- •1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ
- •2. СОДЕРЖАНИЕ
- •3. ПОРЯДОК И МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ
- •4. КОМПОНОВКА КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ ЗДАНИЯ
- •5. ПЛИТА ПЕРЕКРЫТИЯ
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Конструктивная схема здания
- •5.3. Пример проектирования ребристой панели
- •5.3.1. Исходные данные
- •5.3.2. Расчетный пролет и нагрузка
- •5.3.3. Статический расчет панели перекрытия
- •5.3.4. Компоновка поперечного сечения панели
- •5.3.5. Расчёт прочности элементов панели по нормальным сечениям
- •5.3.6. Расчет прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента
- •5.3.7. Расчет верхней полки на местный изгиб
- •5.3.8.1. Геометрические характеристики приведенных сечений
- •5.3.8.2. Потери предварительного напряжения арматуры
- •5.3.8.3. Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси
- •5.3.8.4. Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси
- •5.3.8.5. Расчет по деформациям
- •6.ПРОЕКТИРОВАНИЕ РИГЕЛЕЙ
- •6.1. Статический расчет
- •6.2. Последовательность построения эпюры арматуры
- •6.3.Указания по конструированию ригелей
- •6.4. Пример расчета неразрезного ригеля
- •6.4.1. Исходные данные
- •6.4.2. Расчетные пролеты и нагрузки
- •6.4.3. Расчет ригеля с использованием программы «SCAD»
- •6.4.6. Подбор сечений продольной арматуры по изгибающим моментам
- •6.4.7. Расчет прочности наклонных сечений по поперечной силе
- •6.4.8. Построение эпюры арматуры
- •6.4.9. Определение длины заделки стержней рабочей арматуры за места теоретического обрыва
- •6.4.10. Проектирование опорного стыка
- •7. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОЛОНН
- •7.1. Общие указания
- •7.2. Расчетная схема и расчетные длины колонн
- •7.3. Подсчет нагрузок на колонны
- •7.4. Определение расчетных продольных сил в сечениях колонн
- •7.5. Определение площади продольной арматуры в колоннах
- •7.6. Расчет и конструирование консоли колонны
- •7.7. Пример расчета колонны
- •7.7.1. Исходные данные
- •7.7.2. Определение расчетных усилий
- •7.7.3. Расчетные схемы и длины колонн
- •7.7.4. Расчет колонн на прочность
- •7.7.6. Расчет консоли колонны
- •7.7.7. Расчет стыковых соединений
- •8.1. Общие указания
- •8.2. Эскизное конструирование фундаментов
- •8.3. Расчет железобетонного фундамента
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Приложение 4
- •Приложение 5
- •Приложение 6
- •Приложение 7
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
Подъем сборного элемента колонны при монтаже осуществляется стропом. В период транспортирования колонны опираются на подкладки, установленные на расстоянии 1,5 м от торцов элемента. В момент подъема сборный элемент, захваченный за консоли на расстоянии 1,9 м от верхнего торца, нижним шарнирно опирается на горизонтальную площадку (рис. 10, б).
Расчетный собственный вес погонного метра колонны при коэффициенте |
||
динамичности |
К 1,4; 8' |
' · ' · 1 · К 0,35 · 0,35 · 25000 · 1,0 · 1,4 |
4287,5 Н/м. |
|
|
Расчетный собственный вес погонного метра колонны при коэффициенте |
||
динамичности |
К 1,6; 8' |
' · ' · 1 · К 0,35 · 0,35 · 25000 · 1,0 · 1,6 |
4900 Н/м. |
|
|
Нагрузка от собственного веса колонны в начальный момент подъема из- |
||
за незначительного угла α к горизонту принимается равной 8' . Расчетные |
||
схемы колонны и эпюры изгибающих моментов приведены на рис.10, б. |
||
Изгибающие моменты в характерных сечениях колонны равны: при |
||
транспортировании Моп 8' · ' /2 = 4900 · 1,5 /2 = 5512,5 кН· м, Мпр 8' · |
||
/8 - ' /2) = 4900(7,80 /8 – |
1,9 /2) =28420 Н· м; при монтаже Моп 4287,5 · |
|
1,9 /2 = 7738,94 Н· м; |
1,9 /2) = 34707,3 Н· м. |
|
Мпр 4287,5 · 8,9 /8 – |
||
Вычислим изгибающий момент, воспринимаемый сечением колонны, при |
||
симметричном армировании |
А* А*, = 6,26 см ); |
|
Мсеч |
* *Q* = 100· 365 · 6,26 · 27 56267,80 Н· м, |
|
где Q* = |
' * *, = 35 – 4 – 4 = 27 см. |
Прочность сечения обеспечена, так как Мсеч 56267,80> 28420>34707,3.
Рис.12. Поперечное сечение колонны
7.7.6. Расчет консоли колонны
Исходные данные
Расчетная сила, передаваемая ригелем 2 этажа на консоль колонны 1 |
|
этажа, N = длпер крпер 554,5 61,6 616,1 кН. )" /2 = 308,1 кН. |
|
Класс бетона колонны – В30 ( 4 17 МПа; 4 0,9; |
45 0,75 МПа). |
Сопряжение ригеля с колонной – обетонированное, зазор между ригелем и гранью колонны равен 5 см.
Обетонирование сопряжения производится до приложения нагрузки на смонтированный ригель.
55
Назначим продольную и поперечную арматуру консоли из стали класса А-II ( * 280 МПа, *6 225 МПа); закладные детали из прокатной стали.
Определим вылет консоли из условия обеспечения ее прочности на смятие в месте опирания ригеля )"/( 4 4 42) = 308100/0,9·8,5·30(100) =
13.42см.
Сучетом зазора требуемая длина вылета консоли 13.42 5 18,42 см, принимаем 20 см.
Находим требуемую рабочую высоту консоли в сечении у грани колонны
(рис. 11):
|
|
с |
, · |
60,86 см. |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
, > ? 4 |
|
, · , · , · · |
|
|
Полная расчетная высота консоли у грани колонны (при а = 2,5 см): h = |
||||
+ a = 60,86 + 2,5 = 63,36 см. |
|
|
|||
|
Окончательно примем h = 65 см, при этом 65 2,5 62,5 см. |
Определим необходимое количество рабочей арматуры по изгибающему
моменту, увеличенному на 25% в сечении у грани консоли: |
|||||||
|
M = 1,25· ) · * = 1,25· 308,1 · 0,2 0,5 · 0,15 48,14 кН· м, где 0,15 – |
||||||
размер закладной детали; |
|
|
|
||||
|
М |
|
4814000 |
|
|
||
* |
|
280 · 0,9 · 62,5 · 100 3,06 см |
|||||
*1 |
|||||||
|
Принимаем 2 Ø 14 А-II; * = 3,08 см . |
||||||
|
Поперечное армирование консолей выполним в виде отгибов и |
||||||
горизонтальных стержней, поскольку h = 65 см > 3,5* п. 11.2.3 [13]. |
|||||||
|
Поперечная сила, воспринимаемая бетоном консоли в пределах условий: |
||||||
|
0,8"6 |
4 |
sin /≤3,5 |
45 |
|
3,5 · 0,9 · 30 · 62,5 · 1,2 · 100 23625 кН; |
|
|
0,8"6 |
4 |
sin /≤2,5 |
45 |
|
2,5 · 0,9 · 30 ·262,5 · 1,2 · 100 16875 кН; |
|
|
0,8"6 |
4 |
sin /=0,8*0,037*17*35*35*0,832 =426,7 кН; |
||||
|
168,75<426,7<236,25 кН. Так условие не выполняется, отгибы требуются. |
||||||
|
Примем отгибы 2Ø16 |
А-II; |
* = 4,02 см , что отвечает конструктивным |
требованиям норм. U!3' = 1,6 > 1/1,5· = 1/1,5· 20 = 1,33 см < 2,5 см;
*6 3,08 см > 0,002· ' · ' 0,002 · 35 · 35 2,45 см .
Армирование горизонтальными хомутами выполним из арматуры Ø 10 А-
IIс шагом 100 мм, что не более h/4 = 65/4 = 16,25 см.
7.7.7.Расчет стыковых соединений
Исходные данные
Расчетная продольная нагрузка N = 1572,1 кН в колонне второго этажа.
Размеры поперечного сечения колонны 'V ' = 35 х 35 см.
Класс бетона в колонне первого этажа – В30 ( 4 17 МПа), 4 0,9. Продольная рабочая арматура - 4Ø20 А-III; * = 365 МПа, арматура сеток
- Ø10 А-III; * = 365 МПа.
56
Стыки с торцевыми листами и центрирующей прокладкой и другие (рис. |
|||
13). |
|
|
|
Назначаем размеры торцевых листов: 35 2 33 см, Wл |
|||
12 мм, размеры центрирующей прокладки: C = d = 15 см, Wпр 3 см; расчетное |
|||
сопротивление сварных |
швов |
6@ 180 МПа; размеры сеток |
косвенного |
армирования ядра ядра |
31 см (по осям крайних стержней). |
|
|
При расчете на местное |
сжатие элементов из тяжелого |
бетона с |
косвенным армированием в виде сварных поперечных сеток должно |
|||||||
удовлетворяться условие: N ≤ |
41CD · EF' , где |
|
41CD - приведенная призменная |
||||
прочность бетона при расчете на местное сжатие; EF' - фактическая площадь |
|||||||
смятия. 41CD = 4"4 "μGH |
*GH"*, где " = |
1/(0,23 + ψ) – |
коэффициент |
||||
эффективности косвенного армирования, μGH |
3 I E J3 I E |
; ψ = |
|
L ? |
. |
||
|
I K |
|
? J |
||||
Здесь G, *G, G – соответственно число стержней, площадь поперечного |
сечения и длина стержня сетки (считая в осях крайних стержней) в одном |
|||||||||||||
направлении; |
H, *H, H - то же, в другом направлении; C@ - площадь сечения |
||||||||||||
бетона, заключенного внутри контура сеток; S – расстояние между сетками, "* |
|||||||||||||
- коэффициент, |
учитывающий |
влияние |
косвенного |
армирования в |
зоне |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
местного сжатия, для данного случая (п. 3.40 [1]) "* 4,5 3,5 I . |
|
||||||||||||
Здесь EF' X C@ EF' - расчетная площадь смятия (в данном случае |
|||||||||||||
площадь поперечного сечения колонны). |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
"4 I , |
но не более 3,5. |
|
|
|
μGH |
||||||||
0,04 . Предварительно |
зададим |
величину |
коэффициента армирования |
||||||||||
|
|
|
|
, |
· |
0,577; " = |
|
|
1,239 . |
|
|||
При этом ψ = |
|
|
|
||||||||||
, · J |
, J , |
|
|||||||||||
Определим шаг сеток, при этом примем Ø10, |
А-III и размер ячейки |
||||||||||||
* * 60 мм: |
|
|
|
6,33 см. |
|
|
|
|
|||||
S = |
· , · J · , · |
|
|
|
|
||||||||
|
· |
, |
|
|
|
|
|
Принимаем шаг сеток S = 65 мм, что больше минимально допустимого –
60 мм и меньше b/3 = 35/3 = 11,7см=117 мм и меньше 150 мм. |
|||||
Уточним μGH, для принятого шага S = 65 мм. |
|
|
|||
μGH 2 · |
· , |
0,039; ψ = , · J 0,563; " = , J , 1,26. |
|||
|
· , · |
, · |
|
|
|
Проверим выполнение условия N ≤ |
41CD · EF' , вычислив |
||||
предварительно "* 4,5 3,5 · 225/961 3,68; "4 |
Y1225/225 1,76; |
||||
|
|
|
|
|
|
41CD 0,9 · 17 · 1,76 1,26 · 0,039 · 365 · 3,68 92,93 МПа. N = 1572100 Н < 92,93*(100)*225 = 2090925 Н.
Условие выполняется.
57
58
Рис. 13. Варианты стыков колонн:
I – с гибкой арматурой; а – плоский безметалльный; б – на эпоксидных полимеррастворах;
в– платформенный; г – с металлическими оголовками; д – фрезерный на болтах;
II – с жесткой арматурой; а, б – сердечники из уголков; в, г – сердечники из стальных полос.