2.6. Розрахунок колони
Розраховуємо колону першого поверху як найбільш навантажену. Переріз призначаємо квадратний з розмірами bc = hc = 0,3м.
Умова
м
– виконується.
Геометрична довжина колони становить l = 3,5+0,05=3,55 м.
2.6.1. Навантаження на колону
Визначаємо величину поздовжньої сили, що діє на елемент від повних розрахункових навантажень та постійних і тривалих. Для цього попередньо обчислюємо необхідні величини:
;
,
;
.
Вага
снігового покриву
III
снігового
району становить
,
тоді
.
=
=1295,25 кН.
2.6.2. Розрахунок міцності перерізів колони
Розрахункова
довжина колони
Відношення
,
отже розрахунок ведемо як центрально
стиснутого елемента :
Призначаємо
попередньо коефіцієнт
,
тоді необхідна площа перерізу робочої
арматури становить
,
де
.
Приймаємо робочу арматуру в колоні 622 А400C з Аs = 22,81 см2.
Перевіряємо несучу здатність колони:
при
,
та
визначаємо
,
та
.
.
Приймаємо
в розрахунку
.
Несуча здатність елементу
,
несуча здатність колони забезпечена.
Поперечну
арматуру приймаємо із сталі Вр
І, діаметром 5
мм і з кроком
Рис. 2.9 Розміщення робочої арматури в перерізі колони.
2.7. Розрахунок фундаменту
Глибина
промерзання ґрунту в районі будівництва
становить 0,9 м . Приймаємо глибину
закладання фундаменту
м.
2.7.1. Визначення розмірів підошви фундаменту
Обчислюємо
площу підошви фундаменту за
.
м2
де
кН;
–
середнє
значення коефіцієнта надійності за
навантаженнями.
Необхідний
розмір сторони підошви фундаменту:
м.
Приймаємо
м.
2.7.2. Визначення висоти фундаменту
Обчислюємо необхідну мінімальну робочу висоту фундаменту
мм,
,
де
кН/см2
= 945 кПа;
кПа.
Необхідна
мінімальна висота фундаменту, при
товщині захисного шару бетону 70 мм,
становить
у
формулі попередньо прийнятий діаметр
робочої арматури підошви 18мм. Приймаємо
Фундамент проектуємо ступінчастий з двома уступами, висоту нижнього уступа призначаємо 300 мм, верхнього – 300 мм.
Рис.2.10. До розрахунку фундаменту
Перевіряємо міцність нижнього уступу з умови зрізу на ділянці с.
Робоча
висота нижньої сходинки
Ділянка
зрізу
.
Зрізаюча
сила на 1 п/м становить
.
Несучу здатність нижньої сходинки обчислюємо за формулою
умова міцності забезпечена, висота нижнього уступу достатня.
2.7.3. Розрахунок арматури підошви фундаменту
Розрахунок
проводимо в перерізах 1–1 та 2–2 від дії
реактивного тиску ґрунту
Переріз 1–1
Величина
згинаючого моменту в перерізі при
.
м.
Необхідна площа перерізу робочої арматури
Переріз 2–2
Величина
згинаючого моменту в перерізі при
.
.
Приймаємо
крок робочої арматури підошви 200мм, тоді
необхідна кількість стержнів арматури
в одному напрямку становить 12
шт. Площа перерізу одного стержня
.
Приймаємо арматуру 1218 А 400С з As = 30,54 см2.
Додатки з визначення розрахункових значень
Додаток 1
Площа поперечного перерізу арматури
на 1 м ширини плити, см2
Крок стерж-нів, мм |
Діаметр арматури, мм |
|||||||
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
|
100 125 150 200 250 300 |
0,71 0,57 0,47 0,35 0,28 0,23 |
1,26 1,01 0,84 0,63 0,50 0,42 |
1,96 1,57 1,31 0,98 0,79 0,65 |
2,83 2,26 1,84 1,41 1,13 0,94 |
5,03 4,02 3,35 2,51 2,01 1,68 |
7,85 6,28 5,23 3,93 3,14 2,61 |
11,31 9,05 7,54 5,65 4,52 3,77 |
15,39 12,31 10,26 7,69 6,16 5,13 |
Додаток 2
Діаметр та крок розподільчої арматури
балочних плит, мм
Діаметр стержнів робочої арматури, м |
Крок стержнів робочої арматури, мм |
||||
100 |
125 |
150 |
200 |
250 |
|
3,4 5 6 8 10 12 14 |
3/400 3/350 4/350 5/350 6/350 6/250 8/300 |
3/400 3/350 4/350 5/350 6/350 6/300 8/350 |
3/400 3/350 3/350 4/350 5/350 6/350 8/350 |
3/400 3/350 3/350 4/350 5/350 6/350 6/300 |
3/400 3/400 3/400 3/350 5/350 6/350 6/350 |
Додаток 3
|
|
Рис.1.6. Огинаюча епюра моментів другорядної балки
Додаток 4
Значення коефіцієнтів для визначення згинаючих
моментів в нерозрізних балках
P/g |
Номери точок |
||||||||||
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 |
-0,0715 -0,0715 -0,0715 -0,0715 -0,0715 -0,0715 -0,0715 -0,0715 -0,0715 -0,0715 |
-0,01 -0,02 -0,026 -0,03 -0,033 -0,035 -0,037 -0,038 -0,039 -0,040 |
+0,022 +0,016 -0,003 -0,009 -0,012 -0,016 -0,019 -0,021 -0,022 -0,024 |
+0,024 +0,009 0 -0,006 -0,009 -0,014 -0,017 -0,018 -0,020 -0,021 |
-0,004 -0,014 -0,020 -0,024 -0,027 -0,029 -0,031 -0,032 -0,033 -0,034 |
-0,0625 -0,625 -0,0625 -0,0625 -0,0625 -0,0625 -0,0625 -0,0625 -0,0625 -0,0625 |
-0,003 -0,013 -0,019 -0,023 -0,025 -0,028 -0,029 -0,030 -0,032 -0,033 |
+0,028 +0,013 +0,004 -0,003 -0,006 -0,01 -0,013 -0,015 -0,016 -0,018 |
+0,028 +0,013 +0,004 -0,003 -0,006 -0,01 -0,013 -0,015 -0,016 -0,018 |
-0,003 -0,013 -0,019 -0,023 -0,025 -0,028 -0,029 -0,030 -0,032 -0,033 |
-0,0625 -0,0625 -0,0625 -0,0625 -0,0625 -0,0625 -0,0625 -0,0625 -0,0625 -0,0625 |
Додаток 5
Розрахункові опори важкого бетону для
граничних станів першої групи Rb і Rbt, МПа
Вид опору |
Клас бетону за міцністю на стиск |
|||||||
В10 |
В12,5 |
В15 |
В20 |
В25 |
В30 |
В35 |
В40 |
|
Стиск осьовий Rb, МПа |
6,00 7,50 8,50 11,50 14,50 17,00 19,50 22,00 |
|||||||
Розтяг осьовий Rbt, МПа |
0,57 0,66 0,75 0,90 1,05 1,20 1,30 1,40 |
|||||||
Додаток 6
Розрахункові опори важкого бетону для граничних станів другої групи Rb,ser і Rbt,ser та початкові модулі пружності бетону Eb×10-3,МПа
Вид опору
|
Клас бетону за міцністю на стиск |
|||||||
В10 |
В12,5 |
В15 |
В20 |
В25 |
В30 |
В35 |
В40 |
|
Стиск осьовий Rb,ser,МПа |
7,50 9,50 11,00 15,00 18,50 22,00 25,50 29,00 |
|||||||
Розтяг осьовий Rbt,ser,МПа |
0,85 1,00 1,15 1,40 1,60 1,80 1,95 2,10 |
|||||||
Початковий модуль пружності Eb×10-3МПа: -природного твердіння; -підданий тепловій обробці |
18,00 21,00 23,00 27,00 30,00 32,50 34,50 36,00
16,00 19,00 20,50 24,00 27,00 29,00 31,00 32,50
|
|||||||
Додаток 7
Розрахункові опори стержневої арматури для
граничних станів першої групи Rs,Rsw і Rsc,МПа
Клас арматури
|
Розрахункові опори, МПа |
||
розтягу |
стисканню |
||
поздовжньої Rs |
поперечної (хомутів і відігнутих стержнів) Rsw |
Rsc |
|
А240С |
225 |
175 |
225
|
А400С1 діаметром: 6 – 8 мм ; 10 – 40 мм |
365 375 |
290* 290* |
365 375
|
А400С2 |
365 |
290* |
365
|
А500С діаметром: 8 – 22 мм; 25 – 32 мм
|
450 435 |
290* 290* |
450** 435** |
Вр-1 діаметром: 3 мм 4 мм 5 мм
|
375 365 360 |
270 265 260 |
375 365 360 |
|
|||
-Гарячекатаний арматурний прокат (див.табл.1 [ ]).
-Термомеханічно зміцнений арматурний прокат (див.табл.1 [ ]).
* -У зварюваних каркасах при використанні в якості хомутів, діаметр котрих
менше 1/3 діаметра поздовжніх стержнів, Rsw приймається рівним 260 МПа.
** -Вказані значення Rsc приймають при врахуванні в розрахунках навантажень нетривалої дії, вказаних в поз.2а табл. 15 СНиП 2.03.01-84*, при урахуванні в розрахункуах навантажень, вказаних в поз.»: табл..15 СНиП 2.03.01-84*, за урахування в розрахунках, вказаних в поз.26 табл.15 СНиП 2.03.01-84*, слід приймати Rsc = 400 МПа.
Додаток 8
Розрахункові опори розтягнутої арматури Rs,ser для граничних
станів другої групи і модулі пружності арматури Es, МПа
Арматура класів |
Розрахункові опори розтягу для граничних станів другої групи, Rs,ser, МПа |
Модуль пружності арматури, Es, МПа |
||
А240С А400С А500С Вр - l діаметром: 3 мм 4 мм 5 мм |
240 400 500
410 405 395 |
210000 200000 190000
170000 170000 170000 |
||
|
|
|
||
Додаток 9
Коефіцієнти
надійності по арматурі
Арматура класів |
Коефіцієнт надійності по арматурі при розрахунку конструкцій за граничними станами |
|
Першої групи |
Другої групи |
|
А240С |
1,05 |
1,00 |
А400С1, діаметром: 6 – 8 мм 10 – 40 мм
|
1,10 1,07 |
1,00 1,00 |
А400С2 |
1,10 |
1,00 |
А500С, діаметром: 8 – 22 мм 25 – 32 мм
|
1,10 1,15 |
1,00 1,00 |
Додаток 11
Значення
коефіцієнта
,який
враховує тривалу повзучість бетону
Тривалість дії навантаження |
Конструкції із важкого, легкого, поризованого, чарункового, дрібнозернистого (групи А) бетонів класу |
||
|
|
|
|
1. Нетривала дія |
l |
l |
l |
2. Тривала дія за вологості оточуючого середовища, % |
|
|
|
|
4,0 |
3,4 |
2,9 |
|
3,5 |
3,0 |
2,5 |
|
3,0 |
2,6 |
2,0 |
|
2,5 |
2,2 |
1,9 |
Додаток 12
Значення коефіцієнтів b та sb для обчислення несучої
здатності стиснутих елементів
Вид бетону |
N1/N |
Гнучкість елементів l0/h |
|||||||
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
||
|
|
1. Коефіцієнт и |
|||||||
Важкий |
0 |
0,93 |
0,92 |
0,91 |
0,90 |
0,89 |
0,88 |
0,86 |
0,84 |
|
0,5 |
0,92 |
0,91 |
0,90 |
0,89 |
0,86 |
0,82 |
0,78 |
0,72 |
|
1,0 |
0,92 |
0,91 |
0,90 |
0,86 |
0,82 |
0,76 |
0,69 |
0,61 |
Легкий |
0 |
0,92 |
0,91 |
0,90 |
0,88 |
0,86 |
0,82 |
0,77 |
0,72 |
|
0,5 |
0,92 |
0,90 |
0,88 |
0,84 |
0,79 |
0,72 |
0,64 |
0,55 |
|
1,0 |
0,91 |
0,90 |
0,86 |
0,80 |
0,71 |
0,62 |
0,54 |
0,45 |
|
|
2. Коефіцієнт іи, коли за відсутності проміжних стержнів або за площі перерізу цих стержнів менше |
|||||||
Важкий |
0 |
0,93 |
0,92 |
0,91 |
0,90 |
0,89 |
0,88 |
0,86 |
0,84 |
|
0,5 |
0,92 |
0,92 |
0,91 |
0,89 |
0,88 |
0,86 |
0,83 |
0,79 |
|
1,0 |
0,92 |
0,91 |
0,90 |
0,89 |
0,87 |
0,84 |
0,79 |
0,64 |
Легкий |
0 |
0,92 |
0,92 |
0,91 |
0,89 |
0,88 |
0,85 |
0,82 |
0,77 |
|
0,5 |
0,92 |
0,91 |
0,90 |
0,88 |
0,86 |
0,83 |
0,77 |
0,71 |
|
1,0 |
0,92 |
0,91 |
0,90 |
0,88 |
0,85 |
0,80 |
0,74 |
0,67 |
|
|
3. Коефіцієнт sb , коли або за площі перерізу проміжних стержнів більшою або рівною Аs, tot/3 незалежно від d |
|||||||
Важкий |
0 |
0,92 |
0,92 |
0,91 |
0,89 |
0,87 |
0,85 |
0,82 |
0,79 |
|
0,5 |
0,92 |
0,91 |
0,90 |
0,88 |
0,85 |
0,81 |
0,76 |
0,71 |
|
1,0 |
0,92 |
0,91 |
0,89 |
0,86 |
0,82 |
0,77 |
0,70 |
0,63 |
Легкий |
0 |
0,92 |
0,91 |
0,90 |
0,88 |
0,85 |
0,81 |
0,76 |
0,69 |
|
0,5 |
0,92 |
0,91 |
0,89 |
0,86 |
0,81 |
0,73 |
0,65 |
0,57 |
|
1,0 |
0,91 |
0,90 |
0,88 |
0,84 |
0,76 |
0,68 |
0,60 |
0,52 |
Додаток 13
Висота ступенів фундаментів
Висота фунда- мента
|
h1 |
h2 |
h3 |
Висота фунда- мента h |
h1 |
h2 |
h3 |
30 |
30 |
- |
- |
110 |
40 |
40 |
30 |
40 |
40 |
- |
- |
120 |
40 |
40 |
40 |
50 |
50 |
- |
- |
130 |
50 |
40 |
40 |
60 |
30 |
30 |
- |
140 |
50 |
50 |
40 |
70 |
30 |
40 |
- |
150 |
50 |
50 |
50 |
80 |
40 |
40 |
- |
160 |
60 |
50 |
50 |
90 |
30 |
30 |
30 |
170 |
60 |
60 |
50 |
100 |
40 |
30 |
30 |
180 |
60 |
60 |
60 |
Додаток 14
Максимальні розміри винесення ступенів від їхньої висоти
Ro,, МПа
|
К л а с б е т о н у |
|||
В7,5 |
В12,5 |
В15 |
В20 |
|
0,2 |
1,8 |
2,0 |
2,2 |
2,5 |
0,25 |
1,4 |
1,6 |
2,0 |
2,5 |
0,3 |
1,2 |
1,3 |
1,8 |
2,3 |
0,35 |
1,1 |
1,1 |
1,6 |
2,0 |
0,4 |
1,0 |
1,0 |
1,4 |
1,8 |
Розміри ступенів в плані приймають кратними 200 мм, а висоту кожної
ступені - кратною 100 мм.
Література
СНиП 2.03.01 – 84*. Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования. Госстрой СССР – М.:1989 – 80с.
ДБН В.1.2–2:2006. Навантаження і впливи. Норми проектування.Мінбуд України – К.:2006-60с.
3. ДСТУ 3760:2006. Прокат арматурний для залізобетонних конструкцій.
Загальні технічні умови. – Київ: Держспоживстандарт України, 2007.-28 с.
Голышев А.Б. и др. Проектирование железобетонных конструкций. Справочное пособие. К.: 1985 – 496с.
5. Бабич В.І., Огороднік В.І., Романюк В.В. Таблиці для проектування будівельних конструкцій. Довідник. – Рівне, 1999
6. Методичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни «Залізобетонні та кам’яні конструкції» для студентів спеціальності « Промислове та цивільне будівництво» на тему: Міжповерхове залізобетонне ребристе перекриття.- Рівне,2001.
Додаток 10