Расчет и конструирование железобетонных
Страница 2
вп=1190-2 15=1160мм (15мм – размер боковых подрезок), ширина ребра:
в=1190-2 15-159 6=206мм
Рис.7.Расчетное сечение (а) и схема усилий (б)
Определим несущую способность приведенного сечения при условии х=hf
Мсеч.=Rв вf hf(h0-0,5hf)=15,3 116 3,05(19-3,05/2)=94594,62МПа см3=94,6кн м
Мсеч.>М (94,6кн м>46кн м), следовательно, нейтральная ось проходит в полке и расчет ведем как для прямоугольного сечения при ξ<ξR
Вычисляем табличный коэффициент
где h0=h-as=22-3=19см – рабочая высота сечения по табл. 3.9.[Л-1]
ξ=0,075, ν=0,962
ξ<ξR=0,075<0,58; ξR=0,58 – см. табл. 3.28.[Л-1]
Требуемая площадь арматуры: из условия прочности
где γs6 – коэффициент условий работы арматуры
γs6=γs6-(γs6-1) ξ=1,15-(1,15-1) =1,13
Аs=γs6 Аs=1,3 3,3=4,29см2
В случаях когда полные потери предварительного напряжения не подсчитываются, а берутся по СНиП (σп=100МПа) рекомендуется площадь арматуры принимать ~ на 30% больше требуемой из условия прочности.
3.4.Расчет прочности по наклонным сечениям
Проверка прочности наклонного сечения проводится из условия (3.31) и (3.32) [Л-6.1]
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