- •1.3 Расчет по прочности нормальных сечений полки плиты
- •1.4 Расчет по прочности нормальных и наклонных сечений поперечных ребер плиты
- •1.5 Расчет по прочности нормальных сечений поперечного ребра плиты
- •1.6 Расчет по прочности наклонных сечений поперечных ребер
- •1.7 Расчет по прочности нормальных сечений продольных ребер плиты
- •1.8 Расчет по прочности наклонных сечений продольных ребер плиты
- •1.9 Проверка плиты по предельному состоянию второй группы
- •1.9.1 Проверка плиты по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента, в зоне, растянутой от эксплуатационной нагрузки
- •1.9.2 Проверка ширины длительного и кратковременного раскрытия трещин в растянутой зоне продольных ребер
- •1.9.3 Проверка плит по прогибу, устанавливаемому по эстетическим требованиям, на действие постоянных и длительных нагрузок
- •2 Расчет сборного неразрезного ригеля
- •2.1 Определение первоначальных размеров ригеля
- •2.2 Определение нагрузок и усилий
- •2.3 Расчет прочности ригеля по нормальным сечениям
- •2.4 Расчет прочность по наклонным сечениям на поперечные силы
- •2.5 Расчет ригеля по деформациям
- •2.6 Расчет ригеля по раскрытию трещин
- •2.6.1 Расчет по длительному раскрытию трещин
- •2.6.2 Расчет по кратковременному раскрытию трещин
- •2.7 Расчет стыка ригеля с колонной
- •3 Расчет сборной железобетонной колонны
- •3.1 Определение нагрузок и усилий
- •3.2 Расчет колонны первого этажа
- •3.3 Расчет консоли колонны
- •3.3.1 Расчет армирования консоли
- •3.4 Расчет стыка колонн
- •4 Расчет монолитного центрально-нагруженного фундамента
- •5 Расчет простенка
- •6 Литература
3.2 Расчет колонны первого этажа
Усилие с учетом γn = 0,95:
N1 = N*γn = 2569,2*0,95 = 2440,7 кН
Nld = Nld(4)*0,95 = 1912,6*0,95 = 1816,97 кН
Вычисляем отношение:
Гибкость колонны: λ = l0/hc = 340/40 = 8,5 > 4, см, следовательно, необходимо учитывать прогиб колонны.
Эксцентриситет e0 =h0/30=40/30 = 1,33 см, а также e0 = l/600 = 480/600 = 0,8 см
Расчетная длина колонны l = 340 см < 20hc = 20*40 = 800 см, следовательно, расчет продольной арматуры выполняем по формуле:
Задаем процент армирования равный 1%, μ = 0,01.
принимаем φb = 0,918, полагая, что Ams < 1.3(As+As') φr = 0,92
φ = φb+2(φr-φb)α1 = 0,918+2(0,92-0,918)0,215 = 0,919 < φr = 0,92
принимаем для симметричного армирования 4Ø28 A-II As = 24,63 см2;
.
Фактическая несущая способность сечения:
Nfc = η*φ(Rb*φb2*A+As*Rsc) = 1*0,919(14,5*102*0,9*1600+24,63*280*102) = = 2552 кН > N1 = 2440,7 кН
Поперечная арматура принята Ø8 Вр-I, шагом 300 мм < 20d1 = 20*28 = 560 мм и меньше hc = 400 мм.
3.3 Расчет консоли колонны
Максимальная расчетная реакция от ригеля перекрытия при γn = 0,95:
Q = 238 кН
Минимальный вылет консоли lpm:
с учетом зазора между торцом ригеля и гранью колонны, равного 5 см:
lc = lpm+5 = 9,1+5 = 14,1, принимаем кратно 5 см lc = 15 см
Рис 8 Конструкция консоли для опирания ригеля
Рабочую высоту сечения определяем из условия:
, где
правую часть неравенства принимаем не более 2,5 Rbt,bc,h0;
bc – ширина колонны, см;
h0 – рабочая высота сечения колонны, см;
Rbt – расчетное сопротивление бетона осевому растяжению.
Из выражения выводим условие для h0:
Определим расстояние a от точки приложения опорной реакции Q до грани колонны:
Максимальная высота:
Минимальная высота:
Полную высоту сечения консоли у основания принимаем h = 25 см, h0 = 25-3 = = 22 см.
Находим высоту свободного конца консоли, если нижняя ее грань наклонена пол углом γ = 45°.
h1 = h-lc*tg45° = 25-15*1 = 10 см > h/3 = 25/3 = 8,3 см
условие удовлетворяется.
3.3.1 Расчет армирования консоли
Определяем изгибающий момент по формуле:
Определим коэффициент α0:
Требуемая площадь сечения продольной арматуры:
принимаем 2Ø20 A-II, As = 6,28 см2
Назначаем поперечное армирование согласно СНиП 2.03.01-84, при h = 25< <2,5а = 26см консоль армируем наклонными хомутами по всей высоте.
Минимальная площадь сечения арматуры:
As,inc = 0,002bc*h0c = 0,002*40*22 = 1,76 см2
принимаем 2Ø12 A-II, As = 2,26 см2.
Диаметр отгибов должен удовлетворять условию:
d0 ≤ (1/15)linc = (1/15)15*1,13 = 1,13 см
и меньше d0 = 15 мм
принято d0 = 1,1 см – условие соблюдается
Хомуты принимаем двухветвевыми из стали Вр-I Ø5 мм, Asw = 0,196 см2. Шаг хомутов консоли назначаем не более 150 мм и не более (1/4)h = 25/4 = 6,25 см принимаем шаг 50 мм.
3.4 Расчет стыка колонн
Колонны стыкуем сваркой торцевых стальных листов, между которыми при монтаже вставляем центрирующую прокладку толщиной 5 мм.
Расчетное усилие в стыке принимаем:
Nld = 1816,97 кН
Рис9 Расчетная схема стыка колонн
Из расчета на местное сжатие стык должен удовлетворять условию:
N ≤ Rb,red*Aloc1
Назначаем размеры центрирующей прокладки в плане:
c1 = c2 > b/3 = 400/3 = 133,3 мм
принимаем прокладку размером 135 х 135 х 5 мм.
Размеры торцевых листов в плане:
h1 = b1 = 400-20 = 380 мм, толщина t = 14 мм.
Усилие в стыке определяем по формуле:
Ni ≤ Nw+Nn, где
Nw – усилие воспринимаемое швами, кН.
, где
Ac = Aw+An – общая площадь контакта,
Aw – площадь контакта по периметру сварного шва торцевых листов,
Aw = 2*2,5t(h1+b1-5t) = 2*2,5*1,4(38+38-5*1,4) = 483 см2
An – площадь контакта под центрирующей прокладкой
An = (c2+3t)(c1+3t) = (13,3+3*1,4)2 = 367,9 см2
Общая площадь контакта:
Ac = Aw+An = 367,9+483 = 850,9 см2
Определяем усилие, приходящееся на центрирующую прокладку:
Nn = Ni-Nw = 1816,97-1031 = 785,97 кН
Требуемая толщина сварного шва по контуру торцевых листов:
, где
Rwy = Ry = 215 МПа по таблице 51* СНиП II-23-81* для сжатых стыковых швов, выполняемых электродами марки Э-42;
принимаем толщину сварного шва 5 мм.
По конструктивным соображениям у торцов колонны устанавливаем 4 шт. сеток. Назначаем предварительно сетки из стержней Ø8 мм A-III, As = 0.503 см2, размер стороны ячейки a = 5 см, число стержней в сетке 8, шаг сеток S = 6 см.
Для квадратной сетки.
коэффициент насыщения поперечными сетками:
коэффициент эффективности косвенного армирования:
Прочность стыка на смятие:
Ni ≤ Rb,red*Aloc1, где
Rb,red – приведенная призменная прочность бетона.
Rb,red = Rb*γb2*φb+φ*μxy*Rs,xy*φs = 14.5*0,9*1,23+1,37*0,0325*355*1.4 = 38,83 МПа
условие удовлетворяется
Aloc2 = 40*40 = 1600см2
Aloc1 = Ac = 850.9 см2
Ni = 1816970 кН < Rb,red*Aloc1 = 32.21*102*850.9 = 2740749 кН
условие соблюдается, прочность торца колонны достаточна.