Файл: Многоэтажного здание жесткой системы с неполным железобетонным каркасом.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.03.2024
Просмотров: 35
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
расчетное напряжение стержня в месте, от которого измеряется анкеровка; = 43480 ;
расчетное значение предельного напряжения сцепления, для стержней периодического профиля может быть рассчитано следующим образом:
(15)
где:
— расчетное сопротивление бетона растяжению (при =1,5); ;
коэффициент, учитывающий влияние условий сцепления и положение стержней при бетонировании; = 0,7;
коэффициент, учитывающий влияние диаметра стержня:
при ∅≤32 мм = 1,0;
коэффициент, учитывающий профиль арматурного стержня, равный 1,50 для гладких стержней;
Из этого получаем:
4.5 Расчетная длина анкеровки
Согласно пункту 9.4.4.1 [1] расчетную длину анкеровки ненапрягаемых стержней следует рассчитывать по формуле:
(16)
где:
— коэффициенты, определяемые по таблице 12.3;
- для учета влияния формы стержней при достаточном защитном слое бетона;
- для учета влияния минимальной толщины защитного слоя бетона;
- для учета влияния усиления поперечной арматурой;
- для учета влияния одного или нескольких приваренных поперечных стержней ( > 0,6∅) вдоль расчетной длины анкеровки ;
- для учета влияния поперечного давления плоскости раскалывания вдоль расчетной длины анкеровки;
- базовая длина анкеровки,
- минимальная длина анкеровки, принимаемая для растянутых стержней;
Находим общую длину рулона анкеровки по следующей формуле:
(17)
где:
длина здания;
количество второстепенных балок; ;
Определяем расчетную длину одного рулона по формуле
(18)
где:
общая длина рулона;
количество рулонов;
Определяем необходимую длину одного рулона по формуле:
(19)
где:
расчетная длина одного рулона;
расчетная длина анкеровки ненапрягаемых стержней;
Определяем расчетную ширину одного рулона по формуле:
(20)
где:
ширина здания;
количество рулонов;
Определяем необходимую ширину одного рулона по формуле:
(21)
где:
расчетная ширина одного рулона;
- минимальная длина анкеровки;
5 РАСЧЕТ МОНОЛИТНОЙ ВТОРОСТЕПЕННОЙ БАЛКИ
5.1 Сбор нагрузок
Таблица 2 – Сбор нагрузок на 1 погонный метр длины второстепенной балки
5.2 Расчетная схема, расчетная длина и расчетные усилия
Расчетная схема второстепенной балки принимается как для неразрезной многопролетной балки на основании того, что каждая второстепенная балка имеет много пролетов, а неразрезность мы создаем верхним армированием над опорами второстепенных балок на главные.
Полная нагрузка равна 29408,11 Н/м
29408,11 Н/м
Рисунок 2 – Расчетная схема второстепенной балки
Расчетный крайний пролет второстепенной балки определяется по формуле:
(22)
где:
– ширина главной балки, равная 40 см;
– длина второстепенной балки, равная 500 см;
- привязка, равная 400 мм;
Расчетный средний пролет второстепенной балки определяется по формуле:
(23)
где:
– ширина главной балки, равная 40 см;
– длина второстепенной балки, равная 500 см;
Определяем изгибающие моменты.
(24)
где:
– изгибающий момент в первом пролете;
расчетный крайний пролет второстепенной балки, равный 73 ;
полная нагрузка, равна 29408,11 Н/м;
(25)
где:
– изгибающий момент на первой промежуточной опоре;
, смотреть на формулу (24);
(26)
где:
– изгибающий момент в среднем пролете;
расчетный средний пролет второстепенной балки, равный ;
полная нагрузка, равна 29408,11 Н/м;
Определяем поперечные силы от полной расчетной нагрузки:
(27)
где , смотреть на формулу (24);
2) На первой промежуточной опоре слева по формуле:
(28)
где , смотреть на формулу (24);
3) На первой промежуточной опоре справа по формуле:
(29)
где , смотреть на формулу (26);
5.3 Подбор продольной рабочей арматуры второстепенной балки
Рисунок 5 - Подбор продольной арматуры (тавр).
1) Подбор продольной рабочей арматуры в первом пролете
Определяем ширину сжатой полки по формуле:
(30)
где:
– ширина второстепенной балки, равная 20 см;
– шаг второстепенной балки, равный 260 см;
Определяем коэфициент по моменту Н см, действующему в крайних пролетах, по формуле:
(31)
где:
Н см;
Значения коэффициента следует принимать для бетона классов по прочности на сжатие не более С12/15, = 0,85;
ширина сжатой полки, равная ;
рабочая высота бетона, определяемая по формуле:
(32)
где:
– высота второстепенной балки, равная 40 см;
– минимальная толщина защитного слоя, равна 4см;
расчетное сопротивление бетона сжатию для железобетонных и предварительно напряженных конструкций, для бетона класса С12/15 равен ;
Требуемая площадь растянутой арматуры определяется:
(33)
Здесь по таблице В.1 приложения В НТП РК 02-01-1.1-2011 для нормального бетона находим ≤ C12/15 → → .
= 434,8 МПа = 43480 ;
При помощи интерполяции получаем для = .
Пользуясь сортаментом арматуры [2], по находим количество стержней, диаметр и площадь арматуры: ,
2) Подбор продольной рабочей арматуры в среднем пролете
Определяем коэфициент по моменту Н*см, действующему в крайних пролетах, по формуле (31):
Н см;
По таблице В.1 приложения В НТП РК 02-01-1.1-2011 для нормального бетона находим ≤ C12/15 → → .
= 434,8 МПа = 43480 ;
Методом интерполяции получаем для = .
Требуемая площадь растянутой арматуры определяется по фомуле (33)
Пользуясь сортаментом арматуры [2], по находим количество стержней, диаметр и площадь арматуры: ,
3) Подбор продольной рабочей арматуры на первой промежуточной опоре
Поскольку полка таврового сечения находится в растянутой зоне, то расчет ведем, как для прямоугольного сечения шириной b=20 см.
Определяем коэфициент по моменту Н*см, действующему в крайних пролетах, по формуле:
(34)
Требуемая площадь растянутой арматуры определяется:
(36)
= 434,8 МПа = 43480 ;
Получаем для = .
Пользуясь сортаментом арматуры [2], по находим количество стержней, диаметр и площадь арматуры: ,
Согласно пункту 7.2.1.1 [1] расчет железобетонных элементов по прочности на действие поперечных сил при отсутствии вертикальной и (или) наклонной (отогнутой) арматуры, следует производить из условия
(37)
где:
- расчетная поперечная сила в рассматриваемом сечении, вызванная действием нагрузок;
расчетная поперечная сила, воспринимаемая железобетонным элементом без поперечной арматуры, определяемая по формуле:
(38)
где:
частный коэффициент безопасности по бетону, принимаемый равным 1,5;
характеристическое сопротивление бетона осевому сжатию, принимаемое согласно таблице 6.1, =30МПа;
коэффициент, определяемый по формуле:
(39)
где рабочая высота бетона;
коэффициент продольного армирования, определяемый по формуле:
(40)
где:
площадь сечения продольной растянутой арматуры, учитываемой в расчете прочности наклонного сечения;
минимальная ширина поперечного сечения элемента в растянутой зоне, = 20 см.
=55 640,144 Н
Определяем расчетную поперечную силу, воспринимаемую железобетонным элементом без поперечной арматуры по формуле (38).
36см;
Определяем коэффициент продольного армирования по формуле (40):
=4,02 ;
И получаем:
Условие (37) не удовлетворено – требуется расчет поперечной арматуры.
Н
Определяем расчетную поперечную силу, воспринимаемую железобетонным элементом без поперечной арматуры по формуле (38).
36см
;
Определяем коэффициент продольного армирования по формуле (40):
=3,08
Условие (37) не удовлетворено – требуется расчет поперечной арматуры.
= Н
Определяем расчетную поперечную силу, воспринимаемую железобетонным элементом без поперечной арматуры по формуле (38). 36см;
Определяем коэффициент продольного армирования по формуле (40):
=4,02 ;
Условие (37) не удовлетворено – требуется расчет поперечной арматуры.
Согласно пункту 7.2.1.3 [1] в зонах элемента, где согласно формуле (41), необходимо предусмотреть поперечную арматуру, которая позволит выполнить условие где .
– расчетная поперечная сила в рассматриваемом сечении, вызванная действием нагрузок;
- составляющая поперечной силы, воспринимаемая арматурой в элементе, имеющем поперечное армирование, определяемая по формуле:
(42)
где:
площадь сечения поперечной арматуры;
расстояние между хомутами;
расчетное значение предела текучести поперечной арматуры, для S400 Н/ ;
- плечо внутренней пары сил для элемента с постоянной высотой, соответствующее изгибающему моменту в рассматриваемом элементе. При расчете поперечного усилия железобетонного элемента без продольной силы, в общем, может быть использовано приближенное значение = 0,9d;
угол между бетонным сжатым раскосом и осью балки, перпендикулярной к поперечному усилию (предельные значения 1≤ ≤ 2,5); .
Согласно пункту 7.2.3.2.1 [1], если на участках зоны среза выполняется условие < < (41), на этих участках необходимо установить расчетное количество поперечной арматуры.
В пределах длины расчетных участков поперечное армирование рассчитывают из условий:
(43)
где:
то же, что в формуле (41);
расчетная поперечная сила, воспринимаемая сжатыми подкосами при расчете наклонного сечения.
Определяем составляющую поперечной силы, воспринимаемую арматурой в элементе, имеющем поперечное армирование, .
= 55640.144 Н
Принимаем арматуру класса S400, ∅16мм.
Площадь сечения поперечной арматуры определяется по формуле:
(44)
где:
– расчетная поперечная сила в рассматриваемом сечении, вызванная действием нагрузок;
-то же, что и в формуле (42);
расстояние между хомутами, определяемое по формуле:
(45)
где:
,
рабочая высота бетона,
Тогда
Н
Принимаем арматуру класса S400, ∅14мм.
Определяем расстояние между хомутами по формуле (45):
;
Площадь сечения поперечной арматуры определяется по формуле (44):
Тогда
= Н
Принимаем арматуру класса S400, ∅14мм.
Определяем расстояние между хомутами по формуле (45):
;
Тогда
Рисунок - разрез второстепенной балки
6. РАСЧЕТ И КОНСТРУКТИРОВАНИЕ МОНОЛИТНОЙ КОЛОННЫ
6.1 Сбор нагрузок на несущие конструкции здания
Таблица 3 – Сбор нагрузок на 1 погонный метр длины главной балки
расчетное значение предельного напряжения сцепления, для стержней периодического профиля может быть рассчитано следующим образом:
(15)
где:
— расчетное сопротивление бетона растяжению (при =1,5); ;
коэффициент, учитывающий влияние условий сцепления и положение стержней при бетонировании; = 0,7;
коэффициент, учитывающий влияние диаметра стержня:
при ∅≤32 мм = 1,0;
коэффициент, учитывающий профиль арматурного стержня, равный 1,50 для гладких стержней;
Из этого получаем:
4.5 Расчетная длина анкеровки
Согласно пункту 9.4.4.1 [1] расчетную длину анкеровки ненапрягаемых стержней следует рассчитывать по формуле:
(16)
где:
— коэффициенты, определяемые по таблице 12.3;
- для учета влияния формы стержней при достаточном защитном слое бетона;
- для учета влияния минимальной толщины защитного слоя бетона;
- для учета влияния усиления поперечной арматурой;
- для учета влияния одного или нескольких приваренных поперечных стержней ( > 0,6∅) вдоль расчетной длины анкеровки ;
- для учета влияния поперечного давления плоскости раскалывания вдоль расчетной длины анкеровки;
- базовая длина анкеровки,
- минимальная длина анкеровки, принимаемая для растянутых стержней;
Находим общую длину рулона анкеровки по следующей формуле:
(17)
где:
длина здания;
количество второстепенных балок; ;
Определяем расчетную длину одного рулона по формуле
(18)
где:
общая длина рулона;
количество рулонов;
Определяем необходимую длину одного рулона по формуле:
(19)
где:
расчетная длина одного рулона;
расчетная длина анкеровки ненапрягаемых стержней;
Определяем расчетную ширину одного рулона по формуле:
(20)
где:
ширина здания;
количество рулонов;
Определяем необходимую ширину одного рулона по формуле:
(21)
где:
расчетная ширина одного рулона;
- минимальная длина анкеровки;
5 РАСЧЕТ МОНОЛИТНОЙ ВТОРОСТЕПЕННОЙ БАЛКИ
5.1 Сбор нагрузок
Таблица 2 – Сбор нагрузок на 1 погонный метр длины второстепенной балки
Нагрузка | Характер. значение | | Расчетн. значение |
Постоянная нагрузка | |||
2096 Н/м | 5449,6 | 1,35 | 7356,96 |
( (0,42м – 0,06м) | 1890 | 1,35 | 2551,15 |
Итого постоянной нагрузки | 7339,6 | | 9908,11 |
Временная нагрузка | |||
Временная нагрузка | 13000 | 1,5 | 19500 |
| | | |
Полная нагрузка | |||
Полная нагрузка | 20339,6 | | 29408,11 |
5.2 Расчетная схема, расчетная длина и расчетные усилия
Расчетная схема второстепенной балки принимается как для неразрезной многопролетной балки на основании того, что каждая второстепенная балка имеет много пролетов, а неразрезность мы создаем верхним армированием над опорами второстепенных балок на главные.
Полная нагрузка равна 29408,11 Н/м
29408,11 Н/м
Рисунок 2 – Расчетная схема второстепенной балки
Расчетный крайний пролет второстепенной балки определяется по формуле:
(22)
где:
– ширина главной балки, равная 40 см;
– длина второстепенной балки, равная 500 см;
- привязка, равная 400 мм;
Расчетный средний пролет второстепенной балки определяется по формуле:
(23)
где:
– ширина главной балки, равная 40 см;
– длина второстепенной балки, равная 500 см;
Определяем изгибающие моменты.
-
В первом пролете по формуле:
(24)
где:
– изгибающий момент в первом пролете;
расчетный крайний пролет второстепенной балки, равный 73 ;
полная нагрузка, равна 29408,11 Н/м;
-
На первой промежуточной опоре по формуле:
(25)
где:
– изгибающий момент на первой промежуточной опоре;
, смотреть на формулу (24);
-
В среднем пролете по формуле:
(26)
где:
– изгибающий момент в среднем пролете;
расчетный средний пролет второстепенной балки, равный ;
полная нагрузка, равна 29408,11 Н/м;
Определяем поперечные силы от полной расчетной нагрузки:
-
На крайних опорах по формуле:
(27)
где , смотреть на формулу (24);
2) На первой промежуточной опоре слева по формуле:
(28)
где , смотреть на формулу (24);
3) На первой промежуточной опоре справа по формуле:
(29)
где , смотреть на формулу (26);
Рисунок 5 - Подбор продольной арматуры (тавр).
1) Подбор продольной рабочей арматуры в первом пролете
Определяем ширину сжатой полки по формуле:
(30)
где:
– ширина второстепенной балки, равная 20 см;
– шаг второстепенной балки, равный 260 см;
Определяем коэфициент по моменту Н см, действующему в крайних пролетах, по формуле:
(31)
где:
Н см;
Значения коэффициента следует принимать для бетона классов по прочности на сжатие не более С12/15, = 0,85;
ширина сжатой полки, равная ;
рабочая высота бетона, определяемая по формуле:
(32)
где:
– высота второстепенной балки, равная 40 см;
– минимальная толщина защитного слоя, равна 4см;
расчетное сопротивление бетона сжатию для железобетонных и предварительно напряженных конструкций, для бетона класса С12/15 равен ;
Требуемая площадь растянутой арматуры определяется:
(33)
Здесь по таблице В.1 приложения В НТП РК 02-01-1.1-2011 для нормального бетона находим ≤ C12/15 → → .
= 434,8 МПа = 43480 ;
При помощи интерполяции получаем для = .
Пользуясь сортаментом арматуры [2], по находим количество стержней, диаметр и площадь арматуры: ,
2) Подбор продольной рабочей арматуры в среднем пролете
Определяем коэфициент по моменту Н*см, действующему в крайних пролетах, по формуле (31):
Н см;
По таблице В.1 приложения В НТП РК 02-01-1.1-2011 для нормального бетона находим ≤ C12/15 → → .
= 434,8 МПа = 43480 ;
Методом интерполяции получаем для = .
Требуемая площадь растянутой арматуры определяется по фомуле (33)
Пользуясь сортаментом арматуры [2], по находим количество стержней, диаметр и площадь арматуры: ,
3) Подбор продольной рабочей арматуры на первой промежуточной опоре
Поскольку полка таврового сечения находится в растянутой зоне, то расчет ведем, как для прямоугольного сечения шириной b=20 см.
Определяем коэфициент по моменту Н*см, действующему в крайних пролетах, по формуле:
(34)
Требуемая площадь растянутой арматуры определяется:
(36)
= 434,8 МПа = 43480 ;
Получаем для = .
Пользуясь сортаментом арматуры [2], по находим количество стержней, диаметр и площадь арматуры: ,
-
Подбор поперечной арматуры для второстепенной балки
Согласно пункту 7.2.1.1 [1] расчет железобетонных элементов по прочности на действие поперечных сил при отсутствии вертикальной и (или) наклонной (отогнутой) арматуры, следует производить из условия
(37)
где:
- расчетная поперечная сила в рассматриваемом сечении, вызванная действием нагрузок;
расчетная поперечная сила, воспринимаемая железобетонным элементом без поперечной арматуры, определяемая по формуле:
(38)
где:
частный коэффициент безопасности по бетону, принимаемый равным 1,5;
характеристическое сопротивление бетона осевому сжатию, принимаемое согласно таблице 6.1, =30МПа;
коэффициент, определяемый по формуле:
(39)
где рабочая высота бетона;
коэффициент продольного армирования, определяемый по формуле:
(40)
где:
площадь сечения продольной растянутой арматуры, учитываемой в расчете прочности наклонного сечения;
минимальная ширина поперечного сечения элемента в растянутой зоне, = 20 см.
-
На крайних опорах
=55 640,144 Н
Определяем расчетную поперечную силу, воспринимаемую железобетонным элементом без поперечной арматуры по формуле (38).
36см;
Определяем коэффициент продольного армирования по формуле (40):
=4,02 ;
И получаем:
Условие (37) не удовлетворено – требуется расчет поперечной арматуры.
-
На первой промежуточной опоре слева
Н
Определяем расчетную поперечную силу, воспринимаемую железобетонным элементом без поперечной арматуры по формуле (38).
36см
;
Определяем коэффициент продольного армирования по формуле (40):
=3,08
Условие (37) не удовлетворено – требуется расчет поперечной арматуры.
-
На первой промежуточной опоре справа по формуле:
= Н
Определяем расчетную поперечную силу, воспринимаемую железобетонным элементом без поперечной арматуры по формуле (38). 36см;
Определяем коэффициент продольного армирования по формуле (40):
=4,02 ;
Условие (37) не удовлетворено – требуется расчет поперечной арматуры.
Согласно пункту 7.2.1.3 [1] в зонах элемента, где согласно формуле (41), необходимо предусмотреть поперечную арматуру, которая позволит выполнить условие где .
– расчетная поперечная сила в рассматриваемом сечении, вызванная действием нагрузок;
- составляющая поперечной силы, воспринимаемая арматурой в элементе, имеющем поперечное армирование, определяемая по формуле:
(42)
где:
площадь сечения поперечной арматуры;
расстояние между хомутами;
расчетное значение предела текучести поперечной арматуры, для S400 Н/ ;
- плечо внутренней пары сил для элемента с постоянной высотой, соответствующее изгибающему моменту в рассматриваемом элементе. При расчете поперечного усилия железобетонного элемента без продольной силы, в общем, может быть использовано приближенное значение = 0,9d;
угол между бетонным сжатым раскосом и осью балки, перпендикулярной к поперечному усилию (предельные значения 1≤ ≤ 2,5); .
Согласно пункту 7.2.3.2.1 [1], если на участках зоны среза выполняется условие < < (41), на этих участках необходимо установить расчетное количество поперечной арматуры.
В пределах длины расчетных участков поперечное армирование рассчитывают из условий:
(43)
где:
то же, что в формуле (41);
расчетная поперечная сила, воспринимаемая сжатыми подкосами при расчете наклонного сечения.
Определяем составляющую поперечной силы, воспринимаемую арматурой в элементе, имеющем поперечное армирование, .
-
На крайних опорах
= 55640.144 Н
Принимаем арматуру класса S400, ∅16мм.
Площадь сечения поперечной арматуры определяется по формуле:
(44)
где:
– расчетная поперечная сила в рассматриваемом сечении, вызванная действием нагрузок;
-то же, что и в формуле (42);
расстояние между хомутами, определяемое по формуле:
(45)
где:
,
рабочая высота бетона,
Тогда
-
На первой промежуточной опоре слева
Н
Принимаем арматуру класса S400, ∅14мм.
Определяем расстояние между хомутами по формуле (45):
;
Площадь сечения поперечной арматуры определяется по формуле (44):
Тогда
-
На первой промежуточной опоре справа по формуле:
= Н
Принимаем арматуру класса S400, ∅14мм.
Определяем расстояние между хомутами по формуле (45):
;
Тогда
Рисунок - разрез второстепенной балки
6. РАСЧЕТ И КОНСТРУКТИРОВАНИЕ МОНОЛИТНОЙ КОЛОННЫ
6.1 Сбор нагрузок на несущие конструкции здания
Таблица 3 – Сбор нагрузок на 1 погонный метр длины главной балки
Нагрузка | Характер. значение | | Расчетн. значение |
Постоянная нагрузка | |||
| 2096*5= 10480 | 1,35 | 14148 |
1830 | 4846,15 | 1,35 | 6542,30 |
(80-0,06) | 7400 | 1,35 | 9768 |
Итого постоянной нагрузки g | 22726,15 | | 30458,3 |
Временная нагрузка | |||
Временная нагрузка | 25000 | 1,5 | 37500 |
- длительная | | | |
- кратковременная | | | |
Полная нагрузка | |||
Полная нагрузка | 57726,15 | | 67958,3 |
| | | |