Расчет каркаса многоэтажного жилого дома

многоэтажного жилого дома" width="118" height="47" align="BOTTOM" border="0" />


Длина зоны анкеровки .

Сечение на средней опоре слева.

Принятая рабочая арматура: 2 стержня ш25, 2 стержня ш18

Определим изгибающий момент, воспринимаемый ригелем с фактической арматурой:



До опоры доводятся 2ш18 A-III.

Вычислим изгибающий момент, воспринимаемый сечением ригеля с арматурой 2ш18:


(т.к. арматура расположена в 1 ряд).


Длина зоны анкеровки .

Сечение на средней опоре справа.

Принятая рабочая арматура: 2 стержня ш25, 2 стержня ш18

Так принятая рабочая арматура аналогична принятой арматуре в сечении средней опоры слева, расчет полностью аналогичен.

Армирование ригеля показано в Графическом приложении (лист №3).


5. Расчет колонны


Исходные данные для проектирования:

- здание с подвалом и 8-ю надземными этажами,

- сетка колонн 6,4 х 5,5,

- высота этажа 3м,

- высота подвала 2,8м..

- расстояние от уровня пола подвала до подошвы фундамента 0,15 м.

Назначаем размеры поперечного сечения колонны одинаковыми на всех этажах, равными 40 х 40см. Колонны будут иметь расчетный собственный вес с учетом коэффициента надежности .

Собственный вес колонны подвала:



Собственный вес колонны надземных этажей:


Подсчет нагрузок, определение продольных сил в колоннах.


Таблица 2. Подсчет нагрузок

Наименование и вид нагрузки Нормативное значение, кН/м2 Коэффициент надежности Расчетное значение, кН/м2

1. Нагрузки на покрытие:


2,15

0,44


1,7


1,8


1,2

1,1


1,1


1,4


2,58

0,484


1,87


2,52

Постоянные нагрузки:

- собственный вес кровли

- собственный вес ригеля

- собственный вес панели


Временная нагрузка:

- снеговая (кратковременная)





2. Нагрузки на перекрытие:


3,094

0,44


6,6

4,62

1,98


-

1,1


1,2

1,2

1,2


3,4934

0,484


7,92

5,544

2,376

Постоянные нагрузки:

- собственный вес панели и пола

- собственный вес ригеля


Временная нагрузка:

- полезная

-длительная (70% от полезной)

-кратковременная (30% от полезной)





Грузовая площадь - .

Нагрузки, передаваемые на колонну в виде сосредоточенных сил:

От покрытия:

- длительная:

- кратковременная:

От перекрытия:

- длительная:


- кратковременная:

Вычисляем продольные сжимающие силы в колоннах на уровнях этажей:

8-й этаж:


7-й этаж:



6-й этаж:



5-й этаж:


4-й этаж:



3-й этаж:



2-й этаж:



1-й этаж:



Подвал:



Расчетные схемы и длины колонн.

Колонну подвала рассчитывается как стойка, жестко защемленная в фундаменте и шарнирно-неподвижно опертую на уровне перекрытия.

Расчетная длина колонны подвала:

Расчетная длина колонны этажа:

Для колонн подвала назначаем бетон класса В35 ()

Для колонн 1-го, 2-го этажей назначаем бетон класса В30 ()

Для колонн остальных этажей назначаем бетон класса В25 ()

Арматура – класса А-Ш.

Расчет колонн по прочности.

Колонна подвала.

По таблицам 7, 8 (п.2 см. Литература) в зависимости от отношений и находим значения коэффициентов и .



Принимаем коэффициент армирования

Вычисляем коэффициент по формуле:


Определяем требуемую площадь продольной арматуры:



Принимаем арматуру 4ш32 A-III с .

При этом коэффициент армирования . Сечение считаем подобранным удовлетворительно, т.к. .

Колонна 1-го этажа.

По таблицам 7, 8 (п.2 см. Литература) в зависимости от отношений и находим значения коэффициентов и .



Принимаем коэффициент армирования

Вычисляем коэффициент по формуле:



Определяем требуемую площадь продольной арматуры:


Принимаем арматуру 4ш32 A-III с .

При этом коэффициент армирования . Сечение считаем подобранным удовлетворительно, т.к. .

Колонна 2-го этажа.

По таблицам 7, 8 (п.2 см. Литература) в зависимости от отношений и находим значения коэффициентов и .



Принимаем коэффициент армирования

Вычисляем коэффициент по формуле:



Определяем требуемую площадь продольной арматуры:



Принимаем арматуру 4ш25 A-III с .

При этом коэффициент армирования . Сечение считаем подобранным удовлетворительно, т.к. .

Колонна 3-го этажа.

По таблицам 7, 8 (п.2 см. Литература) в зависимости от отношений и находим значения коэффициентов и .



Принимаем коэффициент армирования

Вычисляем коэффициент по формуле:



Определяем требуемую площадь продольной арматуры:



Принимаем арматуру 4ш25 A-III с .

При этом коэффициент армирования . Сечение считаем подобранным удовлетворительно, т.к. . При принятии арматуры меньшего диаметра рабочей арматуры, коэффициент поперечного армирования выходит из допусков, что говорит о недостаточном содержании арматуры в сечении.

Колонны остальных этажей армируем конструктивно, принимая арматуру 4ш25 A-III с .

Диаметры поперечной арматуры принимаем по условиям свариваемости с продольной арматурой, в зависимости от ее диаметра, по таблице 6. (п.2 см. Литература).

Для колонн всех этажей принимаем поперечную арматуру ш8 A-I,

с шагом S=500 мм. (по условию ).

Расчет консоли колонны.

Опорное давление ригеля, передаваемое на консоль ;

Бетон класса В25; .

Арматура класса А-Ш.

Сопряжение ригеля с консолью колонны обетонированы, зазор между торцом ригеля и гранью колонны – 5 см. Обетонирование производится до приложения нагрузки на смонтированный ригель.

Размеры опорной консоли зависят от опорного давления, создаваемого ригелем. Ригеля опирается на площадку консоли длинной, которая определяется из условия .

Примем длинной опорной площадки ориентировочно 20 см. Проверяем условие:


.


Вылет консоли с учетом зазора составит: .

Расстояние от грани колонны до точки приложения равнодействующей силы давления ригеля:


Высоту сечения консоли у грани колонны принимаем равной 0,7-0,8 от высоты ригеля.



Высота консоли, со стороны свободного края равно (для обеспечения угла наклона сжатой зоны 45о).

Рабочая высота сечения консоли:

Т.к. , консоль считается короткой.


Проверяем высоту сечения короткой консоли по условиям прочности:



Условия удовлетворяются.

Изгибающий момент у грани колонны равен:



Площадь сечения арматуры подбирается по изгибающему момент, значение которого увеличено на 25%, с учетом :



Принимаем 2ш14 A-Ш, .

Короткие консоли армируются горизонтальными хомутами и отогнутыми стержнями.

Суммарное сечение отгибов, пересекающих верхнюю половину отрезка

, принимаем 2ш16 A-Ш, .

Длина отгибов

Горизонтальные хомуты принимаем ш6 A-I, шаг


6. Расчет железобетонного фундамента


Исходные данные:

- расчетное усилие , усредненной значение коэффициента надежности по нагрузке , нормативно усилие ;

- грунт основания под фундаментом – супесью, в пластичном состоянии, непросадочная.

расчетное сопротивление грунта – 0,325 МПа;

- сечение колонн – 40х40 см;

- вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его обрезах .

- подготовка под фундамент – гравийная.

Назначением бетон класса В20.

Арматура А-II ().

В соответствии с конструктивными требованиями, определяем высоту фундамента. Высота фундамента в соответствии с этими требованиями должна быть:

- Достаточной для анкеровки продольной арматурой колонны:


,

Длина зоны анкеровки (