Сечение
|
М, кН*см
|
|
ξ
|
Необходимая арматура
|
Необходимая арматура
|
Количество и тип сеток
|
As,,
см2
|
Пр1
|
4853
|
|
0,9036
|
|
4014
|
6.16
|
Оп В
|
4844
|
|
0,9036
|
|
3016
|
6.03
|
Пр2
|
3325
|
|
0,9364
|
|
4012
|
4.52
|
Оп С
|
3325
|
|
0,9364
|
|
3012
|
3.39
|
Расчёт наклонных
сечений на поперечную силу:
При максимальном
диаметре продольной арматуры Ø14 из условия свариваемости принимаем для
расчёта поперечную арматуру, принимаем Ø6А240С (Аsw1=
0.283см2) при 2-х каркасах (n=2)
(Аsw=2 ×Аsw1=2×0.283=0.566
см2)
По конструктивным
требованиям шаг поперечных стержней:
Проверяем условия по
проценту армирования:
Определяем единичные
усилия воспринимаемые поперечными стержнями
Rsw=175
МПа
Длина проекции
наибольшего невыгодного сечения
h0=h-a=30-3=27см,
с≤2h0
Определяем усилие,
воспринимаемое поперечными стержнями
Qsw=
qsw
×
c=660,3×107,4=70916=70,92kH
Определяем усилие,
воспринимаемое бетоном
Определяем условие
прочности
Qmax<
Qsw+ Qb
74,3kH<70,92+70,95=141,87
kH Поперечная
арматура для второстепенной балки применяется Ø6А240С с шагом S1
=15cм
на приопорных участках длиной 1/4длины пролёта, а в середине пролёта с шагом S2=30см.
2.
Расчёт
и конструирование монолитной железобетонной колоны
Исходные
данные:
бетон
класса В30; Rb=17
МПа;
арматура
продольная класса А400С, Rs=365
МПа;
арматура
поперечная класса А240С;
высота
этажа Нэт=4,2 м;
Выбор
расчётной схемы
Закрепление
колоны первого этажа при вычислении расчётной длины и коэффициента продольного
отгиба φ принимают шарнирно-неподвижным на уровне перекрытия и защемлённой
в соединении с фундаментом.
Вычисление
усилий в колоне первого этажа
Нагрузка
на колону передаётся от главных балок с учётом их нераздельности. Постоянная
нагрузка составляется с собственного веса элементов перекрытия и веса колон. Временная
нагрузка вычисляется из условия технологического процесса и принимается в
соответствии к заданию на курсовой проект.
Собираем
грузовую площадь на колону:
Агр=6×6=36
м2
Расчётная
длина колоны
L01=hэт+0,15=4,2+0,15=4,35
м; L02=
L03=
L04=4,2
м.
Сечение
колоны принимаем 400×400 мм
Вычисление
нагрузок на колону
Вес
колон 1-й этаж
G1c
=acol*bcol*l01
*ρ*yfm=0.4*0.4*4.35*25000*1.1=17.4
кН
2-ой
этаж
G2c…..
G4c=0.4*0.4*4.2*25000*1.1=14.4+3*16.8=16.8
кН
Общий
вес колон
Gc=Σ
Gnc=
G1c+(n-1)*
G2c=17.4+3*16.8=67.8
кН/
Расчётные
нагрузки.
1.от
веса покрытия
Gпок=gпок*Агр=4,07*36=146,52
кН
2.от
веса всех перекрытий
Gпок=gпер*Агр*(n-1)=3,08*36*3=332,64
кН
3.от
веса второстепенных балок
Gвт.бал.=n(bвт.бал.*lвт.б.*3*γfm)=4(0.35*0.18*6*25*3)=113.4
кН
4.от
веса главных балок
Gгл.бал=4(0,5*0,25*6*25)=75кН
Итого
:
G=ΣG=67.58+146.52+332.64+113.4+75=735.14
кН
Кратковременная
нагрузка
P=4*36+0.7*36=169.2
кН
Полная
нагрузка:
Ntot=G+P=735,14+169,2=904,34
кН
Площадь
поперечной арматуры при φ= 0,9
As.tot=((Ntot/φ)-Rb*acol*bcol))/Rsc=((90434/0.9)-1700*40*40)/36500=
-71.76 см2.
Армирование
принимаем конструктивно :
Продольную
арматуру колоны колонн на всех этажах принимаем 4Ø16А400С2.
Поперечную
арматуру принимаем конструктивно, из условия свариваемости Ø6. Шаг поперечных
стержней назначаем в пределах:
S≤(15…20)d
и
S =
200
3.
Расчёт
и конструирование фундамента
Исходные
данные:
Бетон
класса В20 Rb=11.5
МПа, Rbt=0.9
МПа
Арматура
класса А400С, Rs=365
МПа
Расчётное
сопротивление грунта R0=0.2
МПа
Глубина
сезонного промерзания грунта Hr=0.63см
Вычисление
размеров подошвы фундамента
Плаща
подошвы фундамента вычисляется по формуле:
Где
Nn=Ntot/1.1=904.34/1.1=822.13
кН продольное усилие по второй группе предельных состояний передаваемое
фундаменту колонной;
γm
=20
кН/м3 средний вес единицы объема фундамента и грунта над ним;
H1=mzHr=0.7×0.9=0.63
см глубина заложения фундамента.
Таким
образом:
Af=822.13*103/(0.2-0.02*0.63)*106=4.39
м2
Размеры
подошвы фундамента в плане принимаются кратными 30см
af=bf=
Принятые
размеры af=bf=2,1
м Af=af*bf=4.41м2
Вычисление
высоты фундамента
Рабочая
высота разреза плитной части фундамента вычисляется из условия продавливания по
формуле:
Где N=
904,34 kH продольное усилие,
которое действует с коэффициентом надёжности по нагрузке γm>1;
Давление на грунт под
подошвой фундамента от действия продольного расчётного усилия вычисляется по
формуле:
P=N/Af=904.34/4.41=205.07
кН/м2=0,20507 МПа
Таким образом
Полная высота
фундамента при наличии бетонной подготовки вычисляется по формуле:
Н=Н0+а =25+3,5=28,5
см
Оптимальную высоту
фундамента, исходя уз условия конструирования
Нmin=bcol+25=30+20=55см,
принимаем Н=60 см выполняет его двухступенчатых с высотой ступеней по 30см
Вычисление изгибающих
моментов
В разрезе 1-1
M1=0.125*p*(af-acol)2*bf=0.125*0.205(210-40)2*210*102=15551812.5
кН*см.
В разрезе 2-2
M1=0.125*p*(af-a1)2*bf=0.125*0.319(210-110)2*210*102=5381250
кН*см.
Вычисление площади
сечения арматуры
В разрезе 1-1
As1=M1/0.9*H0*Rs=15551812.5/0.9*365*56,5*102=8.4
см2
H0=60
– 3.5=56.5 см
В разрезе 2-2
As2=M2/0.9*H01*Rs=5381250/0.9*365*26,5*102=6,2 см2
h01=30
– 3.5=26.5 см
Количество рабочих
стержней в каждом направлении вычисляем по большим значениям Аs=8,4
см2, исходя из максимального допустимого расстояния между
стержнями S=20 см.
Таким образом
N=(af - 2*5/S)+1=((210-10)/20)+1=11 стержней
Принимаем 12стержней
Ø14А400С, As=9,23
см2 с шагом 200см.