- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. КОМПОНОВКА КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ ПЕРЕКРЫТИЯ
- •2. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ
- •2.1. Определение нагрузок
- •2.2. Определение расчетных усилий
- •2.3. Определение высоты сечения плиты
- •2.4. Подбор сечения арматуры
- •2.5. Конструирование плиты
- •3. РАСЧЕТ ВТОРОСТЕПЕННОЙ БАЛКИ
- •3.1. Определение нагрузок
- •3.2. Определение расчетных усилий
- •3.3. Определение размеров сечения второстепенной балки
- •3.4. Подбор сечения арматуры
- •3.5. Назначение количества и диаметров продольной рабочей арматуры
- •3.6. Построение эпюры материалов
- •3.7. Определение длины анкеровки обрываемых стержней
- •4. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ МОНОЛИТНОЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ КОЛОННЫ
- •4.1. Конструктивные особенности сжатых элементов
- •4.2. Определение действующих нагрузок и усилий.
- •4.3. Расчет армирования колонны первого этажа.
- •4.4. Определение длины анкеровки рабочих стержней
- •5. РАСЧЕТ ЦЕНТРАЛЬНО НАГРУЖЕННОГО МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО ФУНДАМЕНТА
- •5.1. Конструктивные особенности столбчатых фундаментов
- •5.2. Определение размеров подошвы фундамента
- •5.3. Определение высоты плитной части монолитного фундамента
- •5.4. Подбор рабочей арматуры подошвы фундамента
- •5.5. Проверка прочности фундамента на продавливание
- •ЛИТЕРАТУРА
- •ПРИЛОЖЕНИЕ
Определение расчетных усилий ведем для двух условно выделенных полос
(рис. 2.2):
полоса I – между осями 1-2 у торцевых стен (участки плиты защемлены по трем сторонам);
полоса II – между осями 2-3 (участки плиты защемлены по четырем сторонам).
Расчетная схема плиты и эпюры изгибающих моментов (для полос I и II) и поперечных сил приведены на рис. 2.4.
Рис. 2.4. Эпюры изгибающих моментов и поперечных сил
2.3. Определение высоты сечения плиты
Толщину плиты, предварительно принятую для вычисления ее веса, необходимо уточнить по наибольшим расчетным усилиям.
Основные расчетные формулы:
16
M Sd ≤ fcd α b x (d − 0,5 x)=αm α fcd b d 2 |
||
|
As1 =α fcd b x |
|
f yd |
||
|
ξlim |
|
ξ ≤ |
|
|
где C fck |
fc,cubeG |
– класс бетона, принимаемый по табл. 2.1 (табл. 5.2 [1,2]) в |
|
|
|
зависимости от класса по условиям эксплуатации; |
fck – нормативное сопротивление бетона;
MSd – изгибающий момент, действующий в рассматриваемом сечении;
α – коэффициент, учитывающий длительное действие нагрузки, неблагоприятный способ ее приложения и т.д. Для бетона классов прочности на сжатие
не более C50/60 |
α=0,85; |
||
fcd |
= fck |
– расчетное сопротивление бетона при сжатии; |
|
|
|
γc |
|
fctd |
= fctk,0,95 |
– расчетное сопротивление бетона при растяжении; |
|
|
|
|
γc |
γc = 1,5 – коэффициент безопасности по бетону для железобетонных конструкций;
d = h – c = h – ( ccov + 0,5· ) – полезная (рабочая) высота сечения;
ccov – защитный слой бетона, принимаемый по табл. 2.1 (табл. 11.4 [1,2]) в зависимости от класса по условиям эксплуатации;
αm =ξ 1 −ξ 2 ;
f yk – нормативное сопротивление арматуры;
f yd = f yk γs – расчетное сопротивление арматуры;
ξ = dx – относительная высота сжатой зоны сечения;
γs – частный коэффициент безопасности по арматуре:
γs =1,1 – для стержневой арматуры,
γs =1,2 – для проволочной арматуры;
Для арматуры класса S240 – fyk = 240 Н/мм2, для S400 – fyk = 400 Н/мм2. Исходя из оптимального для плит значения относительной высоты сжатой
зоны высоту плиты определяют при
17
ξopt = dx = 0,1...0,2 .
Определение толщины плиты производим в соответствии со структурой 1 (рис. 2.5).
Рис. 2.5. Структура 1 Определение высоты сечения плиты
Пример 2.3. Определение высоты сечения плиты.
1. Исходные данные (по примеру 2.2): класс по условиям эксплуатации XC1.
MSd = 5,38 кНм; VSd = 20,08 кН; bw = 1000 мм;
18
16 |
fcd = |
16 |
|
|
fctc = |
fctk,0,05 |
|
1,5 |
|
|||
бетон класса C /20; |
|
|
=10,7 |
МПа. |
|
= |
|
|
=1,0 МПа. |
|||
1,5 |
γc |
1,5 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2.Принимаем ξopt = 0,2.
3.αm,opt =ξ (1 − 0,5 ξ)= 0,180 или по таблице приложения П.4.
4.Полезная высота сечения плиты
d = |
ξ (1 |
M Sd |
|
= |
5,38 106 |
|
− 0,5 |
ξ) b |
f |
0,180 1000 10,7 0,85 =57 мм. |
|||
|
|
|
w |
cd |
|
5. Полная высота плиты
h = d +15 + 102 =57 + 20 = 77 мм,
где 15 мм – защитный слой, 10 мм – предполагаемый диаметр рабочей арматуры плиты).
Принимаем толщину плиты 80 мм. 6. Уточняем:
d=80 − 20 = 60 мм.
7.Проверяем условие
VRd = 0,4 fctd bw d = 0,4 1,0 1000 60 = 24000 Н >VSd = 20080Н.
Условие удовлетворяется, постановка поперечной арматуры для плиты не требуется.
2.4. Подбор сечения арматуры
Армирование плиты может производиться в виде отдельных стержней, сварных рулонных или плоских сеток. Подбор рабочей продольной арматуры в каждом сечении плиты определяется по соответствующим изгибающим моментам, как для изгибаемых элементов прямоугольного сечения с одиночной арматурой.
Подбор сечений арматуры производится в соответствии с расчетной схемой, показанной на рис. 2.4, и структурой 2 (рис. 2.6).
Пример 2.4. Рассчитать количество рабочей продольной арматуры в первом пролете плиты при ее армировании индивидуальными плоскими сетками.
Исходные данные (по примеру 2.2 и 2.3):
M Sd =5,38кНм; fcd = 10,7 Н/мм2
19
Рис. 2.6. Структура 2 Подбор площади сечения арматуры для изгибаемого элемента прямоугольного сечения с одиночным армированием
Арматура класса S400 f yd = |
400 |
=364 Н/мм2. |
|
1,1 |
|||
|
|
20