строительные конструкции(ребристые плиты, колонны, фундаменты). Сборное железобетонное балочное перекрытие здания при неполном каркасе

• Название: Сборное железобетонное балочное перекрытие здания при неполном каркасе
• Анкор: строительные конструкции(ребристые плиты, колонны, фундаменты
• Дата: 12.04.2023
• Размер: 0.56 Mb.
• Имя файла: poyasnyalka_VV.docx
• Тип: Курсовой проект; #1055679
• страница: 5 из 7

3.2 Определение размеров поперечного сечения колонны. Подбор рабочей продольной арматуры

Для колонны принимаем материалы: бетон класса С20/25, арматура класса S500

Исходные данные: N =406,24 кН; N =299,79 кН; f =13,3 МПа;

f =450 МПа; =1; l =2,35м;

Задаемся φ = 1 и принимаем ρ₁ = ρ_{1 opt} = 0,01 (ρ_{1 opt=0,008…0,015}).

Определяем требуемую площадь сечения:

= см²

Определяем поперечные размеры сечения колонны

b^тр = h^тр = = 15,1(см)

Принимаем колонну сечением b x h = 200 x 200 мм. А_с = 0,20 · 0,20 = 0,04 (м²)

Определяем коэффициент, учитывающий влияние длительно действующей части нагрузки: . К =1+ =1+293,79/406,24=1,73 ;

Определяем расчетную условную длину элемента:

. l = l =2,35 = 3,09 м;

Определяем коэффициент продольного изгиба, который зависит от соотношений: = = =15,45; и e_a / h = 20 / 200 = 0,1

=

=

Принимаем 4 Ø12 с A_s,tot = 4,524 см²

КП 2-70 02 01.03. 180.23-ПЗ

Лист

18

Изм.

Кол.

Лист

№док

Подп.

Дата

Проверяем условие: 0,003 ≤ A_s,tot / A_c ≤ 0,03 0,003 ≤ 0,01 ≤ 0,03, условие соблюдается.

Определяем расчетную несущую способность:

N_Rd = φ · (α · f_cd · A_c + f_yd · A_s,tot) = 0,705· (1·1,33·400 + 45· 4,524) = 518,58(кН)

N_sd ≤ N_Rd 406,24кН ≤ 518,58 кН

Несущая способность обеспечена
3.3 Назначение поперечной арматуры

Поперечное армирование назначаем по конструктивным требованиям.

- диаметр поперечной арматуры Ø_w ≥ 3,42(мм)

Принимаем Ø_w = 4 мм, арматура класса S500.

- шаг поперечной арматуры S ≤ 20 · Ømin = 20 · 12 = 240 (мм)

Принимаем S = 200 мм.
3.4 Расчет колонны на монтажные и транспортные усилия

При монтаже и перевозке меняется характер работы колонны. Она начинает работать на изгиб. Расчетная схема колонны при перевозке имеет следующий вид:

q

M₂

M₁

M₁

l₁

l₁

l_col

l₂

Рис.2.8 – Расчетная схема колонны при перевозке
Нагрузка от собственного веса колонны с учетом динамичности составит:

q = b · h · ɣ · ɣ_F · ɣ_d = 0,20 · 0,20 · 25 · 1,15 · 1,6 = 1,84 (кН/м)
Определяем длину колонны:

l_col = H_э + h_обр + h_зад –h_р. = 2,8+0,15+0,5-0,6 = 2,85(м)

l₁ = 0,2 · l_cd = 0,2 · 2,85 = 0,57 (м)

l₂ = l_col – 2l₁ = 2,85 – 0,57 · 2 = 1,62 (м)
Определяем изгибающие моменты на опорах и в пролете:

M = = =0,29 кН·м;

М = -М = -0,29=0,31 кН·м;

КП 2-70 02 01.03. 180.23-ПЗ

Лист

19

Изм.

Кол.

Лист

№док

Подп.

Дата

При монтаже расчетная схема колонны примет следующий вид:
Рис. 2.9 – Расчетная схема колонны при монтаже
l = l - l =2,85-0,57=2,28м;

M = - = - =1,05 кН·м;

Проверяем несущую способность колонны как изгибаемого элемента прямоугольного сечения на действие изгибающего момента

M_sd = max {M₁; M₂; M₃} = M₃ = 1,05 (кН·м).
Исходные данные: M_sd = 1,05 кН·м; f_cd = 13,3 МПа; f_yd = 450 МПа;

b x h = 200 x 200 мм; с = 30 мм; A_s,tot = 4,524 см²

A_s1 = A_s,tot / 2 = 4,524 / 2 = 2,262 (см²)

Определяем рабочую высоту сечения d = h – c = 200 – 30 = 170 (мм)

Определяем относительную высоту сжатой зоны бетона:



ξ ≤ ξ_lim 0,225 ≤ 0,587

α₀ = ξ · (1 – 0,5 · ξ) = 0,225 · (1 – 0,5 · 0,225) = 0,199

Определяем расчетную несущую способность изгибаемого элемента:

M_Rd = α ·f_cd · b · d² · α₀ = 1 ·13300 · 0,20 · 0,17² · 0,199 = 15,29 (кН·м)

M_sd ≤ M_Rd 1,05 кН·м ≤ 15,29 кН·м

Несущая способность обеспечена.

При подъеме вес колонны может передаваться на одну петлю. Усилие в ней составит:

N= l ·q=2,85·1,84=5,244 кН

Требуемая площадь сечения петли будет равна:
= N/ f_yd =5,244/450·1000=0,0000116 м²

Принимаем Ø12 S240 с Аs =1,131 см²

КП 2-70 02 01.03. 180.23-ПЗ

Лист

20

Изм.

Кол.

Лист

№док

Подп.

Дата

Список использованных источников

1. 
   Байков, В.Н., Сигалов, Э.Е. Железобетонные конструкции / В.Н. Байков, Э.Е. Сигалов. М.: Стройиздат, 2005. – 767 с.
   
2. 
   Попов, Н.Н. Проектирование и расчет железобетонных и каменных конструкций / Н.Н. Попов. – М.: Стройиздат, 1994.
   
3. 
   Пецольд , Т.М. Железобетонные конструкции / Т.М. Пецольд , В.В. Тур. Брест, 2003.-657с
   
4. 
   Фролов, А.А. Строителные конструкции: учеб.пособие / А.А. Фролов-Минск: РИПО, 2020.-282с.
   
5. 
   Цай, Т.Н. Строительные конструкции. Железобетонные конструкции / Т.Н. Цай. – Лань, 2012. – 464 с.
   
6. 
   СНБ 5.03.01–02 «Бетонные и железобетонные конструкции». – М.: Стройиздат, 2002. – 139 с.
   
7. 
   СТБ 1341-2009. Арматура холоднодеформируемая гладкая ненапрямгаемая для железобетонных конструкций.
   
8. 
   СТБ 1704-2012. Арматура ненапрягаемая для железобетонных конструкций.
   
9. 
   ТКП 45-5.03-97-2000 «Бетонные и железобетонные конструкции». – М.: Стройиздат, 2000.
   
10. 
    ТКП EN 1991-1-1-2016. Воздействия конструкций. Ч 1-1. Общие возведения. Объёмный вес, собственный вес, функциональные нагрузки для зданий.
    

КП 2-70 02 01.03. 180.23-ПЗ

Лист

25

Изм.

Кол.

Лист

№док

Подп.

Дата

4 Расчет фундамента под колонну

Фундамент под колонну проектируем монолитный квадратный в плане
4.1 Определение расчетных данных

Нагрузка на обрез фундамента:

- нормативная Nsk = 295,508 кН

- расчетная Nsd = 406,242 кН

Расчетное сопротивление грунта основания R₀ = 210 кПа

Колонна:

- армирование 4 стержня Ø14 с A_s,tot = 4,524 см², сечением 200 х 200 мм

Фундаменты:

- бетон класса С20/25; f_cd = 13,3 МПа; f_ctd = f_ctk / 1,5 = 1 МПа

-арматура класса S500, f =450 МПа;

- отметка уровня земли f_ур.з. = 0,15 м

- отметка обреза фундамента h_обр = 0,15 м