Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектирование несущих конструкций многоэтажного гражданского здания из монолитного железобетона. Методические указания к курсовому проекту для обучаю
.pdf
.см116
1049,19
1024,26
2
2
1
q
M
c
b
.кН62,22
116
1024,26
2
c
M
Q
b
b
;5,25,0
00
bhRQbhR
btbbt
.кН5,121кН62,22кН3,24 Q
b
,75,0
0
cqQ
swsw
;кН84,2872534,075,075,0
0sw
cqQ
sw
.кН27,76721049,1930,90
2
1max
cqQQ
;
swb
QQQ
.кН14,5384,283,24кН27,76 Q
принимаем длину проекции невыгоднейшего наклонного сечения:
Тогда поперечная сила, воспринимаемая бетоном:
При этом должны выполняться условия:
Так как Qb оказалось меньше минимального значения, для дальнейшего расчета принимаем Qb = 4,3 кН.
Поперечная сила, воспринимаемая хомутами:
где с0 =с, если с ≤ 2h0, в противном случае с0 = 2h0 .
Так как с = 116 см > 2h0 = 2×36 = 72 см, принимаем:
с0 = 2h0 = 72 см;
Проверяем условие:
Условие не соблюдается, прочность по наклонному сечению не
обеспечена.
41
;3,0
0max
bhRQb
кН24,1653620105,89,03,0кН30,90
1
max
Q
0min,min
5,0 bhRQQ
btb
.кН3,2436201075,09,05,0кН20,60
1
min,min
QQ
b
.см/кН14,1
15
2503,010170
1
s
.n.AR
q
ws,
ws,ws,
ws,
bRq
btsw
25,0
Для обеспечения прочности по наклонному сечению необходимо
увеличить диаметр хомутов, уменьшить их шаг, повысить класс бетона
на сжатие.
Принимаем хомуты dsw = 8 мм с A
= 0,503 см2 с шагом sw = 150 мм
s.w
(рис. 7).
Проверяем прочность бетона между наклонными трещинами от
главных сжимающих напряжений:
.
Условие выполняется, то есть прочность бетонной полосы
обеспечена.
Постановка поперечной арматуры по расчету не требуется, если
соблюдается условие:
;
Условие не соблюдается, следовательно, требуется постановка
поперечной рабочей арматуры.
Погонное усилие, воспринимаемое двухсрезными хомутами (число
срезов n = 2), равно:
Поперечную арматуру учитывают в расчете полностью, если соблюдается условие:
;
1,14 кН/см > 0,25 · 0,9 · 0,75 · 10
-1
· 20 = 0,34 кН/см.
42
.кНм24,26кНсм262436201075,09,05,15,1
212
0
bhRM
btb
.м/кН49,192/06,1452,262/
1
pqq
.см116
1049,19
1024,26
2
2
1
q
M
c
b
,см125
201075,09,0
14,1
5,01
362
5,01
2
см116
1
1
0
1
bR
q
h
q
M
c
btb
sw
b
.см50
1049,1914,175,0
1024,26
75,0
2
2
1
qq
M
c
sw
b
.кН48,52
50
1024,26
2
c
M
Q
b
b
Условие выполняется. Следовательно, поперечную арматуру (хомуты) учитываем в расчете полностью и значение Мb определяем по
формуле:
Длина проекции наклонного сечения определяется при нагрузке:
Длину проекции невыгоднейшего наклонного сечения определяем
по формуле:
Так как:
принимаем длину проекции невыгоднейшего наклонного сечения
равным:
Тогда поперечная сила, воспринимаемая бетоном:
43
00
5,25,0 bhRQbhR
btbbt
.кН5,121кН48,52QкН3,24
b
,75,0
0
cqQ
swsw
;кН75,425014,175,075,0
0
cqQ
swsw
.кН56,80501049,1930,90
2
1max
cqQQ
swb
QQQ
.кН23,9575,4248,52кН56,80Q
1)
,s
max
2
01
max
Q
bhR
s
btb
w
;мм194см4,19
30,90
36201075,09,0
21
max
2
01
max
Q
bhR
s
btb
,мм194мм150
max
s s
w
При этом должны выполняться условия:
;
Поперечная сила, воспринимаемая хомутами:
где с0 = с, если с ≤ 2h0, в противном случае с0 = 2h0.
Так как с = 50 см < 2h0 = 2×36 = 72 см, принимаем с0 = с = 50 см.
Проверяем условие:
;
Прочность по наклонному сечению обеспечена.
Проверяем требования, предъявляемые к шагу хомутов sw:
то есть требование выполнено.
44
2)
,2/0hsw
,мм1802/3602/hмм150
0
ws
3)
.мм300
w
s
,мм300мм150
w
s
то есть требование выполнено.
то есть требование выполнено.
Окончательно принимаем в приопорной зоне, равной четверти
пролета балки, двухсрезные хомуты из арматуры класса А240 диаметром 8 мм с шагом 150 мм. На остальной части балки принимаем хомуты с шагом 0,75 h0 = 0,75×36 = 27 = 270 мм < 500 мм.
45
0
bh
A
s
s
d10
3. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ КОЛОННЫ
Для колонн применяют бетон классов по прочности на сжатие не
ниже В15, для сильно загруженных колонн — не ниже В25.
Колонны армируют продольными стержнями диаметром 16...40 мм,
выполненными преимущественно из горячекатаной стали класса
А400 и поперечными стержнями из горячекатаной стали классов
А400, А300, A240.
Насыщение поперечного сечения продольной арматурой оценива-
ется коэффициентом армирования
или процентом армирования
% = 100, где Аs — суммарная площадь сечения всех продольных
стержней.
На практике для сжатых элементов обычно принимают армирование не более 3 %. Если общее количество арматуры больше 3 %, то поперечные стержни необходимо устанавливать на расстоянии не более
и не более 300 мм.
При расчете по прочности бетонных и железобетонных элементов
на действие сжимающей продольной силы должен приниматься во
внимание случайный эксцентриситет еa, обусловленный неучтенными в
расчете факторами. Эксцентриситет еa в любом случае принимается
наибольшим из трех величин:
1) не менее 1/600 расчетной длины элемента или расстояния между
его сечениями, закрепленными от смещения;
2) 1/30 высоты сечения и ― 1 см.
В статически определимых конструкциях принятый случайный
эксцентриситет суммируется с расчетным. Если в статически неопределимых конструкциях расчетный эксцентриситет меньше случайного, то
его величина принимается равной случайному эксцентриситету и расчет ведется только на расчетный эксцентриситет.
3.1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Нагрузка на 1 м2 перекрытия принимается в соответствии с результатами табл. 3. Нагрузка на 1 м2 покрытия представлена в табл. 9.
46
Вид нагрузки
Нормативная
нагрузка,
кН/м
2
Коэф. надеж-
ности по
нагрузке, γ
f
Расчетная
нагрузка,
кН/м
2
Гидроизоляционный ковер —
4 слоя
0,19
1,3
0,247
Армированная цементная стяжка
3
м/кН00,22,мм40
0,88
1,3
1,144
Пеностекло
3
м/кН00,3,мм120
0,36
1,3
0,468
Керамзит по уклону
3
м/кН00,12,мм100
1,20
1,3
1,56
Пароизоляция — 1 слой
0,05
1,3
0,065
Монолитная ж/б плита
3
м/кН00,25,мм70
red
1,75
1,1
1,925
Постоянная нагрузка
4,43
―
5,409
Снеговая нагрузка
,7,0
0 g
SS
2
м/кН8,1gS
1,26
1,4
1,80
Полная нагрузка
5,69
―
7,209
МПа5,11bR
МПа9,0btR
МПа355sR
МПа355
sc
R
Таблица 9
Нагрузка на 1 м
2
покрытия
Прочностные характеристики бетона и арматуры:
1) бетон тяжелый класса В20; расчетные сопротивления
;
2) арматура продольная рабочая класса А400; расчетные сопротив-
ления
Принимаем размер сечения колонны 40×40 см.
;
,
.
3.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ В КОЛОННЕ
47
2
м48,364,67,5 BLA
.кН28,17348,360,595,0
пост
перпер
АgN
n
nlhhbN
fs.bs.brcfns.b
04
)(
3
м/кН25
rc
кН93,2734,5)07,04,0(2,0251,195,0 N
s.b
,кН92,246)07,06,0(3,0251,195,0
)(
05f
lhhbN
m.bm.brcfnm.b
.м64,04,6
05
hLl
c
.кН05,156,34,04,0251,195,0 HhhN
ccrcfnc
;м5,14,253,0
t0
Mdd
м5,1d
Грузовая площадь средней колонны (см. лист 1 графической части
проекта):
.
Постоянная нагрузка от перекрытия одного (типового) этажа с уче-
том коэффициента надежности по назначению здания n = 0,95 (здание
относится ко второму, нормальному уровню ответственности [11]):
Нагрузка от 3 второстепенных балок:
,
где
— объемный вес железобетона.
Нагрузка от главной балки:
где
Нагрузка от собственного веса колонны одного (типового) этажа:
Нагрузка от собственного веса колонны первого этажа.
Глубина заложения фундаментов определяется по формуле:
.
.
48
ф
h
;м9,415,18,06,38,0
ф1
hdHH
.кН48,209,44,04,0251,195,0
11
HhhN
ccrcfnc
.кН18,24105,1592,2493,2728,173
пер
cm.bs.bgc,
NNNNN
АgN
n кровкров
.кН45,18748,36409,595,0
bsN.
bmN.
.кН30,24092,2493,2745,187
кровпо кр,
m.bs.bg
NNNN
.кН73,22848,3660,695,0q
перпер
AN
nq,c,
.кН38,6248,3680,195,0
покпок,
АqN
nqc,
Высоту фундамента предварительно принимаем равной:
1,0 м.
Расстояние от пола первого этажа до уровня планировочной отмет-
ки равно 0,8 м.
Высота колонны 1-го этажа:
.
Постоянная нагрузка на колонну одного (типового) этажа:
Постоянная нагрузка от кровли и плиты покрытия, приходящаяся
на колонну:
Нагрузка от второстепенных балок:
Нагрузка от главной балки
24,92 кН.
27,93 кН.
Постоянная нагрузка на колонну от покрытия:
Временная нагрузка, приходящаяся на колонну с одного (типового)
этажа:
Временная нагрузка, приходящаяся на колонну с покрытия:
49
3
4,0698,0
4,0
4,0
4,0
1
3
n
,698,0
9
48,36
6,0
4,0
6,0
4,0
1
1
A
A
1пок,3пер,пок, cqc,qc,gc.g
NNnNNnNN
кН143948,2038,62572,0373,22830,240318,241 N
20 0
h
l
ult
NN
)(
1 tots,scbbbult
ARARN
0
h
l
0
h
l
Коэффициент снижения временных нагрузок в многоэтажных зда-
ниях (п. 8.2.5 [3]):
0,572,
где п — число перекрытий, от которых учитывается нагрузка на конструктивный элемент;
где А — грузовая площадь; А1 = 9 м2 (п. 8.2.4 [3]).
Нормальная сила в колонне на уровне 1-го этажа:
;
3.3. РАСЧЕТ ПО ПРОЧНОСТИ КОЛОННЫ
.
Расчет прочности сжатых элементов из тяжелого бетона классов
В20―В55 на действие продольной силы, приложенной со случайным
эксцентриситетом, при
, допускается производить из условия
(п. 8.1.16 [2]):
;
,
где — коэффициент, определяемый по табл. 10 в зависимости от гибкости элемента. При кратковременном действии нагрузки значения φ
определяют по линейной интерполяции, принимая = 0,9 при
и = 0,85 при
= 20;
= 10
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]