- •Расчёт и конструирование плиты перекрытия
- •2.1 Определение нагрузок
- •Определение расчётных усилий
- •Определение высоты сечения плиты
- •2.4 Подбор сечения арматуры
- •Конструирование плиты
- •Расчёт второстипенной балки
- •3.1 Определение нагрузок
- •Определение расчётных усилий
- •Определение размеров сечения второстепенной балки
- •Подбор сечения арматуры
- •Расчёт прочности наклонных сечений балки на действие поперечной силы
- •4. Расчёт и конструирование монолитной колоны, каркаса
Расчёт прочности наклонных сечений балки на действие поперечной силы
при следующих данных:
1. = 56,2971 кН. Сечение балки 150ˣ300(h) мм. Класс бетона С20/25.
Класс по условиям эксплуатации Х0. Поперечная арматура класса S240.
Расчётные характеристики материалов:
=20 МПа; =17,4 МПа;== 1,3 МПа;
=*=*,8 =175 МПа;=2*МПа;=2,8*МПа;
=150 мм; d=h-c=300-35=265 мм; =2;=0,6.
2. k=1+= 1+=1,868< 2.
3. ==0,008 < 0,02.
где =308-площадь продольной арматуры (2) заведённой на опору.
4. Поперечная сила, воспринимаемая железобетонным элементом без поперечной арматуры
=
=0,12*k***d=0,12*1,868**150*265
=22,45 кН =0,4 **d= 0,4*1,3*150*265=20,67 кН
5. Т.к. = 22,45 кН<=56,2971 кН, требуется расчет поперечной арматуры.
6. По конструктивным требованиям предварительно назначаем 2𝝓8 класса S240 (=101).
7. Принимаем на приопорном участке шаг хомутов == 150 мм
<== 486,5
=h* = 225≈250 мм. Принимаем= 250 мм.
8. Проверяем
= =0,005>=0,8= 0,08= 0,0015;
9. ==7,14;
10. Определяем
=1-0,01*=1-0,01*17,4=0,826;
11. Коэффициент, учитывающий наличие хомутов
=1+5**=1*5+7,14*0,0015=1,19<1,3
12. Проверяем несущую способность бетона по наклонной полосе между наклонными трещинами на действие главных сжимающих напряжений.
=0,3****d=0,3*0,826*1,19*17,4*150*265=203,95 кН>=56,2971 кН
Таким образом, прочность по наклонной полосе обеспечена.
13. Определяем коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок
=+3*=150+3*70=360 мм;
= == 0,24<0,5.
Коэффициенты, учитывающие влияние продольной силы, =0
14. Погонное усилие, воспринимаемое хомутами на единицу длины
= == 140,7 Н/мм >==
77,805 Н/мм
15. Определяем
=*(1+)***=2*(1+0,24)*1,3*150*=33,96*Нмм
16. Горизонтальная проекция наклонного сечения (пролёта среза)
==1345 мм,
=1345≤*d=*265=883900,
=1345>d=265 мм.
17. Длина проекции опасной наклонной трещины на продольную ось элемента
=== 491500 мм.
18. Проверяем =500<=900 мм.
19. Проверяем =500≤2d=2*265=530 мм.
20. Проверяем =500>d=265 мм.
21. Определяем величину поперечной силы, воспринимаемой наклонным сечением
=*+= 140,7*500+= 108,083 кН >=*=56,2971-18,7657*0,9=39,4 кН.
Окончательно принимаем для армирования балки в приопорных сечениях поперечную арматуру 2𝝓8 класса S240 ()
4. Расчёт и конструирование монолитной колоны, каркаса
Колона рассчитывается как центрально сжатая с учётом случайного эксцентриситета.
Таблица 4.1
Сбор нагрузок на колону первого этажа.
№ |
Наименование |
Характери- стическое значение кН/м |
Коэф. надёж- ности |
Предельно- расчётное значение кН/м | ||
Нагрузка на покрытие | ||||||
1 |
Рубероид 3 слоя |
- |
- |
- | ||
2 |
Цементно-песчаная стяжка δ=0,03 м; ρ=22 кН/. |
0,66 |
1,3 |
0,858 | ||
3 |
Утеплитель δ=0,2 м; ρ=0,8 кН/. |
0,16 |
1,3 |
0,208 | ||
4 |
Пароизоляция |
- |
- |
- | ||
5 |
Собственный вес монолитной ж/б плиты δ=0,07 м; ρ=25 кН/. |
1,75 |
1,1 |
1,925 | ||
6 |
Снеговая нагрузка (для Одессы) |
0,88 |
1,14 |
1,0032 | ||
|
3,9942 | |||||
Нагрузка на перекрытие | ||||||
1 |
Литой асфальт δ=0,03 м; ρ=18 кН/. |
0,54 |
1,3 |
0,702 | ||
2 |
Теплоизоляция |
- |
- |
- | ||
3 |
Монолитная ж/б плита перекрытия δ=0,07 м; ρ=25 кН/. |
1,75 |
1,1 |
1,925 | ||
4 |
Собственный вес балки bˣh=150ˣ(300-70)=0,0345;ρ=25 кН/. |
12,9375 |
1,1 |
14,23125 | ||
Переменная нагрузка | ||||||
|
Полезная нагрузка |
10 |
1,2 |
12 | ||
|
28,85825 |
Нагрузка воспринимаемая колонной первого этажа
=ˣ+(n-1)ˣˣ+ˣn+ˣn+ˣ (n-1) ;
=ˣ=3 ˣ6,1875=18,5625
=(b ˣ25 ˣ) ˣ1,1=(5 ˣ25 ˣ0,045) ˣ1,1=6,1875;
=(lˣ25 ˣ) ˣ1,1=(6ˣ25ˣ0,08) ˣ1,1=13,2;
=ˣ(+0,3)=0,16ˣ(3,6+0,3)=0,624;
=3,9942ˣ30+3ˣ28,85825ˣ30+18,5625ˣ4+13,2ˣ4+0,624ˣ3=2845,9905 кН/.
= 0,7ˣ(+0,3)=0,7 ˣ(2,9+0,3)=2,24 м;
Принимаем:
η=1; φ=1.
µ=0,015.
А=== 124,496
=ˣ=400ˣ400=160000;
φ=+2(-) ˣ= 0,92+2 ˣ(0,92-0,92) ˣ=0,92;
λ= == 5,6 ≈ 6;
+=-ˣ== 8498,5-7648,35=850,2
==0,005≤0,3 , условие выполняется.
Принимаем арматуру 4𝝓16 А400С с площадью А=804 . Хомуты с шагом 150 мм, 300 мм.