой промежуточной опоре (прямоугольное сечение). При a = 30 мм диаметр принимаемой арматуры должен быть не более 22 мм.
Полезная высота сечения:
Вычислим коэффициент:
Относительная высота сжатой зоны:
условие выполняется.
Высота сжатой зоны:
Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:
Принимаем над первой промежуточной опорой 314 А III с площадью As = 462 мм2.
Определим несущую способность сечения с подобранной арматурой
для 314 А III
> M01 = 50,77
Подбор арматуры в средних пролетах и на остальных промежуточных опорах.
1). Подбираем арматуру во втором пролете (тавровое сечение). Вычислим коэффициент:
Относительная высота сжатой зоны:
условие выполняется.
Высота сжатой зоны:
Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:
Принимаем для второго пролета 216АIII с площадью As = 402 мм2
Определим несущую способность сечения с подобранной арматурой для 216 А III
Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.
2). Подбираем арматуру на второй промежуточной опоре (прямоугольное сечение).
Вычислим коэффициент:
Относительная высота сжатой зоны:
условие выполняется.
Высота сжатой зоны:
Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:
Принимаем над второй промежуточной опорой 314 А III с площадью As = 462 мм2.
Определим несущую способность сечения с подобранной арматурой для 314 А III
Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.
Расчет по наклонным сечениям.
1. прочность балки по наклонной полосе:
Прочность балки по наклонной полосе обеспечена при любой поперечной арматуре.
2. расчет по наклонной трещине:
Поскольку, получаем:
< Q=68,8 Н
Поперечная арматура требуется по расчету.
Суммарное усилие, воспринимаемое сечением:
> Q=68,8 Н,
Прочность балки по наклонной трещине обеспечена. Поскольку поперечная арматура в первом пролете принята по конструктивному min, в остальных пролетах, где Q меньше, принимаем такую же.
то трещина начинается от опоры (рис.5).
Прочность балки по наклонным сечениям обеспечена. Поперечная арматура по конструктивным соображениям подобрана верно.
Расчет и конструирование главной балки.
В расчетной схеме главные балки монолитного ребристого перекрытия обычно рассматривают как многопролетные неразрезные балки, загруженные сосредоточенными силами в местах опирания второстепенных балок. При этом допускается некоторая неточность, так как главная балка является ригелем поперечной рамы и должна рассматриваться как элемент рамы. В нашем случае при свободном опирании концов главных балок на наружные стены и равных пролетах, при жесткой конструктивной схеме здания, когда ветровая нагрузка воспринимается кирпичными стенами, такое допущение оправдано.
Расчетные длины главной балки:
Нагрузка на главную балку от перекрытий передается через второстепенные балки в виде сосредоточенных сил с грузовой площади :
Класс бетона В20 c расчетным сопротивлением сжатию ; и растяжению (прил.1 [1]). Продольная арматура - стержни класса А-III с расчетным сопротивлением Rs = 365 МПа (прил.5 [1]), поперечная - также из стержней класса А-III (расчетное сопротивление Rsw будет уточнено позднее в зависимости от диаметра).
Нагрузки и воздействия.
Распределенная погонная нагрузка от собственного веса ребра главной балки, выступающего под плитой (рис. 2):
где 25 кН/м3 - объемная масса железобетона;
= 1,2 - коэффициент надежности для нагрузки от собственного веса.
Тогда расчетное значение постоянной силы:
Расчетное значение временной силы:
где - временная нагрузка для плиты.
Полная нагрузка:
Строим объемлющую эпюру.
Значения моментов:
Mmax (0,25l) = 0,2746×46,19×6+0,3248×106,5×6 = 283,65кН×м
Mmin (0,25l) = 0,2746×46,19×6-0,0503×106,5×6 = 46,96кН×м
Mmax (0,5l) = 0,2993×46,19×6+0,3996×106,5×6 = 338,29 кН×м
Mmin (0,5l) =0,2993×46,19×6-0,1004×106,5×6 = 18,79кН×м
Mmax (0,75l) = 0,0736×46,19×6+0,2243×106,5×6= 163,76 кН×м
Mmin (0,75l) = 0,0736×46,19×6 - 0,1506×106,5×6 = -76кН×м
Mmax (0,8567) = -0,1295×46,19×6+0,0431×106,5×6 = 8,35 кН×м
Mmin (0,8567) = -0,1295×46,19×6-0,1726×106,5×6 = -146,18 кН×м
Mmax (l) = -0,4018×46,19×6+0,0,0503×106,5×6 = 79,21кН×м
Mmin (l) = -0,4018×46,19×6 - 0,4520×106,5×6 = -400,18 кН×м
Mmax (1,124l) = -0,1988×46,19×6+0,0192×106,5×6 = -342,83 кН×м
Mmin (1,124l) = -0,1988×46,19×6 - 0,2180×107,1×6 = -194,4 кН×м
Mmax (1,2l) = -0,0750×46,19×6+0,1125×106,5×6 = 51,1кН×м
Mmin (1,2l) = -0,0750×46,19×6 - 0,1875×106,5×6 = -140,6 кН×м
Mmax (1,25l) = -0,007×46,19×6+0,1908×106,5×6 = 119,98кН×м
Mmin (1,25l) = -0,007×46,19×6-0,1908×106,5×6 = -119,64кН×м
Mmax (1,5l) = 0,1651×46,19×6+0,3325×106,5×6 = 258,2 кН×м
Mmin (1,5l) = 0,1651×46,19×6 - 0,1675×106,5×6 = 152,8 кН×м
Значения продольных сил:
Qmax (I) = 1,0982×46,19+1,2991×106,5 = 189,1 кН
Qmin (I) = 1,0982×46,19 – 0,2009×106,5 = 29,33 кН
Qmax (II) = 0,0982×46,19+0,6118×106,5 = 69,7 кН
Qmin (II) = 0,0982×46,19 - 0,5137×106,5 = -50,17 кН
Qmax (III) = -0,9018×46,19+0,2123×106,5 = -19 кН
Qmin (III) = -0,9018×46,19 – 1,1142 ×106,5 = -160,31 кН
Qmax (IV) = -1,9018×46,19 + 0,0502 ×106,5 = - 82,5 кН
Qmin (IV) = -1,9018×46,19 – 1,9520 ×106,5 = -295,7 кН
Qmax (V) = 1,6339×46,19+1,8851×106,5 = 276,24 кН
Qmin (V) = 1,6339×46,19– 0,2511×106,5 = 48,72 кН
Qmax (VI) = 0,6339×46,19+1,1392×106,5 = 150,6 кН
Qmin (VI) = 0,6339×46,19 – 0,5053×106,5 = -24,53 кН
Qmax (VII) = - 0.3661×46,19+0.6458×106,5 = - 51,87 кН
Qmin (VII) = - 0,3661×46,19 – 1,0120×106,5 = - 124,67 кН
Qmax (VIII) = - 1,3661×46,19+0,4517×106,5 = - 15 кН
Qmin (VIII) = 1,3661×46,19 – 1,7678×106,5 = -251,37 кН
При двух сосредоточенных силах в пролете «балочная» опорная реакция:
.
Реакция крайней свободной опоры:
Реакция первой промежуточной опоры слева:
Реакция первой промежуточной опоры справа в силу равенства опорных моментов второго пролета=191,61кН при полном загружении и 39,96 кН при загружении второго пролета только постоянной нагрузкой.
Определяем моменты, действующие в сечениях балки по грани колонны,
где - высота сечения колонны.
По большему моменту проверяем достаточность принятых ранее размеров сечения главной балки. При принятой во второстепенных балках опорной арматуре полезная высота главных балок на промежуточных опорах должны быть не более hо=450мм.
Подбор арматуры в крайних пролетах и на первой промежуточной опоре.
Вычислим коэффициент:
Относительная высота сжатой зоны:
условие выполняется.
Высота сжатой зоны:
Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:
Принимаем над промежуточными опорами 220 А III с площадью As = 628 мм2 и 222 А III с площадью As = 760 мм2 (прил. 4.3 [4]). ∑As = 1137 мм2.
Определим несущую способность сечения с подобранной арматурой:
1) для 220 и 222 А III:
Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.
2) для 222 А III
3) для 212 А III
При положительных моментах балка работает тавровым сечением (рис.4а). Свесы полки, вводимые в расчет в каждую сторону от ребра, не должны превышать 1 / 6 пролета главной балки. Тогда расчетная ширина полки:
Предполагая двурядное расположение арматуры по высоте, принимаем h0=450 мм.
Определим граничный момент при x = .
Сжатая зона не выходит за пределы полки. Подбираем арматуру в первом пролете. Вычислим коэффициент:
Относительная высота сжатой зоны:
условие выполняется.
Высота сжатой зоны:
Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:
Принимаем для первого пролета 225 А III с площадью As = 982 мм2 и 216 А III с площадью As = 402 мм2 (прил. 4.3 [4]). ∑As = 1384 мм2. Определим несущую способность сечения с подобранной арматурой:
1) для 225 и 216 А III:
Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.
2) для 225 А III
Подбор арматуры в средних пролетах.
Подбираем арматуру во втором пролете. Примем h0=450 мм.
Вычислим коэффициент:
Относительная высота сжатой зоны:
условие выполняется.
Высота сжатой зоны:
Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:
Принимаем для второго пролета 222 А III с площадью As = 760 мм2 и 214 А III с площадью As = 308 мм2 (прил. 4.3 [4]).
Определим несущую способность сечения с подобранной арматурой:
1) для 222 и 214 А III:
Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.
2) для 222 А III
|
3) Вычислим коэффициент: Относительная высота сжатой зоны: условие выполняется. Высота сжатой зоны: Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры: Принимаем для второго пролета 216 А III с площадью As = 402 мм2 (прил. 4.3 [4]).
|
Эпюра материалов показана на рис. 10.
Расчет по наклонным сечениям.
1. прочность балки по наклонной полосе:
Прочность балки по наклонной полосе обеспечена при любой поперечной арматуре.
2. расчет по наклонной трещине:
Поскольку, получаем 1 случай. Тогда:
то трещина начинается у опоры (рис.11)
Прочность балки по наклонным сечениям обеспечена. Поперечная арматура по конструктивным соображениям подобрана верно.
Расчет и конструирование колонны.
Сбор нагрузок на покрытие.
|
Таблица 4 |
|||
|
Вид нагрузки |
Нормативная нагрузка, кН/м2 |
Коэффициент надежности по нагрузке |
Расчетная нагрузка, кН/м2 |
|
Постоянная |
|
|
|
|
кровля |
0,995 |
1,2 |
1,194 |
|
Собственный вес плиты: hпл=60 мм, γ=2500 кг/м3 |
1,5 |
1,1 |
1,65 |
|
Итого постоянная |
2,495 |
|
2,844 |
|
Временная |
|
|
|
|
длительная |
1 |
0,9 |
0,9 |
|
кратковременная |
1 |
0,9 |
0,9 |
|
Итого временная |
2 |
|
1,8 |
|
Полная нагрузка |
4,495 |
|
4,644 |
|
постоянная и длительная |
3,495 |
|
3,744 |
Нагрузки и воздействия.
Грузовая площадь колонны:
Расчетная нагрузка от перекрытия одного этажа (табл. 2):
в том числе постоянная и длительная:
При шаге второстепенных балок 1250 мм расчетная нагрузка от собственного веса трех ребер, выступающих под плитой (рис. 1):
Расчетная нагрузка от собственного веса ребра главной балки, выступающего под плитой (рис. 3):
где hк - высота сечения колонны.
Расчетная нагрузка от собственного веса колонны рядового этажа:
Нагрузки на покрытие при снеговой нагрузке для III района (г. Екатеринбург) приведены в табл. 4 [5].
Тогда расчетное усилие в колонне от покрытия (табл.4):
в том числе постоянная и длительная (табл.5):
Полная нагрузка:
Длительная нагрузка:
Считаем, что верх фундамента будет заглублен под пол 1-го этажа на 0,9 м. Тогда с учетом защемления в фундаменте расчетная длина колонны первого этажа составит:
Расчет прочности нормального сечения.
Условие прочности имеет вид:
площадь бетонного сечения;
- коэффициент, учитывающий гибкость колонны и длительность действия нагрузок.
Примем Тогда:
Определяем:
Проверяем:
Принимаем среднее значение между назначенным вначале и полученным повторно:
Вторично определяем:
Принимаем по сортаменту 625 А-III ().
Полученный процент армирования от рабочей площади бетона составляет:
При гибкости колонны l0/h=14,7 это выше минимального допустимого процента армирования Шаг поперечных стержней должен быть не более s=20 и не более 500мм с учетом кратности 50мм принимаем s=500мм. Проверяем шаг по проценту армирования:
Уменьшаем шаг до или до 300мм, Принимаем шаг 250мм. По условиям сварки диаметр поперечных стержней должен быть не менее 0,25ds, принимаем Защитный слой бетона до рабочей арматуры должен составлять не менее 20 мм и не менее , в нашем случае - 25 мм. Окончательно расстояние от осей продольных стержней до наружных граней принимаем равным 40мм.
Литература.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП1.ЖБК.14-11-ПЗ