5.2 Расчёт продольного армирования колонны.

Принимаем величину случайного эксцентриситета еa=20мм.

Относительная величина начального эксцентриситета:

Расчётная длина колонны:

где

β – коэффициент, учитывающий условия закрепления;

для колонн равен 1.

Lw – высота элемента в свету. Принимается равной высоте колонны.

Определяем условную расчётную длину колонны:

.

где

– предельное значение ползучести бетона, допускается принимать равным 2.

Гибкость колонны

Этому значению соответствует =0,768

Необходимое сечение продольной арматуры:

Устанавливаем 4 стержня. Принимаем арматуру S500 432

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Методические указания к расчету конструкций «Курсовой проект №1» Электронная база данных курсового проектирования каф. ЖБК.

2. СНБ 5.03.01-2 Бетонные и железобетонные конструкции / Министерство архитектуры и строительства РБ – Минск 2003 г.

3. Банков В.Н. сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: общий крс. 5-е издание.-М.:стройщдат.,1991, – 787с.

4. СНиП 2.01.86 Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР – М.: ЦИТП Госстроя СССР.,1986, - 36 с.

5. Проектирование железобетонных конструкций: Справочное пособие / А.Б. Голышев, В.Я, Гочарский и др.; под редакцией А.Б. Голышева – В.:Будивельник.1985-542 с.

6. ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные



Приложения

Содержание.

Приложение 1. Значение коэффициента γ_f для нагрузок……………………..…3

Приложение 2. Значение коэффициента надежности по назначению здания…4

Приложение 3. Классы по условию эксплуатации конструкций в зависимости от характера окружающей среды…………………………………………………5

Приложение 4. Минимально допустимая толщина защитного слоя…………...7

Приложение 5. Минимально допустимая толщина железобетонных плит……8

Приложение 6. Прочностные и деформационные характеристики тяжелых и мелкозернистых бетонов…………………………………………………………..9

Приложение 7. Модуль упругости тяжелых и мелкозернистых бетонов……10

Приложение 8. Характеристики ненапрягаемой арматуры……………………11

Приложение 9. Характеристики напрягаемой арматуры………………………11

Приложение 10. Сортамент арматурных стержней и арматурной проволоки.12

Приложение 11. Сортамент арматурных канатов……………………………...13

Приложение 12. Соотношение между диаметрами свариваемых стержней в сварных сетках и каркасах……………………………………………………….14

Приложение 13. Расчетные значения базовой анкеровки…………………......15

Приложение 14. Таблицы для расчета многоэтажных многопролетных рам для полного и неполного каркаса……………………………………………………16

Приложение 15. Значение коэффициента φ…………………………………….20

Приложение 16. Значение снеговой нагрузки………………………………………………………………………...…20

Пример выполнения курсового проекта №1……………………………………22

Приложение 1. Значение коэффициента γ_f для нагрузок.

Эффект от воздействий	Частный коэффициент безопасности F , при нагрузках
	Постоянных Gk γG	переменных Qk, Q
		Одна из переменных нагрузок с нормативным значением	Остальные с их комбинационными значениями
Неблагоприятный	1,35	1,50	1,50
Благоприятный	1,00	0	0
Примечания 1 Значения коэффициентов F для веса оборудования принимать по СНиП 2.01.07. 2  Значения коэффициента Q для крановых нагрузок принимать в зависимости от режима работы крана по СНиП 2.01.07, но не менее указанных в таблице А.2. 3 При определении расчётных значений постоянных нагрузок от собственного веса конструкций заводского изготовления при обеспеченной системе контроля качества допускается принимать G = 1,15.

Приложение 2. Значение коэффициента надежности по назначению здания.

1. Настоящие Правила применяются при проек­тировании конструкций зданий и сооружений объектов промышленности, сельского хозяйства, энергетики, транспорта, связи, водного хозяйства и жилищно-гражданского назначения, кроме объек­тов, для которых порядок учета степени их ответст­венности установлен в соответствующих СНиП.

2. При проектировании конструкций степень ответственности зданий и сооружений следует учитывать коэффициентом надежности по назна­чению согласно СТ СЭВ 384—76.

Степень ответственности зданий и сооружений определяется размером материального и социального ущерба, возможного при достижении конст­рукциями предельных состояний.

3. На коэффициент надежности по назначению _n следует делить предельные значения несущей способности, расчетные значения сопротивлений, предельные значения деформаций и раскрытия трещин или умножать расчетные значения нагрузок, усилий или иных воздействий.

4. Значения коэффициента надежности по назна­чению _n устанавливаются в зависимости от клас­са ответственности зданий и сооружений по сле­дующей таблице:

Класс ответственности зданий и сооружений	Коэффициент надежности по назначению n	Класс ответственности зданий и сооружений	Коэффициент надежности по назначению n
Класс I. Основные здания и соору­жения объектов, имеющих особо важное народнохо­зяйственное и (или) со­циальное значение: глав­ные корпуса ТЭС, АЭС, центральные узлы домен­ных печей, дымовые тру­бы высотой более 200 м, телевизионные башни, со­оружения магистральной первичной сети ЕАСС, ре­зервуары для нефти и нефтепродуктов вмести­мостью свыше 10 тыс. м3, крытые спортивные соору­жения с трибунами, здания театров, кинотеатров, цирков, крытых рынков, учебных заведений, дет­ских дошкольных учреждений, больниц, родильных домов, музеев, государст­венных архивов и т. п.	1,0	Класс II. Здания и сооружения объектов, имеющих важ­ное народнохозяйственное и (или) социальное значение (объекты про­мышленного, сельскохо­зяйственного, жилищно-гражданского назначения и связи, не вошедшие в I и III классы) Класс III. Здания и сооружения объектов, имеющих огра­ниченное народнохозяйст­венное и (или) социальное значение: склады без про­цессов сортировки и упа­ковки для хранения сель­скохозяйственных продук­тов, удобрений, химика­тов, угля, торфа и др., теп­лицы, парники, одноэтаж­ные жилые дома, опоры проводной связи, опоры освещения населенных пунктов, ограды, времен­ные здания и сооружения и т. п.	0,95 0,9

Для временных зданий и сооружений со сроком службы до 5 лет допускается принимать _n = 0.8.

Примечание. Для ненесущих кирпичных стен самонесущих панелей, перегородок, перемычек над проемами в стенах из штучных материалов, фундаментных балок, заполнений оконных проемов, переплетов светоаэрационных фонарей, конструк­ций ворот, вентиляционных шахт и коробов, полов на грунте, сборных конструкций в процессе перевозки и монтажа, всех видов конструкций при расчете в стадии монтажа следует все значения коэффициента _n, приведенные в таблице, умножать на 0,95.

Приложение 3. Классы по условию эксплуатации конструкций в зависимости от характера окружающей среды.

Класс по условиям эксплуатации	Характеристики окружающей среды, влажностный режим	Примеры для условий окружающей среды	Минимальный класс бетона по прочности на сжатие
1 Агрессивные воздействия отсутствуют
Х0	Отсутствуют попеременное замораживание-оттаивание, химические воздействия, истирание и т.д. Очень сухой воздушно-влажностный режим(RH≤30%)	Конструкции, находящиеся внутри помещений с сухим режимом согласно СНБ 2.04.01	С12/15
2 Коррозионные повреждения, вызванные карбонизацией бетона
ХС1	Сухой воздушно-влажностный режим (30%<RH≤60%) или постоянная эксплуатация в водонасыщенном состоянии	Конструкции, находящиеся внутри помещений с нормальным режимом согласно СНБ 2.04.01; конструкции, постоянно находящиеся в грунте или под водой	С16/20
ХС2	Водонасыщенное состояние при эпизодическом высушивании	Конструкции, поверхности которых продолжительное время контактируют с водой	С20/25
ХС3	Умеренный воздушно-влажностный режим (60%<RH≤75%), эксплуатация в условиях эпизодического влагонасыщения	Конструкции, находящиеся внутри помещений с влажным режимом согласно СНБ 2.04.01; конструкции, подвергающиеся атмосферным воздействиям(дождю)	С25/30
ХС4	Попеременное увлажнение и высушивание	Конструкции, поверхности которых контактируют с водой, но не соответствующие классу ХС2	С30/37
3 Коррозионные повреждения, вызванные действием хлоридов
XD1	Влажный, в условиях воздушно-влажностного состояния (RH>75%) при отсутствии эпизодического водонасыщения	Конструкции, поверхности которых контактируют с газообразными средами, содержащими хлор-ионы	С30/37
XD2	В водонасыщенном состоянии	Железобетонные конструкции, контактирующие с технической водой, содержащей хлор-ионы; плавательные бассейны
XD3	Попеременное увлажнение и высушивание	Элементы мостовых конструкций, трубопроводы, плиты автостоянок и др.	С35/45
4 Коррозионные повреждения, вызванные попеременным замораживанием-оттаиванием
XF1	Эпизодическое водонасыщение, воздействие отрицательных температур при отсутствии антиобледенителей	Конструкции, вертикальные поверхности которых подвергаются атмосферным воздействиям	С30/37
XF2	То же, в присутствии антиобледенителей	Конструкции, вертикальные поверхности которых подвергаются атмосферным воздействиям и попаданию антиобледенителей содержащихся в воздухе	С25/30
XF3	Водонасыщенное состояние, антиобледенители не применяются	Конструкции горизонтальные поверхности которых подвергаются атмосферным воздействиям	С30/37
XF4	Водонасыщенное состояние, применяются антиобледенители	Конструкции горизонтальные поверхности которых подвергаются прямому воздействию антиобледенителей, проезжие части мостов, дороги
5 Коррозионные повреждения, вызванные химическим и биологическим воздействиями
XA1	Слабоагрессивная среда	По СНиП 2.03.11	С30/37
XA2	Среднеагрессивная среда
XA3	Сильноагрессивная среда		С35/45
Для бетонных конструкций допускается применять минимальный класс бетона по прочности С5/10

Приложение 4. Минимально допустимая толщина защитного слоя.

Min допустимая толщина защитного слоя бетона ( в миллиметрах).Показатель	Класс по условиям эксплуатации
	Х0	ХС1	ХС2, ХСЗ,ХС4	ХD1, ХD2,ХDЗ	ХA1	ХA2	ХAЗ
Min размер защитного слоя С	15	20	25	35	По СНиП 2.03.11
Примечания 1) Минимально допустимая толщина защитного слоя бетона установлена для арматуры, работающим с полным расчетным сопротивлением. 2) Минимально допустимая толщина защитного слоя бетона может быть уменьшена, но не более чем на 5 мм, в каждом из перечисленных случаев: а) если конструкция проектируется из бетона, имеющего класс по прочности на сжатие, превышающий не менее чем на один разряд мin класс бетона по табл. 1 для соответствующего класса по условиям эксплуатации; б) если проектируется вторичная защита бетона конструкции; в) если использована арматура, имеющая антикоррозионное покрытие. При этом суммарный размер, на который может быть снижена мin допустимая толщина защитного слоя бетона, не должен превышать 15мм, а мin допустимая толщина защитного слоя бетона должна составлять не менее, мм: -для класса ХО-10; - для класса ХС1-15; - для классов от ХС2 до ХС4-20;

Приложение 5. Минимально допустимая толщина железобетонных плит.

Условия эксплуатации	Толщина плиты
	монолитной (мм)	сборной (мм)
1 Покрытие	50	40
2 Перекрытия многоэтажных жилых и общественных зданий	60	50
3 Перекрытия многоэтажных производственных зданий	70	60
4 Плиты, работающие на сосредоточенную подвижную нагрузку	120	100
5 Для плит с сосредоточенным опиранием	150	120

Приложение 6. Прочностные и деформационные характеристики тяжелых и мелкозернистых бетонов.

Характеристики, единицы измерения	Класс бетона по прочности на сжатие
	С8/10	С12/15	С16/20	С20/25	С25/30	С30/37	С35/45	С40/50	С45/55	С50/60	С55/67	С60/75	С70/85	С80/95	С90/105
fcк, Mпа	8	12	16	20	25	30	35	40	45	50	55	60	70	80	90
fc^G,сube, Mпа	10	15	20	25	30	37	45	50	55	60	67	75	85	95	105
fcm, Mпа	16	20	24	28	33	38	43	48	53	58	63	68	78	88	98
fctm, Mпа	1,2	1,6	1,9	2,2	2,6	2,9	3,2	3,5	3,8	4,1	4,2	4,4	4,6	4,8	5
fctk,0,05, Mпа	0,85	1,1	1,3	1,5	1,8	2	2,2	2,5	2,7	2,9	3	3,1	3,2	3,4	3,5
fctk,0,95, Mпа	1,55	2	2,5	2,9	3,3	3,8	4,2	4,6	4,9	5,3	5,5	5,7	6	6,3	6,8
εc1, ‰	-1,7	-1,8	-1,9	-2,0	-2,1	-2,2	-2,25	-2,3	-2,4	-2,45	-2,5	-2,6	-2,7	-2,8	-2,8
εcu1, ‰	-3,5										-3,2	-3	-2,8	-2,8	-2,8
εc2, ‰	-2										-2,2	-2,3	-2,4	-2,5	-2,6
εcu2, ‰	-3,5										-3,1	-2,9	-2,7	-2,6	-2,6
n	2,0										1,75	1,60	1,45	1,40	1,40
εc3, ‰	-1,75										-1,8	-1,9	-2,0	-2,2	-2,3
εcu3, ‰	-3,5										-3,1	-2,9	-2,7	-2,6	-2,6
Примечание-Для мелкозернистых бетонов, приготовленнных с применением песков, имеющих модуль крупности Мк=2.0 и менее (группа Б), значения прочностных характеристик fctm, fctk 0,05, fctk 0,95 следует умножать на поправочный коэфициент kt=0,65+6·10^3·fc^Gcube

Приложение 7. Модуль упругости тяжелых и мелкозернистых бетонов.

Марка бетонной смеси по удобоукладываемости	Модуль упругости бетона Есm, Гпа, для классов по прочности на сжатие
	С8/10	С12/15	С16/20	С20/25	С25/30	С30/37	С35/45	С40/50	С45/55	С50/60	С55/67	С60/75	С70/85	С80/95	С90/105
fcк, Mпа	8	12	16	20	25	30	35	40	45	50	55	60	70	80	90
Ж3, Ж4 СЖ1-СЖ3	—	—	38	39	40	41	42	43	44	45	46	47	49	50	52
Ж1, Ж2	—	31	35	37	38	40	41	42	43	44	45	46	47	49	51
П1, П2	24	27	31	32	35	37	38	39	40	41	42	43	45	46	48
П3-П5	21	24	28	29	32	33	35	37	38	39	—	—	—	—	—
П5-Л1-П5-Л5	19	22	25	26	28	29	32	35	—	—	—	—	—	—	—
Примечания 1 При назначении модуля упругости бетона марка бетонной смеси по удобоукладываемости принимается в соответствии с рекомендациями СНиП 3.01.09 с учетом СТБ 1035. 2 Значения модуля упругости приведены для бетонов естественного твердения. Для бетонов, подвергнутых тепловой обработке, приведенные значения следует умножать на коэфициент 0,9. 3 Приведенные значения модуля упругости действительны для бетонов, приготовленных с применением гравия и гранитного щебня с крупностью зерен до 40мм. Для мелкозернистых бетонов приведенные значения модуля упругости следует умножать на коэфициент 0,85. 4 Для бетонов, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию, значения Еcm, указанные в таблице, следует умножать на поправочный коэффициент, принимаемый равным при эксплуатации конструкции в водонасыщенном состоянии прри температуре: — ниже минус 20 до минус 40ºС включ. — 0,85; — ниже минус 5 до минус 20ºС включ. — 0,90; — минус 5ºС и выше — 0,95;

Приложение 8. Характеристики ненапрягаемой арматуры.

Класс арматуры	Номинальный диаметр, мм	Вид поверхности	k=ftk/fyk	Номинальное 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—40,0	Гладкая	1,08	240	218	174*	157
S400	6,0—40,0	Переодического профиля	1,05	400	365	290*	263
S500	3,0—40,0	Гладкая и периодического профиля	1,05	500	450(410)**	360*(328)**	324(295)**
* Для случая применения в вязаных каркасах. ** В скобках приведены значения для проволочной арматуры.

Приложение 9. Характеристики напрягаемой арматуры.

Класс арматуры	Номинальный диаметр, мм	k=ftk/fyk	Номинальное сопротивление fyk (f0,2k), Н/мм^2	Расчетное сопротивление fyd (f0,2d), Н/мм^2
S800	10—32	1,1	800	665
S1200	6—32	1,1	1200	1000
S1400	3—15	1,1	1400	1165

Приложение 10. Сортамент арматурных стержней и арматурной проволоки.

РАСЧЕТНЫЕ ПЛОЩАДИ ПОПЕРЕЧНЫХ СЕЧЕНИЙ И МАССА АРМАТУРЫ; СОРТАМЕНТ СТЕРЖНЕВОЙ АРМАТУРЫ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ, ОБЫКНОВЕННОЙ И ВЫСОКОПРОЧНОЙ АРМАТУРНОЙ ПРОВОЛКИ
Диаметр, мм	Расчетные площади поперечного сечения, см^2, при числе стержней										Масса, кг/м	Сортамент периодического профиля и армированного проволоки
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10		S 240	S 400	S 500	S 800	S 1200	S 1400
3	0,071	0,14	0,21	0,28	0,35	0,42	0,49	0,57	0,64	0,71	0,052	–	–	+	–		+
4	0,126	0,25	0,38	0,5	0,63	0,76	0,88	1,01	1,13	1,26	0,092	–	–	+	–	+	–
5	0,196	0,39	0,59	0,79	0,98	1,18	1,37	1,57	1,77	1,96	0,144	–	–	+	–	+	–
6	0,283	0,57	0,85	1,13	1,42	1,7	1,98	2,26	2,55	2,83	0,222	+	+	+	–	–	–
8	0,503	1,01	1,51	2,01	2,51	3,02	3,52	4,02	4,53	5,03	0,395	+	+	+	–	–	–
10	0,785	1,57	2,36	3,14	3,93	4,71	5,5	6,28	7,07	7,85	0,617	+	+	+	+	–	–
12	1,313	2,26	3,39	4,52	5,65	6,79	7,92	9,05	10,18	11,31	0,888	+	+	+	+	–	–
14	1,539	3,08	4,62	6,16	7,69	9,23	10,77	12,31	13,85	15,39	1,208	+	+	+	+	–	–
16	2,011	4,02	6,03	8,04	10,05	12,06	14,07	16,08	18,1	20,11	1,578	+	+	+	+	–	–
18	2,545	5,09	7,63	10,18	12,72	15,27	17,81	20,36	22,9	25,45	1,998	+	+	+	+	–	–
20	3,142	6,28	9,41	12,56	15,71	18,85	21,99	25,14	28,28	31,42	2,466	+	+	+	+	–	–
22	3,801	7,6	11,4	15,2	19	22,81	26,61	30,41	34,21	38,01	2,984	+	+	+	+	–	–
25	4,909	9,82	14,73	19,63	24,54	29,45	34,36	39,27	44,13	49,09	3,853	+	+	+	+	–	–
28	6,158	12,32	18,47	24,63	30,79	36,95	43,1	49,26	55,42	61,58	4,834	+	+	+	–	–	–
32	8,042	16,08	24,13	32,17	40,21	48,25	56,3	64,34	72,38	80,42	6,313	+	+	+	–	–	–
36	10,18	20,36	30,54	40,72	50,9	61,08	71,26	81,44	91,62	101,8	7,99	+	+	+	–	–	–
40	12,56	25,12	37,68	50,24	62,8	75,36	87,92	100,48	113,04	125,6	9,87	+	+	+	–	–	–

Приложение 11. Сортамент арматурных канатов.

Класс каната	Номинальный диаметр каната, мм	Диаметр проволок, мм	Площадь поперечного сечения каната, см^2	Теоретическая масса 1 м длины каната, кг
K-19 S 1400	6	2	0,227	0,173
K-19 S 1400	9	3	0,51	0,402
K-19 S 1400	12	4	0,906	0,714
K-19 S 1400	15	5	1,416	1,116
K-19 S 1400	14	2,8	1,287	1,02

Приложение 12. Соотношение между диаметрами свариваемых стержней в сварных сетках и каркасах.

Диаметр стержня одного направления, мм	3	6	8	10	12	14	16	18	20	22	25	28	32	40
Наименьший допустимый диаметр стержня другого направления, мм	3	3	3	3	3	4	4	5	5	6	8	8	8	10
Наименьшее допустимое расстояние между осями стержней одного направления, мм	50	50	75	75	75	75	75	100	100	100	150	150	150	200
То же продольных стержней при двухрядном их расположении в каркасе, мм	-	30	30	30	40	40	40	40	50	50	50	60	70	80

Приложение 13. Расчетные значения базовой анкеровки.

Коэффициент	Условия анкеровки	Арматурные стержни
		растянутые	сжатые
1	Линейные стержни (рис. 11.3а)	1 = 1  0,15(сd  )/, где 0,7  1  1,0	1 = 1,0
	Отличные от линейных (рис. 11.2; 11.3б, в)	1 = 1  0,15(сd  3)/, где 0,7  1  1,0
2	Независимо от условий	2 = 1  k	2 = 1,0
3		3 = 0,7	3 = 0,7
4		4 = 1  0,04р, где 0,7  4  1,0	4 = 1,0
Примечания 1 Значения коэффициента 3 в общем случае принимают для стержней периодического профиля, имеющих не менее трех поперечных стержней на длине анкеровки. В противном случае 3 = 1,0. 2 , где — суммарная площадь сечения поперечных стержней на расчетной длине анкеровки lbd; — минимальная суммарная площадь сечения поперечных стержней, принимаемая равной: для балок — 0,25As ; для плит — 0; As — площадь одного анкерного стержня большего диаметра. 3 р — давление, приложенное перпендикулярно к линии скольжения анкерного стержня и действующее на расчетной длине анкеровки (МПа). 4 Расчетную толщину защитного слоя cd следует принимать по рисунку 11.3. 5 Значения коэффициентов k следует принимать по рисунку 11.4.

Класс бетона по прочности на сжатие	С^12/15	С^16/20	С^20/25	С^25/30	С^30/37	С^40/45	С^40/50	С^45/55	С^50/60	>С^55/70
lb / 	66	54	47	40	36	32	30	27	25	24

Приложение 14. Таблицы для расчета многоэтажных многопролетных рам для полного и неполного каркаса.

Расчетная схема рамы-регулярная применительно к сборным железобетонным конструкциям заводского изготовления. Высоты этажей равные, сечение стоек во всех этажах постоянное. Ригели рамы на крайних опорах рассматриваются в двух случаях:

1. шарнирно опертые; 2) жестко соединенные с колоннами.

Опорные моменты ригелей M=(αg+βυ)ι²; здесь значение коэффициентов α и β зависит от схемы загружения ригеля постоянной нагрузкой g и временной нагрузкой υ, а также от отношения погонных жесткостей ригеля и стойки k=Bl_col /lB_col , где B,l жесткость и пролет ригеля; B_col, l_col – жесткость и длина стойки (высота этажа).

Пролетные моменты ригелей и поперечные силы определяются по значению опорных моментов ригелей и нагрузкам соответствующих загружений.

Изгибающие моменты стоек определяют по разности абсолютных значений опорных моментов ригелей в узле ∆М, которая распределяется между стойками, примыкающими к узлу снизу и сверху, в средних этажах поровну М=0,5∆М, в первом этаже М=0,4∆М, в верхнем этаже М=∆М. При этом для определения изгибающих моментов стоек вычисляют опорные моменты ригелей для первого этажа при значении k, увеличенном в 1,2 раза, а для верхнего этажа – при значении k, увеличенном в 2 раза.