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 (