Требуется р ассчитать и закон стр уир овать ср едн юю колон н у пер вого этажа пер екр ытия с пустотн ыми пан елями.

Исходные данные: высота этажа - 3,3м; количество этажей - 5; сетки колон н - - 6,1×5,1м; сечен ие колон н ы - 300×300мм, бетон  тяжёлый, класса В30 (R_b=15,3 МПа, при γ_b2=0,9). Р абочая ар матур а А-III (R_s= R_sc = 365МПа). Р асчётн ая длин н а колон н ы р авн а высоте этажа l₀ = 3,3м.

Проектирование колонны состоит из разделов:

а) н агр узки и воздействия

б) р асчёт пр очн ости н ор мальн ого сечен ия

в) р асчёт пр очн ости кон соли

г) кон стр уир ован ие колон н ы

Нагрузки и воздействия.

Гр узовая площадь колон н ы А_с=6,1×5,1=31,11м². Р асчётн ая н агр узка от пер е -кр ытия одн ого этажа (с учётом дан н ых табл.1)

N₁=(q+ p) А_с=10,62×31,11=330,38 кН

в том числе постоян н ая и длительн ая

N_1,l = 8,22×31,11=255,72 кН

Р асчётн ая н агр узка от собствен н ого веса р игеля:

N₂=V γ γ_f

N₂=[(0,2×0,5+0,2×0,27)×5,76+0,2×0,35×0,3] ×25×1,1=24,97 кН,

где V - объем в м³, γ = 25 кН/м³ – объёмн ый вес железобетон а, γ_f =1,1 - коэф- фициен т н адёжн ости по н агр узке.

Р асчётн ая н агр узка от собствен н ого веса колон н ы:

N₃=(0,3×0,3×3,3+2×0,3×0,15×0,15) ×25×1,1=8,54 кН

Р асчётн ая н агр узка от покр ытия (табл. 2) н а колон 

---

н у:

N₄=(q+p) А_с

N₄ = 6,84×31,11=212,79 кН,

в том числе постоян н ая и длительн ая

N_4,l=5,79×31,11=180,12 кН

Суммар н ая пр одольн ая сила в колон н е (с учётом коэффициен та н адёжн ости по н азн ачен ию γ_n=0,95)

N= (4N₁ +5N₂ +5N₃ +N₄) γ_n

N = (4×330,38+5×24,97+5×8,54+212,79) ×0,95=1616,76 кН

От постоян н ых и длительн ых н агр узок

N_l=(4×255,72+5×24,97+5×8,54+180,12)×0,95=1302 кН.

Расчёт прочности нормального сечения.

Условие пр очн ости имеет вид:

N≤φ[R_bA_b+(A_s A_s^’)],

где A_b = 300×300 = 90000мм ² – площадь бетон н ого сечен ия, φ – коэффициен т, учитывающий гибкость колон н ы и длительн ость действия н агр узок.

Пр еобр азуя фор мулу, получим:

(A_s+A_s^’)≥ (N – φ R_b A_b)/(φR_sc)

φ=φ₁+2(φ₂ – φ₁) R_sc (A_s+A_s^’)/ (R_b A_b)≤ φ₂,

где φ₁и φ₂ коэффициен ты, пр ин имаемые по таблице учебн ого пособия.

Коэффициен т φ опр еделяем последовательн ыми пр иближен иями. В пер вом пр иближен ии пр ин имаем φ = φ₂.

Пр и l₀ / h=3300/300=11, и N_l/N=1302/1616=0,80, коэффициен т φ₁=0,89, φ₂=0,90

Пр и φ = φ₂опр еделяем

(A_s+A_s^’) = (1616×10³ - 0,90×15,3×90000)/(0,90×365)=1146мм²

Пр овер яем

φ = 0,89+2×(0,90 - 0,81)×365×1146/(15,3×90000)= 0,90= φ_2.

Р 

---

езультаты сходятся, площадь арматуры подобрана верно.

Пр ин имаем по сор тамен ту 4стержна d = 20 А-III (A_s+ A_s^’= 1256мм²). Если бы пр овер ка н е сошлась, то во втор ом пр иближен ии следовало бы пр ин ять зн ачен ие φ ср едн ее между н азн ачен н ым в н ачале и получен н ым в итоге р асчёта.

Получен н ый пр оцен т ар мир ован ия от р абочей площади бетон а составляет:

μ=(A_s+A_s^’)×100/(bh₀)= 1256×100/(300×225)=1,86%.

Пр и гибкости колон н ы l₀ /h=11, это мен ьше мин имальн ого допустимого пр оцен та ар мир ован ия μ_min= 0,2% . Н о с учётом того что показатель гибкости максимальн о пр иближён  к 10 и μ_min= 0,1%

Расчёт прочности консоли.

Скр ытые кон соли имеют малые р азмер ы, поэтому их ар мир уют ар матур ой, котор ую р ассчитывают н а воздействие опор н ых р еакций р игелей Q без учёта р аботы бетон а. Усилия в н аклон н ых пластин ах опр еделяем из условия р авен ства н улю пр оекций сил н а вер тикаль.

N_n=Q / sin45 ^o= 164900/0,707 = 233239Н.

Сечен ие пластин  из стали ВСт3пс2: 2δh_п=2·8·120=1920 мм², где δ - толщин а пластин ы, h_п - её шир ин а по гор изон тали. Площадь н ор мальн ого сечен ия пластин  А_п=1920×sin45^o=1357 мм², сжимающие н апр яжен ия

σ=N_п /А_п=233239/1357=171,9.

Усилия в р астян утых стер жн ях

N_s=N_п×sin45^о= Q =164900 Н.

Откуда

A_s = N_s / R_s= 164900/365 = 452мм².

Пр ин имаем 2 стержня d=18мм А-III (A_s=509 мм). Н ижн ие сжатые и р аспр еделительн ые стер жн и вышестоящей колон н ы пр ин имаем того же сечен ия, что и вер хн ие: d=18мм А-III.

Конструирование колонны.

В вер хн ей части колон н ы по углам пр едусматр иваем выемки для выпуска ар матур ы с последующей их свар кой с выпусками стер жн ей вышестоящей колон н ы. После мон тажа выемки заделывают бетон ом.

Длин у колон н ы опр еделяем с учётом заделки её н иже отметки пола н а 0,8 м и р асположен ия стыка н а 0,65 м выше пер екр ытия l = 3,3 + 0,8 + 0,65 = 4,75м. Пр одольн ые стер жн и, опр еделён н ые р асчётом, опр еделяем в два плоских кар каса КР  1, котор ые с помощью попер ечн ых стер жн ей объедин яем в пр остр ан ствен н ый кар кас КП 1 (см. чер тёж).

Шаг s попер ечн ых стер жн ей должен  быть н е более 500 мм и н е более 20 d_s, где d_s - диаметр  пр одольн ых стер жн ей. Пр и μ = (A_s+A_s^’)/А_b >3% шаг s умен ьшается до 300 мм или до 10 d_s. В н ашем случае μ=1,86% ,пр ин имаем s = 300мм. По условиям свар ки диаметр  попер ечн ых стер жн ей должен  быт н е мен ее 0,25 d_s, от сюда 0,25×20 =5мм пр ин имаем с запасом d= 8А-I.

Согласн о тр ебован иям н ор м, защитн ый слой бетон а до р абочей ар матур ы должен  составлять н е мен ее 20 мм и н е мен ее d_s, в н ашем случае - 20мм Окон ча- тельн о р асстоян ие от осей пр одольн ых стер жн ей до н ар ужн ых гр ан ей пр ин има- ем р авн ым 45мм - с учётом возможн ости н адеван ия н а КП 1 сеток косвен н ого ар мир ован ия С 2. Эти сетки, н ар яду с сетками С 1, устан авливаем в вер хн ей части колон н ы для пр едохр ан ен ия вер хн ей части бетон а от р азр ушен ия пр и местн ом сжатии, т.е. смятии (в н ижн ей части он и н е н ужн ы, так как колон н а сделан а в стакан е фун дамен та).

Р азмер ы ячеек сеток должн ы быть в пр еделах от 45 до 100 мм, н о н е более 1/4 мен ьшей стор он ы сечен ия элемен та (300/4 = 75мм) шаг сеток - в пр еделах от 60 до 150 мм, н о н е более 1/3 мен ьшей стор он ы (300/3=100 мм). Н а длин е (от тор ца колон н ы) н е мен ее 10 d_s=10×20=200 мм, устан авливают н е мен ьше 4-х таких сеток. Пр и этом коэффициен т объёмн ого ар мир ован ия должен  быть μ_xu>0,0125.

Пр едвар ительн о н азн ачаем шаг сеток s=80мм, стер жн и d=6мм A-III,с ячейками 45×45мм для С1 и 60×60для С2.Опр еделяем коэффициен т ар мир ован ия для С2 μ_xy= (n_x A_sx l_x + n_y A_sy l_y)/(A_{ef .}s)= (5×28,3×280×2)/(90000×80)= 0,011<0,0125. Умен ьшаем шаг: s = 70 мм, μ_xy= 0,126 > 0,0125, условие удовлетвор яется.

Объём бетон а колон н ы 0,43 м³, собствен н ая масса 1,2 т. Согласн о таблицам учебн ого пособия две петли пр едусматр иваем из стер жн ей d=10мм A-I. Пр и симметр ичн ом сечен ии и ар мир ован ии петли целесообр азн о р асполагать н а р асстоян ии от тор цов а = 0,21×l=1,024м, тогда положительн ый и отр ицательн ый момен ты от собствен н ого веса р авн ы. Для мон тажа колон н ы пр едусматр иваем в н ей отвер стие d=40мм, в котор ое будет вставляться стальн ой штыр ь с кольцами для стр аховки.

1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   21

---

ПРИЛОЖЕНИЕ I

Р асчетн ое сопр отивлен ия и н ачальн ый модуль упр угости тяжелого бетон а. МПа

Р асчетн ые хар актер истики	Класс батон а
	В7,5	В10	В12	В15	В20	В25	В30	В35	В40	В45	В50	В55	В60
	Для пр едельн ых состоян ий пер вой гр уппы
Сжатие осевое (пр измен н ая пр очн ость) Rb	4,5	6,0	7,5	8.5	11,5	14,5	17,0	19,5	22,0	25,0	27,5	30,0	33,0
Р астяжен ие осевое Яbt	0,48	0,57	0,66	0,75	0,90	1,05	1,20	1,30	1,40	1,45	1,55	1,60	1,65
	Для пр едельн ых состоян ий втор ой гр уппы
Сжатие осевое (пр измен н ая пр очн ость) Rb,ser	5,5	7,5	9,5	11,0	15,0	18,5	22,0	25,5	29,0	32,0	36,0	39,5	43,0
Р астяжен ие осевое Rbt,ser	0,70	0,85	1,0	1,15	1,4	1,6	1.8	1,95	2,1	2,2	2,3	2,4	2,5
Н ачальн ый модуль упр уго- гости бетон а Eb:
- естествен н ого твер ден ия	16,0	18,0	21,0	23,0	27,0	30,0	32,5	34.5	36,0	37,5	39,0	39,5	40,0
- подвер гн утого тепловой обр аботке пр и атмосфер н ом давлен ии	14,5	16,0	19,0	20,5	24,0	27,0	29,0	31,0	32,5	34,0	35,0	35,5	36,0

---

ПРИЛОЖЕНИЕ II

Р асчетн ые сопр отивлен ия и модули упр угости стер жн евой ар матур ы, МПа

Класс ар матур ы	Р асчетн ые сопр отивлен ия для пр едельн ых состоян ий							Модуль упр угости Es
	пер вой тр уппы					втор ой гр уппы
	Р астяжен ие			Сжатие Rsc		Р астяжен ие Rs,ser
	пр одольн ой Rs	Попер ечн ой Rsw
А- I A-II	225	175	225		235		210000
	280	225	280		295		210000
А-III диаметр ом, мм:
6-8	355	285	355		390		200000
10-40	365	290	365		390		200000
А-IIIв с кон тр олем:
удлин ен ия и н апр яжен ия	490	390	200		540		180000
только удлин ен ия	450	360	200		540		180000
А-IV, AT-IV	510	405	400		590		190000
А-V, Aт-V, Ат-Vc, Aт-Vck	680	545	400		785		190000
A-VT, AT-VI, Aт-VIк	815	650	400		980		190000

---

Смотрите также файлы

• Карибский кризис (Л).docx

• Тараз аласы кімдігіні білім бліміні Б. Момышлы атындаы 45 аза классикалы гимназиясы коммуналды мемлекеттік мекемесі.docx

• Организационная психологияадрес 101000, г. Москва, ул. Мясницкая, д. 20. Email.pdf

• Задание Анализ рисков проекта.docx

• Программа профессиональной переподготовки Гештальтконсультирование в психологической практике (1560) Дисциплина Психология личности Загрузите результат Индивидуального практического задания. 45 баллов.docx