122587 (Железобетонные конструкции), страница 3

Для поперечной арматуры выбираем арматуру класса АI с R_s=17 кн/см².

Приступая к подбору поперечной арматуры, необходимо определить максимальную перерезывающую силу в главной балке.

Q_{вн max}=372,66кН.

а) Проверка условия достаточности принятого сечения:

0,35bh₀R_b Q;

0,35*35*65*1,35=1075 кН.> Q=372,66 кН.

б) Проверка необходимости постановки поперечной арматуры по расчету:

0,6bh₀R_bt=0,6*35*65*0,1=136,5âí

-следовательно, необходимо продолжить расчет.

в) Зададимся из конструктивных соображений диаметром хомутов:

d_sw d_s;

Принимаем d_sw=10 ìì. ñ f_sw=0,785 см².

г) Определим шаг хомутов:

S_{max (1)}= = =59,52см.

Уточним шаг хомутов из конструктивных соображений по табл. на

cтр.23[1]

Принимаем S₁=25 см. S₂=50 см.

д) Определим q_sw= = 2,14> =1,75 кН/см.

е) Определим Q_{пред. min}:

Q_{пред. min}= = =503,15 >Q_вн

3.5. Построение эпюры моментов главной балки.

Эпюра материалов.

По эпюре материалов определим длину стержней рабочей продольной арматуры. Эпюра материалов показывает, насколько экономически рационально запроектирована балка.

Зная число стержней и площадь рабочей арматуры в расчетных сечениях можно подсчитать величину момента М_s:

М_s= h₀A_{s факт.}R_s;

Так как A_{s факт}>А_{s расч.} , то М_s>М_вн.

Выполнить обрыв стержней в точке теоретического обрыва нельзя. Необходимо продолжить стержень на длину анкеровки. Анкеровка стержня W обеспечивает включение обрываемого стержня в работу к точке теоретического обрыва стержня.

W= .

4. Ðàñ÷åò è проектирование колонны.

4.1. Определение нагрузок действующих на колонну 1-го этажа.

Нагрузка на колонну передается от главной балки перекрытия рассматриваемого этажа.

G_кол=3 +G_{кол. собст.};

G_{кол. собст}= n_этHA_b1.2;

G_{кол. собст}=25*4*3,6*0,4 0,4*1,2=69,12кН.

G_кол=3*77,77*4+69,12=1002,36 кН.

P_кол=3 =3*207* (4-1)=1863 кН.

N_вн.= G_кол+ P_кол;

N_вн=2865,36 кН.

Определение арматуры в колонне и составление схемы армирования.

4.2.1. Материалы.

Для изготовления колонн обычно принимают марку бетона не ниже М300, в качестве рабочей арматуры используют сталь классов А-II или А-III, для хомутов- сталь классов А-I.

Принимаем марку бетона М300. Для него:

призменная плотность R_пр=1,7 кн/см².

R_пр =1,35 кн/см².

прочность при осевом растяжении R_p=0,15 кн/см².

R_p=0,1 кн/см².

В конструкции используем арматуру из стали класса АIII R_а=34 кн/см².

4.2.2. Определение арматуры в колонне.

а) Определим площадь поперечного сечения колонны. Сечение принимаем квадратным, с размером стороны равным ширине главной балки.

А_b= =b ;

А_b=1225 см².

б) Определим площадь арматуры А_s:

;

Примем в первом приближении =0.9

А_s= =45см²;

в) Определим сортамент:

8 28 ÀIII

А_sф=49,26 см²

г) Проверка принятого сечения:

Для проверки необходимо определить фактическое:

= _b+2( _s- _b) ;

_b и _а –коэффициенты определяемые по таблице 6[1] стр.31.

=1,01

_b=0.91

_s=0.92

=0,91+2(0,92-0,91)*1,01=0,93

д) Осуществим проверку:

N_{вн. факт}(А_bR_b+А_{s ф}R_{s сж});

N_вн=2865,36 кН.

2865,36 0,93*(1225*1,35+49,26*34)=3095,6 кН.

5. Расчет и проектирование фундамента.

5.1. Определение нагрузок, действующих на фундамент.

Расчет отдельно стоящего железобетонного фундамента под центральную нагрузку состоит в определении размеров подошвы фундамента, его высоты и площади арматуры. При этом размеры подошвы фундамента определяются по усилиям от нормативной нагрузки и заданному расчетному сопротивлению грунта R_гр .

Нормативное усилие определяем по формуле:

N^н= , где N_вн- расчетная нагрузка от колонны

n=1,15 – усредненный коэффициент перегрузки.

N^н= =2491,6 кН.

R_гр=230 кн/м².

5.2. Определение габаритных размеров фундамента с учетом R_гр.

5.2.1. Определение габаритных размеров фундамента.

А_ф= ;

где R_гр- расчетное сопротивление грунта, кН/м².

_ср- объемная масса грунта и бетона, кН/м³.

H_заглуб- глубина заложения фундамента, определяется в зависимости от глубины промерзания, м.

H_заглуб=1 м.

А_ф= =13,86 м².

b_ф=a_ф= ;

b_ф=a_ф=3,44 м.

Принимаем размер подошвы фундамента 3,4 3,4м.

5.2.2. Определение высоты фундамента.

Минимальная высота фундамента определяется из условия прочности его на продавливание колонной. Считаем, что оно происходит по поверхности пирамиды, боковые стороны которой начинаются у колонны и наклонены под углом 45⁰.

В качестве бетона для фундамента принимаем бетон М200.

H_ф= ;

где S=4b_к=4*40=160 см.

R_ср=2R_bt=2*0.075=0.15 кн/см².

H_ф= =119,4 см.

Принимаем H_ф=120 см.

Фундамент выполнен ступенчатым .

Количество ступеней – 3

Высота ступеней а=0,4м.

5.2.3. Проверка прочности грунта для принятого сечения фундамента.

;

H_заглубА_фn;

20*1*11,86*1,15=272,78 кН.

=226,6 кН/м²;

Таким образом проверка прошла, принимаем данное значение сечения фундамента.

5.3. Определение арматуры и составление схемы армирования.

Фундамент армируется плоскими сварными сетками. Число стержней на один погонный метр 5-15. Используем арматуру класса АII.

А_{s 1-1}= ;

где М_1-1- значение момента у грани второго уступа

М_1-1= ;

где

h₀=H_ф-а=1,2-0,05=1,15 м.=115 см.

l₁=0,6 м.

М_1-1= =138,7 кН*м.

А_{s 1-1}= = 6,23 см².

Определим изгибающий момент у грани колонны (сечение 2-2):

М_2-2= ;

М_2-2= =866,7 кН*м.

А_{s 2-2}= =38,95 см².

В результате расчета по сортаменту принимаем:

8 25 АII

А_sф=39,27 см².

Список литературы

Кононов Ю.И. “Монолитное железобетонное ребристое перекрытие с балочными плитами”- методические указания по курсовому проекту.- ЛПИ. 1982 г.

Курс лекций по дисциплине “Железобетонные конструкции”.