- •"Железобетонные и каменные конструкции" Расчет и конструирование элементов перекрытий многоэтажного здания
- •Содержание
- •Предисловие
- •Общие указания по содержанию и оформлению курсового проекта
- •Монолитное ребристое перекрытие
- •2.1 Исходные предпосылки и методические указания
- •Расчет и конструирование балочной плиты Расчетная схема
- •Определение расчетных усилий
- •Подбор арматуры
- •2.3 Пример расчета плиты
- •Расчет и конструирование второстепенной балки Расчетная схема
- •Определение расчетных усилий
- •Подбор арматуры
- •2.5 Пример расчета второстепенной балки
- •Методические замечания к расчету
- •Расчет поперечной арматуры
- •Сборные железобетонные конструкции
- •3.1 Вводные замечания
- •3.2 Методические рекомендации по выбору компоновочного решения перекрытия
- •Расчет ребристой плиты перекрытия
- •4.1 Задание на проектирование
- •Расчет рабочей арматуры продольных ребер
- •Расчет рабочей арматуры полки плиты
- •Проверка прочности ребристой плиты по сечениям, наклонным к ее продольной оси
- •Исходные предпосылки (методические замечания)
- •Расчет плиты по трещиностойкости Исходные расчетные предпосылки и методические рекомендации
- •Определение геометрических характеристик приведенного сечения
- •Предварительные напряжения в арматуре и определение их потерь
- •Расчет на образование трещин
- •Расчет прогибов
- •Проверка прочности плиты в стадии изготовления, транспортирования и монтажа
- •Исходные предпосылки расчета
- •Расчет площади сечения требуемой арматуры
- •Расчет сборного неразрезного ригеля
- •Задание на проектирование
- •Расчетная схема ригеля и определение ее основных параметров
- •Определение усилий (m, q) и построение огибающей эпюры моментов Краткие методические рекомендации:
- •Изгибающие моменты и поперечные силы в расчетных сечениях ригеля
- •Уточнение геометрических размеров сечения ригеля
- •Построение огибающих эпюр моментов и перерезывающих сил
- •5.4 Перераспределение моментов Методические замечания
- •5.5 Расчет прочности ригеля по сечениям нормальным к его продольной оси
- •Расчет прочности ригеля по сечениям наклонным к его продольной оси Краткие методические рекомендации
- •Проверка прочности ригеля по сжатой полосе между наклонными трещинами
- •Вычисление промежуточных расчетных параметров
- •Расчет прочности по наклонному сечению на действие поперечных сил
- •Построение эпюры материалов Краткие методические рекомендации
- •Определение ординат эпюры материалов
- •Расчет и конструирование сборной железобетонной колонны
- •6.1 Исходные данные для проектирования
- •Краткие методические рекомендации
- •6.2 Определение расчетных усилий
- •6.3 Расчет площади рабочей арматуры Нормируемые характеристики бетона и арматуры
- •Назначение поперечной арматуры
- •Расчет и конструирование центрально нагруженного фундамента под колону
- •Исходные данные для проектирования
- •7.2 Краткие методические указания
- •7.3 Определение геометрических размеров фундамента
- •7.4 Определение площади рабочей арматуры
- •8.3 Проверка несущей способности
Расчет и конструирование сборной железобетонной колонны
6.1 Исходные данные для проектирования
Требуется запроектировать среднюю колонну 1 этажа многоэтажного промышленного здания при ниже приведенных данных:
конструктивная схема рисунок 3.1
число этажей n = 4
высота этажа Н = 3,6 м
расчетная нагрузка на перекрытие 15,8 кН/м2 (табл. 4.2)
расчетная нагрузка от веса ригеля 4,13 кН/м (табл. 5.1)
район строительства г. Иркутск
(III снеговой район)
снеговая расчетная нагрузка 1,2 кН/м2 [2]
расчетная грузовая площадь
при сетке колонн 6 × 6 м 36 м2
коэффициент надежности по назначению 0,95
Краткие методические рекомендации
Колонны средних рядов зданий и сооружений условно могут быть отнесены к внецентренно сжатым железобетонным элементам со случайным эксцентриситетом. Поэтому:
рекомендуемые сечения для сжатых (со случайным эксцентриситетом) элементов – симметричные (квадратные, круглые) при минимальных размерах 200 мм для жилых (общественных) зданий и 300 мм – промышленных;
сечение колонн целесообразно принимать с таким расчетом, чтобы их гибкость ;
рекомендуемые классы
бетона – не ниже В15;
рабочей арматуры – А300, A400;
поперечной – А240, В500.
минимальный диаметр стержней продольной арматуры принимается равным 12 мм, а поперечной – по условиям свариваемости для сварных каркасов (Прил. 3) и не менее 5 мм (0,25 d) – в вязанных;
максимальный диаметр продольных стержней сжатых элементов зависит от вида и класса бетона (см. п. 8.3.4 [2]);
минимальный коэффициент армирования должен соответствовать требованиям п. 8.3.4 [2], максимальный – μmax ≤ 0,03;
шаг хомутов не должен превышать 15 d и быть не более 500 (условие обеспечения устойчивости сжатой продольной арматуры);
Примечание: если μ > 3 %, то шаг хомутов принимается менее 10 d и менее 300 мм;
размещение арматуры в сечении и установка конструктивной продольной и поперечной арматуры должны выполняться с учетом требований п.п. 8.3.4 и 8.3.9 [2] (см. также рис. 6.1).
Рисунок 6.1 – Армирование поперечного сечения колонн
а, б – сварными каркасами, в – ж – вязаными каркасами; 1 – соединительный стержень; 2 – каркас; 3 – одиночный хомут; 4 – двойной хомут; 5 – дополнительный стержень; 6 – шпилька; 7 – дополнительные стержни диаметром 12 – 16 мм
6.2 Определение расчетных усилий
Таблица 6.1
К определению нагрузок на среднюю колонну первого этажа
Характер нагружения |
Вид нагрузки |
Обозначение |
Размерность |
Исходное расчетное значение |
Грузовая площадь, м2(м) |
Расчетное усилие, кН |
|
От собственной массы колонн |
gc |
– |
– |
– |
36,0 |
|
От массы плит перекрытия и пола |
gf, pl |
кН/ м2 |
3,82 |
3 × 36 |
412,6 |
Постоянная |
От массы ригелей перекрытия |
grib |
кН/ м |
4,13 |
3 × 6 |
74,4 |
|
От массы покрытия *) |
gt |
кН/ м2 |
3,41 |
36 |
122,8 |
|
От массы ригеля покрытия |
grib |
кН/ м |
4,13 |
6 |
24,8 |
|
Итого постоянная |
Nconst |
|
|
|
Nconst =670,6 |
|
Полная снеговая, в том числе: |
рs |
кН/ м2 |
1,2 |
36 |
Ns =43,2 |
|
– кратковременная |
рs, sh |
кН/ м2 |
0,84 |
36 |
Ns, sh = 30,2 |
Временная |
– длительная (30 %) |
рs, l |
кН/ м2 |
0,36 |
36 |
Ns, l= 13,0 |
|
Полезная полная, в том числе: |
v |
кН/ м2 |
10 |
3 × 36 |
Nv= 1080,0 |
|
– кратковременная |
vsh |
кН/ м2 |
2 |
108 |
Nv, sh = 216,0 |
|
– длительная |
vl |
кН/ м2 |
8 |
108 |
Nv, l=864,0 |
|
Полная, в том числе: |
Nt = Nconst + Ns + Nv= |
1793.8 | |||
Суммарная |
– кратковременная |
Nsh = Ns, sh + Nv, sh = |
246,2 | |||
|
– длительная |
Nl = Nconst + Ns, l + Nv, l = |
1547,6 |
Примечание: *) расчетная нагрузка от покрытия принята от веса:
– 3 слоев рубероида – 120 · 1,2 = 144 Н / м2 = 0,144 кН / м2
– цементно-песчаного выравнивающего
слоя толщиной 0,020 м – 400 · 1,3 = 0,52 кН / м2
– железобетонной ребристой плиты – 2,5 · 1,1 = 2,75 кН / м2
Предварительно задаемся сечением колонн bс × hс = 30 × 30 см;
Определяем полную конструктивную длину колонны Нс = 14,4 + 0,15 + 0,50 = 15,05 м, где hзад = 0,5 – глубина заделки колонны в фундамент).
Расчетная нагрузка от массы колонны (без учета веса защемляемого участка колонны) кН
Расчетные усилия с учетом коэффициента надежности по ответственности γn = 0,95 будет иметь следующие значения:
полное кН,
длительное кН,
кратковременное кН.