4.3 Определение площади продольной арматуры

Колонна изготавливается из бетона класса С²⁰/₂₅, продольная арматура из стали класса S500, монтажную арматуру принимаем из класса S240. Площадь сечения рабочей арматуры определяем по формулам центрального сжатия, при этом значение эксцентриситета е₀ принимают равным случайному эксцентриситету е_а. Ориентировочно примем сечение колонны 400х400мм.

Р асчетное сечение колонны представлено на рисунке 4.1:

Рисунок 4.1- Расчетное сечение колонны

Значение случайного эксцентриситета назначают максимальное из трех:

1) е_а=l_eff/600=4321/600=7,2мм;

2) е_а=h/30=400/30=13,33 мм;

3) е_а=10мм.

Принимаем максимальное из трех е_а= 13,33мм.

Т.к e₀=0, e_φ допускается не учитывать, то e_tot=e_a=13,33мм

Коэффициент, учитывающий влияние продольного изгиба определяем по формуле:

, (4.10)

где высота сечения колонны.

Получаем:

Определяем полную площадь продольной арматуры в сечении A_s,tot:

Принимаем 4стержня арматуры S500 Ø16мм. A_s,tot^пр=804мм².

Расчет центрально сжатых железобетонных элементов следует производить из условия:

N_Sd £ N_Rd , (4.11)

, (4.12)

- условие выполняется.

Диаметр поперечных стержней назначаем не менее 1/4⌀ рабочей арматуры: т.е. 1/416=4мм. Т.о. принимаем арматуру класса S240 ⌀6мм. Шаг поперечной арматуры при вязаном каркасе принимаем S≤20⌀ рабочей арматуры, т.е. 20∙16=320мм. Принимаем 300мм. В местах стыковки рабочей арматуры колонны шаг поперечной арматуры назначается S≤10⌀ рабочей арматуры, т.е. 10∙16=160мм. Принимаем 150мм.

Список литературы.

1. СНБ 5.03.01-02. Бетонные и железобетонные конструкции. - Мн.: Минстройархитектуры, 2003. – 139 с.

2. Изменение №1 СНБ 5.01.01-99. Основания и фундаменты зданий и сооружения. – Введ. 2000-11-01. – Мн.; Минстройархитектуры РБ, 2000. – 1 с.

3. Изменение №1 СНБ 5.03.01-02. Бетонные железобетонные конструкции. – Введ. 2005-01-01. – Мн.: Минстройархитектуры, 2004. – 26 с.

4. Изменение №2 СНБ 5.03.01-02. Бетонные железобетонные конструкции. – Введ. 2006-04-01. – Мн.: Минстройархитектуры, 2006. – 1 с.

5. Изменение №3 СНБ 5.03.01-02. Бетонные железобетонные конструкции. – Введ. 2006-10-15. – Мн.: Минстройархитектуры, 2004. – 6 с.

6. Изменение №4 СНБ 5.03.01-02. Бетонные железобетонные конструкции. – Введ. 2006-10-15. – Мн.: Минстройархитектуры, 2004. – 6 с.

7. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. – Взамен СНиП II-6-74; введ. 1987-01-01. – М.: Госстрой СССР, 1986. – 37 с.

8. енение №1 СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия – Введ. 2004-07-01. – Мн.: Мистройархитектуры, 2004. – 5с.

9. Железобетонные конструкции. Основы теории, расчета и конструирования // Учебное пособие для студентов строительной специальности. Под редакцией профессора Т.М. Петцольда и профессора В.В. Тура.–Брест, БГТУ, 2003.–380с.с илл.

10. Проектирование железобетонных конструкций: Справочное пособие. Под редакцией А.Б. Голышева. – 2-е изд., перераб. и доп. – К.:Будивельник, 1990. 544

11. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84)–М.: ЦИГП Госстроя СССР, 1989.–192с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Исходные данные для выполнения курсового проекта

Таблица А.1 − Размеры здания в плане АБ в метрах

Последняя цифра шифра	Последняя цифра суммы трех последних цифр шифра
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	2542		1936	2938	2244	3767	2463	2446	2961	3673
1	3565		3441	2141	2759	2350	2748	2859	3160	2772
2	2243		2870	2542	3073	2755	2286	3055	2837	2068
3	2961		2293	3585	2658	2441	3267	2849	2651	2843
4	2044	3475	2540	2858	2951	2348	8132	3047	2539	2658
5	3064	2073	2861	2376	2346	2650	2037	3064	3768	1946
6	39	2449	2260	3062	2847	3566	2867	2448	2553	2357
7		2869	3567	3044	3049	2787	2664	2467	1971	3058
8		2255	3043	2763	2972	2147	3071	2942	2150	3070
9		3471	2948	2658	2967	2149	1972	2468	2993	2456

Таблица А.2 − Конструкция полов

Тип пола		Состав пола, мм	Плотность слоя, кг/м^3
	1		3
1	Из штучного паркета	штучный паркет – 19 мм мастика – 2 мм цем. песч. стяжка −20 мм железобетонная плита	700 1500 1800 2500
2	Линолеум	линолеум − 6 мм мастика − 1 мм цем.-песч. стяжка − 20 мм железобетонная плита	1200 1500 1800 2500
3	Торцовый	дерево − 60 мм мастика − 3 мм легкий бетон − 60 мм железобетонная плита	700 1500 600 2500
4	Асфальтобетонный	асфальтобетон − 20 мм легкий бетон − 60 мм железобетонная плита	2200 600 2500
5	Из керамических плиток	плитка −10 мм цем.-песч. Раствор − 20 мм железобетонная плита	1900 1800 2500

Таблица А.3 − Временная полезная нагрузка на перекрытие q^н, кПа

Последняя цифра шифра	Предпоследняя цифра шифра
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	8,15	4,60	7,40	5,80	4,55	3,70	2,80	4,95	4,50	8,00
1	8,80	9,0	6,80	4,90	3,55	3,85	3,55	4,40	2,80	7,00
2	5,70	5,90	7,00	7,50	3,15	4,00	2,25	4,80	4,90	5,10
3	6,10	8,30	8,10	4,30	3,00	3,65	2,80	4,60	4,00	4,75
4	5,40	4,60	4,10	4,40	2,40	4,30	2,65	4,10	4,55	9,25
5	4,30	4,40	4,00	6,40	2,60	2,15	2,90	4,30	4,30	8,20
6	5,20	7,90	5,60	6,60	4,50	3,40	4,20	2,95	3,90	7,40
7	6,90	6,20	6,50	8,40	3,45	4,80	4,45	3,95	4,05	6,15
8	5,00	7,20	4,80	6,70	4,10	3,15	3,60	4,75	4,65	3,75
9	4,50	7,10	9,50	6,50	4,40	4,60	4,75	4,20	3,55	4,60

Таблица А.4 − Исходные данные по классам бетона и арматуры монолитного ребристого перекрытия плиты

По последней цифре шифра	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
	С16/20	С20/25	С25/30	С16/20	С20/25	С25/30	С16/20	С20/25	С25/30	С20/25
	S500	S500	S500	S400	S400	S400	S240	S240	S240	S500

Таблица А.5 − Количество, высота этажей и район строительства

Сумма двух последних цифр шифра	Количество этажей	Высота этажей Нэ, в м	Район строительства
0	6	3,1	Могилев
1	3	3,3	Бобруйск
2	4	3,2	Горки
3	5	3,5	Витебск
4	6	3,6	Гродно
5	5	3,4	Брест
6	4	3,7	Минск
7	3	3,8	Гомель
8	6	3,6	Лида
9	4	3,4	Полоцк
10	5	3,2	Орша
11	3	3,9	Костюковичи
12	4	3,7	Ошмяны
13	6	3,5	Верхнедвинск
14	3	3,3	Жлобин
15	5	3,1	Мозырь
16	4	3,2	Лепель
17	6	3,4	Славгород
18	3	3,6	Барановичи

Таблица А.5 − Районирование территории Республики Беларусь по весу снегового покрова

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Таблица Б.1 − Прочностные и деформационные характеристики тяжелых и мелкозернистых бетонов

Характеристики, единицы измерения	Класс бетона по прочности на сжатие
	С^8/10	С^12/15	С^16/20	С^20/25	С^25/30	С^30/37	С^35/45	С^40/50	С^45/55	С^50/60
fck , МПа	8	12	16	20	25	30	35	40	45	50
fc^G,cube , МПа	10	15	20	25	30	37	45	50	55	60
fcm , МПа	16	20	24	28	33	38	43	48	53	58
fctm , МПа	1,2	1,6	1,9	2,2	2,6	2,9	3,2	3,5	3,8	4,1
fctk,0,05 , МПа	0,85	1,1	1,3	1,5	1,8	2,0	2,2	2,5	2,7	2,9
fctk,0,95 , МПа	1,55	2,0	2,5	2,9	3,3	3,8	4,2	4,6	4,9	5,3
с1 , ‰	–1,7	–1,8	–1,9	–2,0	–2,1	–2,2	–2,25	–2,3	–2,4	–2,45
сu1 , ‰	–3,5
с2 , ‰	–2,0
сu2 , ‰	–3,5
n	2,0
с3 , ‰	–1,75
сu3 , ‰	–3,5

Таблица Б.2 − Модуль упругости тяжелых и мелкозернистых бетонов

Марка бетонной смеси по удобоукладываемости	Модуль упругости бетона Ecm , ГПа, для классов по прочности на сжатие
	С^8/10	С^12/15	С^16/20	С^20/25	С^25/30	С^30/37	С^35/45	С^40/50	С^45/55	С^50/60
Ж3, Ж4 СЖ1−Ж3	−	−	38	39	40	41	42	43	44	45
Ж1, Ж2	−	31	35	37	38	40	41	42	43	44
П1, П2	24	27	31	32	35	37	38	39	40	41
П3-5	21	24	28	29	32	33	35	37	38	39
П5-Л1− П5-Л5	19	22	25	26	28	29	32	35	−	−

Таблица Б.3 − Характеристики ненапрягаемой арматуры

Класс арматуры	Номинальный диаметр	Вид поверхности	k = ftk /fyk	Нормативное сопротивление fyk(f0,2k), Н/мм^2	Расчетное сопротивление fyd (f0,2d), Н/мм^2	Расчетное сопротивление поперечной арматуры fywd, Н/мм^2
S240	5,5–40	Гладкая	1,08	240	218	174	157*
S400	6–40	Периодического профиля	1,05	400	367	290	263*
S500	4–5	Гладкая и периодического профиля	1,05	500	417	333	300*
	6–22	Периодического профиля	1,05	500	435	348	313*
	25–40	Периодического профиля	1,05	500	417	333	—
* В сварных каркасах при диаметре поперечной арматуры 4–5 мм или менее 1/3 диаметра продольных стержней.

Таблица Б.4 − Сортамент арматуры

Номинальный диаметр dном, мм	Класс арматуры				Номинальная площадь поперечного сечения, мм^2	Номинальная масса 1 пог. м, кг
	S240	S400		S500
4,0	−	−		√	12,6	0,099
5,0	−	−		√	19,6	0,154
5,5	−	−		√	23,8	0,187
6,0	√	√		√	28,3	0,222
8,0	√	√		√	50,3	0,395
10,0	√	√		√	78,5	0,617
12,0	√	√		√	113,0	0,888
14,0	√		√	√	154,0	1,208
16,0	√		√	√	201,0	1,578
18,0	√		√	√	254,5	2,000
20,0	√		√	√	314,0	2,466
22,0	√		√	√	380,1	2,984
25,0	√		√	√	491,0	3,853
28,0	√		√	√	616,0	4,833
32,0	√		√	√	804,0	6,313
40,0	√		√	√	1256,0	9,864
Примечание — Условное обозначение, принятое в таблице: «√» — номинальный диаметр присутствует в сортаменте.

Таблица Б.5 − Сортамент арматуры - Значения , , _m для расчета по прочности железобетонных элементов

Расчетный параметр	Коэффициенты					Относительные деформации, ‰
	 = x/d	с	 = z/d		m	сжатия в бетоне с (+)	растяжения в арматуре st (+)
Область деформирования
1	2	3	4		5	6	7
Область 1а	0,02	0,002	0,993		0,002	0,20	10,0
	0,04	0,008	0,986		0,008	0,42	10,0
	0,06	0,017	0,979		0,017	0,64	10,0
	0,08	0,030	0,972		0,029	0,87	10,0
	0,10	0,045	0,965		0,044	1,11	10,0
	0,12	0,063	0,957		0,061	1,36	10,0
	0,14	0,083	0,949		0,079	1,63	10,0
	0,16	0,104	0,940		0,098	1,90	10,0
Верхний предел для области 1а	0,167	0,111	0,938		0,104	2,00	10,0
Область 1b	0,18	0,125	0,931		0,117	2,20	10,0
	0,20	0,147	0,922		0,135	2,50	10,0
	0,22	0,168	0,912		0,153	2,82	10,0
	0,24	0,189	0,902		0,171	3,16	10,0
Верхний предел для области 1b	0,259	0,211	0,892		0,187	3,50	10,0
Область 2	0,26	0,212	0,892	0,188		3,50	9,96
	0,28	0,227	0,884	0,200		3,50	9,00
	0,30	0,243	0,875	0,213		3,50	8,17
	0,32	0,259	0,867	0,225		3,50	7,44
	0,34	0,275	0,859	0,236		3,50	6,79
	0,36	0,291	0,850	0,248		3,50	6,22
	0,38	0,308	0,842	0,259		3,50	5,71
	0,40	0,324	0,834	0,270		3,50	5,25
	0,42	0,340	0,825	0,281		3,50	4,83
	0,44	0,356	0,817	0,291		3,50	4,45
	0,46	0,372	0,809	0,301		3,50	4,11
	0,48	0,388	0,800	0,311		3,50	3,79
	0,50	0,405	0,792	0,321		3,50	3,50
	0,52	0,421	0,784	0,330		3,50	3,23
	0,54	0,437	0,775	0,339		3,50	2,98
	0,56	0,453	0,767	0,348		3,50	2,75
	0,58	0,469	0,759	0,356		3,50	2,53
	0,60	0,486	0,750	0,364		3,50	2,33
Граничное значение для области 2 при арматуре S400	0,657	0,532	0,727	0,387		3,50	1,825
Граничное значение для области 2 при арматуре S500	0,61	0,494	0,746	0,368		3,50	2,25

Таблица Б.6 − Значения коэффициента β при значениях Q/G через 0,5.

	Номера точек
	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
0,5	-0,0715	-0,01	+0,022	+0,024	-0,001	-0,0625	-0,003	+0,028	+0,028	-0,003	-0,0625
1,0	-0,0715	-0,02	+0,016	+0,009	-0,014	-0,0625	-0,013	+0,013	+0,013	-0,013	-0,0625
1,5	-0,0715	-0,026	-0,003	-+0	-0,02	-0,0625	-0,019	-0,004	-0,004	-0,019	-0,0625
2,0	-0,0715	-0,03	-0,009	-0,006	-0,024	-0,0625	-0,023	-0,003	-0,003	-0,023	-0,0625
2,5	-0,0715	-0,033	-0,012	-0,009	-0,027	-0,0625	-0,025	-0,006	-0,006	-0,025	-0,0625
3,0	-0,0715	-0,035	-0,016	-0,014	-0,029	-0,0625	-0,028	-0,01	-0,01	-0,028	-0,0625
3,5	-0,0715	-0,037	-0,019	-0,017	-0,031	-0,0625	-0,029	-0,013	-0,013	-0,029	-0,0625
4,0	-0,0715	-0,038	-0,021	-0,021	-0,018	-0,0625	-0,0625	-0,03	-0,03	-0,0625	-0,0625
4,5	-0,0715	-0,039	-0,022	-0,02	-0,033	-0,0625	-0,032	-0,016	-0,016	-0,032	-0,0625
5,0	-0,0715	-0,04	-0,024	-0,021	-0,034	-0,0625	-0,033	-0,018	-0,018	-0,033	-0,0625

0