нес. конст.. ПС. 1. Расчет и конструирование многопустотной предварительнонапряженной плиты перекрытия при временной нагрузке 5 кНм

• Название: 1. Расчет и конструирование многопустотной предварительнонапряженной плиты перекрытия при временной нагрузке 5 кНм
• Анкор: нес. конст
• Дата: 11.02.2022
• Размер: 0.93 Mb.
• Имя файла: ПС.doc
• Тип: Документы; #358954
• страница: 3 из 3

Характеристики прочности бетона и арматуры:
Бетон тяжелый класса В20, расчетное сопротивление при сжатии Rb =11,5 MПa =1,15 кН/см².

Арматура продольная рабочая класса A-III ( 12-40 мм), расчетное сопротивление Rs = 365 МПа = 36,5 кН/см².

Принимаем размер сечения колонны 40 _* 40 см.

1.4.2. Определение усилий в колонне.
Грузовая площадь средней колонны А = 6,2 _* 5,4 = 33,48 м².

Постоянная нагрузка от перекрытия одного этажа с учетом коэффициента надежности по назначению здания _n =0,95:



Нагрузка от ригеля: ,

где 3,5 кН/м – погонная нагрузка от собственного веса ригеля,

5,8 м – длина ригеля при расстоянии между осями колонн 6 м.

Нагрузка от собственного веса колонны типового этажа:



Нагрузка от собственного веса колонны подвала:



Постоянная нагрузка на колонну с одного этажа:

кН.

Постоянная нагрузка от покрытия, приходящаяся на колонну:

кН.

Нагрузка от ригеля 20,3 кН.

Общая постоянная нагрузка на колонну от покрытия:

кН.

Временная нагрузка, приходящаяся на колонну с одного этажа:

кН.

Временная нагрузка, приходящаяся на колонну с покрытия:

кН.

Коэффициент снижения временных нагрузок в многоэтажных зданиях:



где n = 6 —число перекрытий, от которых учитывается нагрузка.

,

Нормальная сила в средней колонне на уровне подвала

кН,

здесь 14,63 кН—собственный вес колонны подвала.

1.4.3. Расчет прочности колонны.
Расчет прочности сжатых элементов из тяжелого бетона классов В15…В40 на действие продольной силы, приложенной со случайным эксцентриситетом, при допускается производить из условия:



где —коэффициент, определяемый по формуле:

,

_b и _sb—коэффициенты, принимаемые в зависимости от и .



где A_s —площадь всей арматуры в сечении элемента;

R_sc = R_s для арматуры классов A-I, A-II, A-III.
При _s > 0,5 можно принимать  = _sb.

В первом приближении принимаем:

=0,01,

см²,

см²,

.

Свободная длина колонны подвала м ,

h =0,4 м (размер сечения колонны),



N₁—длительно действующая нагрузка на колонну (постоянная и длительно действующая часть временной).

Временная длительно действующая нагрузка на перекрытие 420 Н/м², кратковременно действующая 2580 Н/м², временная длительно действующая нагрузка на покрытие 960 Н/м², кратковременно действующая 2240 Н/м² (см табл. сбора нагрузок).

Временная кратковременно действующая нагрузка на колонну с одного этажа:

кН.

Временная кратковременно действующая нагрузка на колонку с покрытия:

кН.

Временная кратковременно действующая нагрузка на колонну:

кН

Остальная нагрузка на колонну—длительно действующая:

кН.

.

По прил. 17 определяем коэффициенты _b и _sb:

_b=0,92; _sb=0,92;

;

см².

Так как < , принимаем конструктивно по =0,004 A_s = 0,004 _* 1600 = 6,4 см²;

Тогда по прил. 12 принимаем 416 A-III (A_s = 8,04 см²);

Учитывая, что при таких отношениях и _b и _sb равны, уточнение делать не нужно, т к. коэффициент армирования не влияет на .

1.5. Расчет и конструирование фундамента под колонну.
1.5.1. Исходные данные.
Грунты основания - пески средней плотности, условное расчетное сопротивление грунта R_o = 0,28 МПа.

Бетон тяжелый класса В20, R_bt = 0,90 МПа.

Арматура класса A–III, R_s = 365 МПа.

Вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его обрезах _m = 20 кН/м³.

Высоту фундамента принимаем равной 120 см (кратной 30 см), глубина заложения фундамента H₁ = 135 см. Расчетное усилие, передающееся с колонны на фундамент,

N =1580 кН. Усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке _f= 1,15.

кН.
1.5.2. Определение размера стороны подошвы фундамента.
Площадь подошвы центрально загруженного фундамента определяем по условному давлению на грунт R_o без учета поправок в зависимости от размеров подошвы фундамента и глубины его заложения:

,

где N_n—нормативное усилие, передающееся с колонны на фундамент;

R_o - условное давление на грунт, зависящее от вида грунта;

_m - усредненная нагрузка от единицы объема фундамента и грунта на его уступах,

_m = 20 кН/м³;

H₁ - глубина заложения фундамента.

м².

Размер стороны квадратной подошвы:

м.

Принимаем размер a =2,4 м (кратным 0,3 м).

Давление на грунт от расчетной нагрузки:

кН/м².

1.5.3. Определение высоты фундамента.
Рабочая высота из условия продавливания по подколоннику:



где h_c, b_c – размеры подколонника.

м

Полная высота фундамента устанавливается из условий:

1. 
   продавливания
   

м=30 см—высота части фундамента под подколонником.

2. 
   заделки колонны в фундаменте
   

см (меньше высоты подколонника ).

3. 
   анкеровки сжатой арматуры
   

см.

Принимаем полную высоту фундамента Н = 120 см, в том числе высота подколонника 90 см, монолитной части 30 см.

Проверяем, отвечает ли рабочая высота нижней части (или нижней ступени)

h_o2=30-4 = 26 см условию прочности при действии поперечной силы без поперечного армирования в наклонном сечении. Для единицы ширины этого сечения (b=100 см) должно выполняться условие:



Поперечная сила от давления грунта в сечении по грани подколонника:

,

где а - размер подошвы фундамента;

а₁ - размер подколонника

h_o - рабочая высота фундамента;

p - давление на грунт от расчетной нагрузки.

кН.

Поперечная сила, воспринимаемая нижней ступенью фундамента без поперечного армирования:

кН

52,04 кН < 126,4 кН—условие прочности удовлетворяется.
1.5.4. Расчет на продавливание.
Проверяем монолитную часть или нижнюю ступень монолитной части на прочность против продавливания:



где R_bt – расчетное сопротивление бетона осевому растяжению;

u_m – среднее арифметическое между периметрами верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливания в пределах полезной высоты

м;

h₀₂ – рабочая высота нижней ступени фундамента или нижней части, состоящей из одной ступени.

Продавливающая сила

Где N – расчетное усилие, передающееся с колонны;

A₁ – площадь нижнего основания пирамиды продавливания

м²;

p – давление на грунт.

Продавливающая сила

кН.

кН

P = 767 кН <1229,9 кН, следовательно, прочность монолитной части или нижней ступени против продавливания обеспечена.

Окончательно принимаем фундамент, изображенный на рис.
1.5.5. Определение площади арматуры фундамента.
Расчетная схема нижней части фундамента принимается в виде консоли с равномерно распределенной нагрузкой, равной давлению на грунт.

Расчетный изгибающий момент по грани подколонника определяется по формуле:

кН^.м.

Площадь сечения арматуры определяется по формуле:

см².

Принимаем нестандартную сварную сетку с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой из стержней 16 A-III с шагом 150 мм.

Имеем 916 A-III (As = 18,1 см²);

, что больше чем _min=0,05%