Записка к расчетам
Страница 6
Рисунок _ Стык колонн Рисунок _ Сетка С-4
5. Расчет центрально-нагруженного фундамента.
Сечение колонны принимаем 0,25*0,25 м. Усилие колонны у заделки в фундаменте:
1. N=691.21 кН*м, М=7,64*103/2=3,82 кН*м, эксцентриситет – е0=M/N=3,82*103/691,21*103=0,006м;
2. N=620.1 кН, М=18.2*103/2=9.1 кН*м; е0=M/N=9.1*103/620.1*103=0.01m.
Ввиду относительно малых значений эксцентриситетов фундамент колонны рассчитываем как центрально нагруженный.
Расчетное усилие N=691.21 кН; усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке jf=1.15, нормативное усилие Nn=N/jf=691.21*103/1.15=601.05 кН.
Принимаем бетон для фундамента класса В12,5; Rbt=0.66 МПа, jb2=0.9. Арматура класса
А-II, Rs=280 МПа. Расчетное сопротивление грунта – R0=0.2 МПа.
Вес единицы объема бетона фундамента и группа на его обрезах j=20 кг/м3.
Высоту фундамента предварительно принимаем равной H=0.5 m; глубину заложения H1=1.05m.
Площадь подошвы фундамента определяем предварительно без поправок R0 на ее ширину и заложения:
A=Nn/R0-j*H1=601.05*103/0.2*103-20*103*1.05=3.36 m2.
Сторона квадратной подошвы а=√A=√3.36=1.87 m.
Принимаем a=2.1m (кратно 0,3).
Давление на грунт от расчетной нагрузки p=N/A=691.21*103/2.1*2.1=156.74 кН/м2.
Рабочая высота фундамента из условия продавления:
h0= - (hcol+bcol)/4 + 1/2√N/Rbt+p= - (0.25+0.25)/4 + ½(√691.21*103/0.9*0.66*106+156.74*103)=0.35m.
Полную высоту фундамента устанавливаем из условий:
- продавления : H=0.35+0.04=0.39 m.
- заделки колонны в фундаменте H=1.5*hcol+0.25=1.5*0.25+0.25=0.65 m.
- анкеровки сжатия арматуры колонны ø25 А – III: H=24*d+0.25=24*0.025+0.25=0.85m.
Принимаем окончательно без пересчета фундамент высотой H=0.9 m, h0=0.86 m – трехступенчатые.
Проверяем, отвечают ли рабочая высота нижней ступени фундамента h02=0.3-0.04=0.36 m условию прочности попречной силе без поперечного армирования в наклонном сечении, начинающимся в сечении III-III.
Для единицы ширины этого сечения (b=1m):
Q=0.5*(a-hcol-2*h0)*p=0.5*(2.1-0.25-2*0.86)*156.74*103=10.19 кН; при с=2,5*h0;
Q=0.6*j2*Rbt*b*h02=0.6*0.9*0.66*106*1*0.26=96.66 кН>Q=10.19 кН – условие прочности удовлетворяется.
Расчетные изгибающие моменты в сечениях I-I и II-II.
MI=0.125*p(a-hcol)2*b=0.125*156.74*103*(2.1-0.25) 2*2.1=140.82 кН*м.
MII=0.125*p(a-a1)2*b=0.125*156.74*103*(2.1-0.9) 2*2.1=59.25 кН*м.
Площадь сечения арматуры:
ASI=MI/0.9*h0*Rs=140.82*103/0.9*0.86*280*106=6.5*10-4 m2.
ASII=MII/0.9*h01*Rs=59.25*103/0.9*0.56*280*106=4.2*10-4 m2.
Принимаем нестандартную сварную сетку с одинаковой рабочей арматурой 9ø10 А-II c As=7.07*10-4 m2 с шагом S=0.25 m.
Процент армирования:
μI=ASI*100/bI*h0=7.07*10-4/0.9*0.86=0.09%
μII=ASII*100/bII*h01=7.07*10-4/1.5*0.56=0.084%
что больше μmim=0.09% и меньше μmax=3%.
6 Расчет монолитного ребристого перекрытия.
Монолитное ребристое перекрытие компонуем с поперечными главнами балками и продольными второстепенными балками.
Второстепенные балки размещаются по осям колони в третех пролете главной балки, при этом пролеты плиты между осями ребер равны: l/3= 5.2/3=1.73 m.
Предварительно задаемся размерами сечения балок: главная балка: высота h=(1/8+1/15)*f=(1/12)*5.2=0.45 m; ширина b=(0.4/0.5)*h=0.45*0.45=0.2 m.
Второстепенная балка: высота h=(1/12+1/20)*l=(1/15)*6=0.4m; ширина b=(0.4/0.5)*h=0.5*0.4=0.2m.
6.1 Расчет многопролетной плиты монолитного перекрытия.
6.1.1 Расчетный пролет и нагрузки.
Расчетный пролет плиты равен расстоянию в свему между гранями ребер l0=1.73-0.2=1.53m, в продольном направлении – l0=6-0.2=5.8 m. Отношение пролетов 5,8/1,53=3,8>2 – плиту рассчитываем как работающую по короткому направлению. Принимаем толщину плиты 0,05 м.
Таблица 3 Нагрузка на 1 м2 перекрытия.
Нагрузка
Нормативная нагрузка,
Н/м2
|
Коэффициент надежности по нагрузке |
Расчетная нагрузка,
Н/м2
| |
Постоянная:
- от собственного веса плиты,
δ=0,05м, ρ=2500 кг/м3
- то же слоя цементного р-ра,
δ=20 мм, ρ=2200 кг/м3
- то же керамических плиток,
δ=0,013 м, ρ=1800 кг/м3
|
1250
440
230
|
1,1
1,3
1,1
|
1375
570
255
|
|
Итого
Временная
|
1920
4000
|
-
1,2
|
2200
4800
|
|
Полная |
5920 |
- |
7000 |
Для расчета многопролетной плиты выделяем полосу шириной 1 м, при этом расчетная нагрузка на 1 м длины с учетом коэффициента надежности по назначению здания jn=0.95 нагрузка на 1м:
(g+φ)=7000*0.95=6.65 кН/м.
Изгибающие моменты определяем как для многопролетной плиты с учетом перераспределения моментов:
- в средних пролетах и на средних опорах:
М=(g+φ)*l20/16=6.65*103*1.532/16=0.97 кН*м.
- в I пролете и на I промежуточной опоре:
М=(g+φ)*l20/11=6.65*103*1.532/11=1.42 кН*м.
Средние пролеты плиты окаймлены по всему контуру монолитно связанными с ними балками и под влиянием возникающих распоров изгибающие моменты уменьшаются на 20%, если h/l=1/30. При h/l=0,05/1,53=1/31<1/30 – условие не соблюдается.
6.1.2 Характеристика прочности бетона и арматура.
6.1.3 Подбор сечений продольной арматуры.
В средних пролетах и на средних опорах h0=h-a=0.05-0.012=0.038m.
αm=M/Rb*bf’*h20=0.97*103/0.9*8.5*106*1*0.0382=0.088
По таблице 3.1[1] находим η=0,953
As=M/Rs*bf’*h0=0.97*103/370*106*0.95*0.038=0.72*10-4 m2.
Принимаем 6ø4 Вр-I с As=0.76*10-4 m2 и соответствующую рулонную сетку марки:
(4Bp-I-100/4Bp-I-200)2940*Lc1/20
В I пролете и на I промежуточной опоре h0=0.034 m
αm=1.42*103/0.9*8.5*106*1*0.034=0.161 ; η=0,973
As=1.42*103/370*106*0.913*0.034=1.24*10-4 m2. – принимаем две сетки – основную и той же марки доборную.
6.2 Расчет многопролетной второстепенной балки.
6.2.1 Расчетный пролет нагрузки.
Расчетный пролет равен расстоянию в свету между главными балками l0=6-0.2=5.8 m.
Расчетные нагрузки на 1 м длины второстепенной балки:
постоянная:
- собственного веса плиты и поля: g1=2200*1.73=3.81 кН/м
- то же балки сечением 0,2х0,35 м,
g=2500 кг/м3, g2=0.2*0.35*25000=1.75 кН/м.
Итого: g=g1+g2=(3,81+1,75)*103=5.56 кН/м. С учетом коэффициента надежности по назначению здания jn=0.95: g=5.56*103*0.95=5.28 кН/м.
Временная с учетом jn=0.95: φ=4800*1,73*0,95=7,89 кН/м.
Полная нагрузка: g+ φ=(5.28+7.89)*103=13.17 кН/м.
6.2.2 Расчетные усилия.
Изгибающие моменты опираем как для многопролетной балки с учетом перераспределении моментов.
В I пролете М=(g+ φ)*l20/11=13.17*103*5.82/11=40.27 кН*м.
На I промежуточной опоре М=13.17*103*5.82/14=31.64 кН*м.
В средних пролетах и на средних опорах: М=13,17*103*5,82/16=27,69 кН*м.
Отрицательные моменты в средних пролетах зависит от отношения временной нагрузки к постоянной. При φ/g=7.88*103/5.28*103=1.5<3 отрицательный момент в среднем пролете можно принять равным 40% от момента на I промежуточной опоре Q=31.64*103*0.4=12.66 кН*м.
Поперечные силы на крайне опоре Q=0.4*(g+ φ)*l0=0.4*13.17*103*5.8=30.55 кН. На I промежуточной опоре слева Q=0.6*13.17*103*5.8=45.83 кН; на I промежуточной опоре справа