- •1. Расчет ребристой плиты
- •Исходные данные
- •Расчёт плиты по прочности
- •2. Расчёт сборного ригеля поперечной рамы
- •Вариант ригеля с тремя каркасами
- •Расчётные нагрузки
- •Расчётные пролёты ригеля
- •Расчетные изгибающие моменты (рис. 8)
- •Расчетные поперечные силы (рис.8)
- •Расчет ригеля на прочность по нормальным сечениям
- •Определение площади поперечного сечения поперечной арматуры на отрыв
- •Расчёт среднего ригеля на прочность по наклонным сечениям на действие поперечных сил
- •2.9.Определение длины приопорных участков среднего ригеля
- •Обрыв продольной арматуры в среднем ригеле. Построение эпюры несущей способности ригеля
- •Расчет сборной железобетонной средней колонны
- •3.1. Расчет колонны на сжатие
- •3.2 Расчет колонны на поперечную силу
- •3.3 Расчет консоли колонны
- •Расчет консоли по сНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции
- •Библиографический список
Расчет сборной железобетонной средней колонны
3.1. Расчет колонны на сжатие
Требуется рассчитать внутреннюю колонну (одну монтажную единицу) производственного здания, план и разрез которого даны на рис. 1. Сетка колонн м.
Высота этажей между отметками чистого пола – 5,4 м.
Кроме расчета на сжатие, который излагается ниже, колонна должна быть рассчитана на усилия, действующие при транспортировке и монтаже. Однако в курсовом проекте расчет на эти усилия не производятся, но диаметры угловых стержней в сечении колонны должны быть: при Нэт = 5,4 м не менее ø22 мм.
В данной работе нагрузка на внутреннюю колонну собирается с грузовой площади представленной на рис.1:
Подсчет нагрузок сводится в таблицу 2. Длительная составляющая временной нагрузки на перекрытие и снеговой нагрузки на покрытие равна 50%.
Собственный вес колонны длиной 5,4 м с учетом веса двусторонней консоли и коэффициента будет:
- нормативный – 1,0*[0,4*0,4*5,4+(0,3*0,7+0,35*0,35)*0,4]*25=24,925
- расчетный - 1,124,925=27,42 кН.
Рисунок 12 – К расчету сборной железобетонной колонны.
Расчет колонны первого этажа
Бетон тяжелый класса В25, арматура класса А400.
а) При сплошном загружении временной нагрузкой расчет колонны производится в сечении 1(рис 12).
- от кратковременного действия всей нагрузки, которая равна сумме нагрузок от покрытия, трех перекрытий и четырех этажей колонны.
При соотношении (прил. Д)
- от длительного действия постоянной и длительной части полезной нагрузки:
При соотношении (прил. Д)
Таблица 2. Подсчет нагрузок на колонну
Вид нагрузки
|
Нагрузка (кН/м2)×Ω × |
Норматив. нагрузка (кН) |
|
Расчетная нагрузка |
А. Нагрузка на перекрытие |
||||
1.Конструкцийи кровли (ковер, утеплитель, стяжка и т.д.) 2.Вес железобетонной конструкции покрытия. 3.Временная нагрузка (снег) |
1,9533,61,0
3,9533,61,0 1,6833,61,0 |
65,52
132,72 56,45 |
1,3
1,1 1/0,7 |
85,176
145,99 80,64 |
Полная нагрузка |
|
254,69 |
|
311,81 |
Б. Нагрузка на межэтажное перекрытие |
||||
1.Вес железобетонных конструкций перекрытия 2.Вес пола и перегородок 3.Временная нагрузка с коэф. снижения К2=0,8 |
3,9533,61,0
2,533,61,0
0,814.5∙33,61,0 |
132,72
84
389,76
|
1,1
1,1
1,2
|
145,99
92,4
467,71
|
Полная нагрузка |
|
606,48 |
|
706,1 |
б) при полостном загружении временной нагрузкой перекрытия над первым этажом в сечении 2 (рис12).
За расчетное принимается верхнее сечение колонны первого этажа, расположенное на уровне оси ригеля перекрытия. Расчет выполняется на комбинацию усилий Мmax – N, отвечающую загружению временной нагрузкой одного из примыкающих к колонне пролетов ригеля перекрытия первого этажа к сплошному загружению остальных перекрытий и покрытия.
Временная нагрузка на перекрытие 1-го этажа собирается с половины грузовой площади, учитывается полосовое ее расположение через пролет. Расчетная продольная сила N в расчетном сечении колонны с учетом собственного веса трех ее верхних этажей, расположенных выше рассматриваемого сечения:
N=311,81 + 3706,1 - 467,71/3 + 327,42 = 2356,47 кН.
Расчетный изгибающий момент определяется из рассмотрения узла рамы. Величина расчетной временной нагрузки на 1м длины ригеля с учетом коэффициента снижения К2=0,8:
кН.
Расчетные высоты колонн будут:
- для первого этажа:
Н1=Н1эт + 0.15 - hпол - hриг + y0 = 5,4 + 0,15 - 0,1- 0,6 + 0,269 = 4,85 м.
- для второго этажа: Н2 = Н2эт = 5,4 м.
Линейные моменты инерции:
- для колонн первого этажа: м3
- для колонн второго этажа: м3
Площадь поперечного сечения:
Статический момент:
Расстояние до центра тяжести сечения до нижней грани ригеля:
Рисунок 13 – К определению геометрических характеристик ригеля
а – фактическое сечение, б – расчетное сечение.
Момент инерции расчетного сечения (рис 13 б):
Изгибающий момент в сечении 2-2 колонны:
- от расчетных нагрузок
- от длительно действующих расчетных нагрузок
Изгибающий момент в сечении 1-1 (на обрезе фундамента):
- от расчетных нагрузок
- от нормативных нагрузок
Для класса бетона В25 модуль упругости .
Для продольной арматуры класса А400 МПа .
Рисунок 14 – К определению усилий в средней колонне.
(предварительно).
необходим учет прогиба колонны.
Моменты внешних сил относительно центра тяжести сжатой арматуры:
Так как принято
В первом приближении μ=0,008.
Жесткость:
Отсюда:
Расчетный изгибающий момент:
Необходимая площадь арматуры определяется следующим образом:
;
Так как n определяется по формуле:
Так как коэффициенты армирования предварительно принятые и полученные незначительно отличаются друг от друга, пересчет площади поперечного сечения арматуры не производится.
По большему из полученных значений: ,
,
Принята арматура 4ø25 А400 с (+4.6%)
Принятую продольную арматуру пропускаем по всей длине рассчитываемой монтажной единицы без обрывов. Колонна армируется сварным каркасом из арматуры диаметром 8мм класса А240 с шагом S=350мм.