Расчет и конструирование железобетонных конструкций
Страница 2
Q<Qв=0,35Rв вh0=0,35 15,3 21 19=2137МПа см2 ~214кн
Q=32,38кн<Qв=214кн
Q<Qв=0,6Rвt вh0=0,6 1,08 21 19=258,5МПа см2=25,85кн
Q=32,38кн>Qв=21,4кн
Следовательно, необходим расчет поперечной арматуры.
3.5.Конструирование плиты
Напрягаемая рабочая арматура в плите ставится в виде отдельных стержней независимо от числа отверстий. Принятые стержни 6 10 А-V ставим после каждого отверстия кроме середины. В соответствии с рабочими чертежами для верхней полочки принимаем сварную стандартную сетку из арматурной проволоки В-I марки 250/200/3/3. – С1.
По низу плиты сетку укладывают отдельными участками у торцов и по середине – C2,С3.
Вертикальные каркасы КР1 ставят только на крайних четвертях пролета плиты.
Подъемные петли приняты 12 A-I - ПМ1. Армирование плиты показано на рис.8. Арматурные изделия на рис.9.
Рис.8.Схема армирования плиты
Рис.9.Арматурные изделия плиты
4.РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ КОЛЛОНЫ
Колоны приняты квадратного сечения, одноярусные с прямоугольными консолями размером 15х15см. Оголовок колоны поднимается над плитами перекрытия на 60см. Нижняя ветвь колоны первого этажа заделывается в стакан фундамента.
4.1.Исходные данные
Требуется рассчитать колону среднего ряда первого этажа на эксплуатационные нагрузки.
Расчетные характеристики материалов:
для бетона кл. В20 Rв γв2=11,5 0,9=10,35МПа
для арматуры кл. А-II Rsc=280МПа
4.2.Нагрузка на колонну
Нагрузка на колону передается от покрытия и перекрытия. Грузовая площадь, с которой собирается нагрузка на колону, определена как произведение расстояний между разбивочными осями Агр=6х6=36м2
(см. рис.1.). Конструкция покрытия дана на рис.2. Вес снегового покрова для г.Тула 100кгс/м2 (1,0 кн/м2) по СНиП 2.01.07-85, вес 1м длины ригеля 500кгс (5кн), вес 1м2 плиты покрытия 260 кгс (2,6кн). Расчет нагрузок сведен в табл.4.1.
Таблица 4.1.
|
Нагрузка от покрытия |
Нормативная кн |
γf |
Расчетная кн |
|
Постоянная
Гравий втопленный в битумную
мастику
0,015 20 36
3 слоя рубероида на битумной
мастике
0,15 36
Цементная стяжка
0,03 19 36
Утеплитель
0,18 8 36
Пароизоляция
0,05 36
Железобетонная плита
2,6 36
Железобетонный ригель
5 6
Итого постоянная
Временная
Снег г. Тула
1 36
в том числе длительная 50%
Итого длительная Nдл.пок.
Полная Nпок. |
10,8
5,4
20,52
51,84
1,8
93,6
30
213,96
36
18
231,96
249,96 |
1,2
1,1
1,3
1,1
1,2
1,1
1,1
1,2
1,2 |
13
5,94
26,68
57,02
2,16
102,96
33
240,76
43,2
21,6
262,36
283,96 |
Нагрузка от перекрытия берется из табл.3.1., а именно, нормативная нагрузка 4,1кн/м2, расчетная нагрузка 4,74кн/м2; вес 1м длины ригеля перекрытия 5кн. Временная длительная на перекрытие для магазина 0,3кн/м2 [Л-6.2]. Расчет нагрузок сведен в табл. 4.2.
Таблица 4.2.
|
Нагрузка от перекрытия |
Нормативная кн |
γf |
Расчетная кн |
|
Пол и плита:
Нормативная 4,1 36
Расчетная 4,74 36
Железобетонный ригель
5 6
Итого постоянная
Временная
для магазина
1 36
в том числе длительная
0,3 36
Итого длительная. Nдл.пер
Полная Nпер. |
147,6
30
177,6
36
10,8
188,4
213,6 |
-
-
1,1
1,2
1,2 |
170,64
33
203,64
43,2
12,96
216,6
246,84 |
Сечение колонн ориентировано принято вхh=30х30см=0,3х0,3м. Собственный вес колонны одного этажа
Nк=в h ρ H γf=0,3 0,3 25 4,2 1,1=10,395кн
Нагрузку на колонны каждого этажа определяем в соответствии со схемой загружения (рис.11), начиная с третьего этажа путем последовательного суммирования. Подсчеты сведены в табл.4.3.
Рис.10.Расчетная схема колонны Рис.11.Схема загружения
|
Этаж |
Длительная нагрузка кн |
Полная нагрузка кн |
|
3
2
1 |
262,36+10,395=272,755
272,755+10,395+216,6=499,75
499,75+10,395+216,6=726,745 |
283,96+10,395=294,355
294,355+10,395+246,64=551,39
551,39+10,395+246,64=808,425 |
Продольное усилие на колонну первого этажа от полной нагрузки N1=8084МПа см2, от длительной нагрузки Nдл.=7267МПа см2
4.3.Определение размеров сечения колонны и расчет рабочей арматуры
Расчет колонны ведем с учетом случайного эксцентриситета. При центральном загружении и наличии только случайного эксцентриситета колонны прямоугольного сечения с симметрической арматурой кл. А-I, А-II, А-III при их расчетной длине L0<20h (420<20 30=600) можно рассчитать по несущей способности по условию:
N<γв φв(RвAв+RsAs)
Где N – расчетная продольна сила, равная N1;
γв – коэффициент условий работы (γв=0,9 при h<200мм и γв=1 при
h>200мм);
φ – коэффициент продольного изгиба, учитывающий длительность
загружения, гибкость и характер армирования;
L0-расчетная длина колонны, принимаемая равной высоте этажа
H=4,2м;
Asc-площадь сечения сжатой арматуры
Ав=вхh-площадь сечения колонны
Предварительно принимаем γ=φ=1, коэффициент армирования 
. Тогда требуемая площадь сечения колонны из условия несущей способности:
Принимаем Ав=вхh=25х25=625 см2
Вычисляем L0/h=420/25=16,8, 
γ=1 (при h>20см). По табл. 3.20[Л-1] φв=0,75 и φч=0,82 (пологая, что Апс<As/3).
Коэффициент φ определится по формуле
φ=φв+2(φч-φв)
Определяем площадь сечения арматуры по формуле
В колоннах рабочая арматура принимается диаметром не менее 12мм. По сортаменту табл. 3.10[Л-6.1] принимаем 4 22А-II (Аsc=15,20см2)
Коэффициент армирования составляет
Полученное значение µ находится в диапазоне рекомендуемых значений (0,01-0,02).
4.4.Конструирование колонны
Колонна армируется сварным пространственным каркасом. При диаметре продольных стержней 22мм по условию технологии сварки диаметр поперечных в этом случае принят 8мм – табл. 1.2 прил.1 [Л-6.4]
Шаг поперечных стержней в сварных каркасах должен быть S<20d, но не более 500мм. Принято S=400мм<20 22=440мм и не более 500мм.
Кроме того, в голове колонны ставятся конструктивные сетки из арматуры 8A-III не менее трех штук. Консоль армируется каркасом – балочной.
Размещение рабочих и поперечных стержней в сечении колонны показано на рис.12.
Рис. 12. Размещение арматуры в сечении колонны
5.РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА