ЖБК. КП-1 Пояснилка, ОСН часть. 2. Исходные данные для выполнения курсового проекта
 Скачать 1.47 Mb.
|
|
4.1 Расчёт ригеля по деформациям Расчёт по прогибам с трещинами в растянутой зоне выполняем согласно п. 4.17 – 4.25 [3]. 1.Геометрические размеры рассматриваемого поперечного сечения ригеля в пролёте составляют: Размеры ригеля на опоре: 2. Расчётный пролёт монолитного ригеля: (высота сечения колонны, – ширина площадки опирания ригеля на кирпичную стену). 3. Характеристики бетона и арматуры для расчёта по предельным состояниям второй группы см. расчёт по определению момента трещинообразования. 4. Площадь фактически установленной продольной растянутой арматуры в пролётном сечении составляет (6∅22 и 1∅20 ), продольной сжатой: (76). Площадь фактически установленной продольной растянутой арматуры в опорном сечении составляет(8∅18), продольной сжатой: (620). Изгибающий момент ригеля в пролётном сечении в крайнем пролёте от действия полной нормативной нагрузки (см. этап 2, дополнительные данные) равен , в т. ч. момент в пролётном сечении в крайнем Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КГАСУ. ИС. ЖБ и КК. Кп-1 0315257 пролёте от действия нормативной длительной нагрузки . Изгибающий момент в опорном сечении по грани средней колонны от действия полной нормативной нагрузки, от действия нормативной длительной нагрузки. 5. Для определения кривизны монолитного ригеля находим значения коэффициентов ,а также значение коэффициента приведения сжатой арматуры к бетону : , Где для продолжительного действия нагрузки при определении коэффициента ; Где для непродолжительного действия нагрузки при определении коэффициента и при определении коэффициента; Значения коэффициентов , для определения кривизны сечения ригеля в пролете составят: для продолжительного действия нагрузок при определении коэффициента : для непродолжительного действия нагрузок при определении коэффициента и при определении коэффициента Значения коэффициентов , для определения кривизны сечения ригеля на опоре составят: для продолжительного действия нагрузок при определении коэффициента : для непродолжительного действия нагрузок при определении коэффициента и при определении коэффициента Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КГАСУ. ИС. ЖБ и КК. Кп-1 0315257 Коэффициент и определяем по табл. 4.5 [3]. 6. Находим кривизну монолитного ригеля от непродолжительного действия нагрузок: для сечения в пролёте 0,707 и 0,204: 7. От непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок: для сечения в пролёте 8. От продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок: для сечения в пролёте 9. Полная кривизна: ; . 10. Коэффициент принимаем как для свободно опёртой балки: . 11. Прогиб крайнего пролёта ригеля: 12. Согласно п. 10.7 [4] находим 13. Проверяем условие : – условие выполняется. Этап 5. Расчёт сборной железобетонной колонны на Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КГАСУ. ИС. ЖБ и КК. Кп-1 0315257 действие сжимающей продольной силы со случайным эксцентриситетом и монолитного центрально нагруженного фундамента 5.1 Расчёт сборной железобетонной колонны на действие сжимающей продольной силы со случайным эксцентриситетом На этом этапе необходимо подобрать площадь сечения продольной сжатой арматуры и поперечной арматуры в сечении сборной железобетонной колонны. При этом значение эксцентриситета продольной силы принимаем равным случайному эксцентриситету (определяется согласно п. 3.49 [3]). Все необходимые усилия были получены на этапе 2. Подбор продольной арматуры выполняем согласно п. 3.49 – 3.58 [3]. 1. Сечение колонны принято на 1 этапе и составляет Величину защитного слоя назначаем в соответствии с требованиями п. 5.6 – 16,5 [3] и принимаем . Длина колонны первого этажа составляет Расчётную длину элемента принимаем согласно требованиям п. 6.2.18 [1]: 2. Характеристики бетона и арматуры: бетон тяжёлый, класс бетона B25, по табл. 2.2 [3] определяем расчётное сопротивление бетона по прочности на сжатие: Продольная рабочая арматура по заданию – класса A300, расчётное сопротивление арматуры для предельных состояний первой группы определяем по табл. 2.6 [3]: . Расчётные усилия в колонне первого этажа: усилие в колонне первого этажа от расчётных нагрузок с учётом её собственного веса ; усилие в колонне первого этажа от расчётных длительных нагрузок с учётом её собственного веса . 3. Определяем рабочую высоту сечения бетона колонны: Т.к. расчёт допускается производить из условия . При по табл. 3.5 и 3.6 [3] находим , 6. Определяем коэффициенты и : Коэффициент принимается не более ; . Вычисляем требуемую площадь сечения по формуле: Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КГАСУ. ИС. ЖБ и КК. Кп-1 0315257 Принимаем армирование колонны – 416, . 7. Фактическая несущая способность колонны: . 8. Проверяем условие : , условие выполняется, следовательно, прочность колонны обеспечена. 9. Диаметр стержней поперечной и монтажной арматуры назначаем из условия свариваемости 5мм и принимаем равным класса В500. Конструирование колонны показано в графической части. 5.2 Расчёт монолитного центрально нагруженного фундамента Фундамент проектируем под колонну, рассчитанную на этапе 5.1. верх фундамента располагаем на отметке . Все необходимые усилия были получены на этапе 2. 1. Геометрические размеры сечения колонны приняты на этапе 1 и составляют . По заданию грунт основания имеет условное расчётное сопротивление . Глубина заложения фундамента составляет . 2. Характеристики бетона и арматуры: бетон тяжёлый, класс бетона B25, по табл. 2.2 [3] определяем расчётное сопротивление бетона осевому растяжению: . Продольная рабочая арматура по заданию – класса A300, расчётное сопротивление арматуры для предельных состояний первой группы определяем по табл. 2.6 [3]: . Усилие в колонне первого этажа от нормативных нагрузок с учётом её собственного веса (см. этап 1): , усилие в колонне первого этажа от расчётных нагрузок с учётом её собственного веса: 362,99 . Усреднённый вес единицы объёма бетона фундамента и грунта на его обрезах принимаем равным . 3. Требуемая площадь подошвы фундамента: Размер стороны квадратной подошвы фундамента должен быть не менее . Принимаем (кратно , нечётное), при этом площадь подошвы фундамента будет равна . 4. Давление под подошвой фундамента от расчётной нагрузки: . Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КГАСУ. ИС. ЖБ и КК. Кп-1 0315257 5. Высота фундамента составляет , где – глубина заложения фундамента, – расстояние от отметки до уровня верха фундамента. Расстояние от наиболее растянутой грани подошвы фундамента до центра тяжести стержней продольной арматуры в плитной части принимаем равным . Ширину стакана в уровне верха принимаем равной , в уровне низа . Величину заделки колонны в стакан фундамента принимаем равной , при этом глубина стакана составит . Толщину стенок стакана назначаем равной . Тогда ширина подколонника составит . Высота плитной части конструктивно равна: . Уточняем требуемую рабочую высоту плитной части: ; где – коэффициент, принимаемый равным . . С учётом требуемая высота плитной части составит: . Окончательно высоту плитной части принимаем. Тогда рабочая высота плитной части составит . Вылет подошвы фундамента равен – плитную часть фундамента выполняем одноступенчатой, высоту ступени назначаем равной . Рабочая высота первой ступени будет равна . Высота подколонника составит . 6. Проверку прочности нижней ступени фундамента по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении (для единицы ширины этого сечения, ) производим из условия , где – поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении; - следовательно, поперечную силу в наклонном сечении вычисляем по формуле: Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КГАСУ. ИС. ЖБ и КК. Кп-1 0315257 < – условие выполняется, т. е. прочность нижней ступени фундамента по поперечной силе обеспечена. 7. Продавливание плитной части низом колонны от действия продольной силы (расчёт производится на продавливание от низа подколонника). Расчёт на продавливание плитной части низом подколонника (от низа колонны граница продавливания находится за пределами подошвы фундамента) производится из условия ; где – продавливающая сила, принимается равной ; среднее арифметическое значение периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливания. – условие выполняется, продавливания не происходит. 8. Проверку плитной части фундамента на раскалывание от действия продольной силы производим из условия где – коэффициент трения бетона по бетону; – коэффициент, учитывающий совместную работу фундамента с грунтом; – площадь вертикального сечения фундамента в плоскости, проходящей по оси сечения колонны параллельно стороне подошвы, для одноступенчатого фундамента: . – условие выполняется, раскалывания не происходит. 9. Площадь сечения арматуры подошвы фундамента в сечениях I-I, II-II и III-III: ; где – изгибающий момент в расчётном сечении; – рабочая высота фундамента в расчётном сечении; – расчётное сопротивление арматуры на растяжение. Изгибающие моменты: для сечения для сечения . Определяем требуемую площадь арматуры в сечениях I-I и III-III (сечение II-II отсутствует, т.к. фундамент одноступенчатый): ; Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КГАСУ. ИС. ЖБ и КК. Кп-1 0315257 . Для ширины подошвы фундамента 1,3м количество стержней продольной арматуры в плитной части, устанавливаемой с шагом , будет равно 7шт. По максимальной из требуемых площадей арматуры определяем требуемую площадь сечения одного стержня: . Минимальный диаметр стержней продольной арматуры в плитной части фундамента – 10мм,. Окончательно принимаем сетку с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой 912 (семь стержней диаметром 12мм) с площадью сечения . Конструирование фундамента показано в графической части. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КГАСУ. ИС. ЖБ и КК. Кп-1 0315257 Этап 6. Расчет кирпичного простенка с сетчатым армированием Расчет производим для кирпичного простенка первого этажа. Кирпичная кладка высшего качества. Геометрические размеры кирпичных стен и площадок опирания плит на стены принимать согласно плана и разреза здания. Опасным будет являться сечение простенка, расположенное на 2/3 его высоты. Сетку назначать из стержней арматуры класса В500 диаметром не менее 3 мм, размер ячейки сетки от 30 до 120 мм, шаг сеток не реже, чем через 5 рядов кирпичной кладки. При этом процент армирования кладки должен быть не менее 0,1%. 1. Начало. 2. На этапе 1 принята толщина наружных стен принята равной 640 мм. Материал стен - кирпич керамический полнотелый одинарный марки по прочности 150, марки по морозостойкости F50, марка цементно-песчаного раствора М50 (в процессе расчета марка кирпича и марка раствора могут быть изменены). Высота кирпичной стены за вычетом расстояния от низа стены до 2/3 высоты простенка первого этажа составляет Н=9,5м. Расчетная ширина стены принимается равной шагу колонн в поперечном направлении – 3900мм. Ширина оконных проемов равна 1800мм. Ширина площадки опирания плиты перекрытия на кирпичную стену составляет lloc=140. Расчетная высота простенка равна высоте оконного проема 1500мм. Размеры поперечного сечения простенка составят: Согласно расчетам этапа 1, полная расчетная нагрузка на 1м2 покрытия с учетом нормального уровня ответственности здания II будет равна: , полная расчетная нагрузка на 1м2 перекрытия с учетом нормального уровня ответственности здания II будет равна , 3.Продольную силу в опасном сечении простенка определяем по формуле: где Н = 9,5 м - расчетная высота кирпичной стены; l2=6000мм – расчетная ширина стены; t=640мм = 0,64м – толщина стены; - коэффициент проемности (- суммарная площадь оконных проемов в расчетном сечении стены); - плотность кладки; – коэффициент надежности по нагрузке; n=4 – число этажей в здании (см. бланк задания); Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КГАСУ. ИС. ЖБ и КК. Кп-1 0315257 5500мм – ширина первого пролета в продольном направлении. Суммарную площадь оконных проемов в расчетном сечении стены определяем по рис: Тогда коэффициент проемности будет равен: ; Момент в расчетном сечении простенка определяем согласно рис. 4. Значение эксцентриситета продольной силы будет равно: Так как величина эксцентриситета то, согласно п. 4.31 [7], простенок можно проектировать с сетчатым армированием. 5. Вычисляем максимальные напряжения в кладке по формуле: , где – приняты ориентировочно в первом приближении; , . . Расчетное сопротивление неармированной кладки должно быть не менее . 6. По табл. 2 [7] или табл. 1 прил. 7 для марки кирпича 150 и марки раствора 50 определяем расчетное сопротивление кладки . 7. Исходя из конструктивных требований назначаем сетку из стержней арматуры класса В500 диаметром 4 мм (). Шаг сеток назначаем через каждые пять рядов s = 385мм (при толщине шва 14 мм, высоте кирпича 65 мм). Размер ячейки сетки принимаем 60 мм. Процент армирования по объему кладки с сетчатым армированием составит: 8. Для определения коэффициентов продольного изгиба гибкость простенка в плоскости действия изгибающего момента будет равна: Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КГАСУ. ИС. ЖБ и КК. Кп-1 0315257 Высота сжатой части сечения составит: и соответствующая ей гибкость Расчетное сопротивление кладки при внецентренном сжатии равно: Упругую характеристику кладки с сетчатым армированием определяем по формуле: где – по табл. 15 [7] для керамического полнотелого кирпича; По величинам гибкостей и , a также значению по табл. 18 [7] или табл.2 прил. 7 определяем значения коэффициентов продольного изгиба для армированной кладки при внецентренном сжатии: и . Тогда 9. При по табл. 20 [7] определяем , тогда коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки, определяемый по формуле 16 [7], будет равен 10. Коэффициент , учитывающий повышение расчетного сопротивления кладки при внецентренном сжатии, определяем по табл. 19 [7]: 11. Фактическая несущая способность кирпичного простенка при внецентренном сжатии будет равна: – прочность кирпичного простенка обеспечена. Этап 7. Расчет предварительно напряженной круглопустотной плиты перекрытия Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КГАСУ. ИС. ЖБ и КК. Кп-1 0315257 1. По результатам компоновки перекрытия здания (см. этап ,1) номинальная ширина плиты составляет , пролет плиты перекрытия , высота плиты . Ширина площадки опирания плиты на кирпичную стену составляет 140 мм, тогда расчетный пролет плиты будет равен: Полная расчетная нагрузка на 1м длины перекрытия (см. табл. 1.1 этап 1) равна . Определяем изгибающие моменты в пролетном и опорном сечениях плиты: для расчета по первой группе предельных состояний: изгибающий момент в опорном сечении плиты: . Поперечная сила в узле сопряжения плиты с монолитным ригелем: , , Расстояние от опоры, на котором изгибающий момент плиты в пролетном сечении максимален: Значение максимального изгибающего момента плиты в пролетном сечении составит: . Продольная рабочая напрягаемая арматура по заданию - класса К1500, расчетное значение сопротивления арматуры для предельных состояний первой группы определяем по табл. 2 прил. 8 или по табл. 2.8 [9]: , ,s=180000. Способ натяжения арматуры – механический. Характеристики бетона и арматуры: бетон тяжелый, класс бетона для сборных конструкций по бланку задания (см. этап 1) B15. По табл. прил. 8 минимальный класс бетона при классе напрягаемой арматуры К1500 – B30, поэтому класс бетона плиты перекрытия принимаем B30. По табл. 1 прил. 4 и табл. 1 прил. 5: Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КГАСУ. ИС. ЖБ и КК. Кп-1 0315257 3. Согласно п. 2.25 [9], величину предварительного напряжения арматуры назначаем равным: Расчет плиты по предельным состояниям первой группы 4. Подбор предварительно напрягаемой арматуры в пролетном сечении плиты. При расчете плиты по прочности учитываем благоприятное влияние предварительного напряжения с учетом возможных отклонений предварительного напряжения: , где согласно п. 3.7 [9]. Расчетное сечение плиты - тавровое с полкой в сжатой зоне. Рабочая высота сечения плиты составляет Проверяем условие: условие выполняется, следовательно, граница сжатой зоны проходит в полке и площадь сечения напрягаемой арматуры определяется как для прямоугольного сечения шириной согласно п. 3.14 и 3.16 [9]. Вычисляем значение по формуле: . Значение определяем по табл. 3.1 [9] или табл. 5 прил. 8 в зависимости от соотношения где - предварительное напряжение с учетом всех потерь: 0,33*(1-0,5*0,33)=0,28 0,28 - сжатая ненапрягаемая арматура по расчету не требуется. Площадь сечения напрягаемой арматуры в растянутой зоне определяем по формуле: где - коэффициент условий работы напрягаемой арматуры, при (принимается не более 1,1): принимаем . Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КГАСУ. ИС. ЖБ и КК. Кп-1 0315257 Количество стержней напрягаемой арматуры принимаем по сортаменту (табл. 3 прил. 9) принимаем 8 стержней диаметром 6мм с расчетной площадью поперечного сечения Аsр=181,6мм2. Список литературы
Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист КГАСУ. ИС. ЖБ и КК. Кп-1 0315257 |