kursovik (Железобетонный многоэтажный гараж), страница 2

Принимаем бетон м.з. В35 (R_b=19,5Мпа,) и напрягаемую арматуру класса К-7 (R_s=1210 Мпа, R_s,ser=435 МПа, E_s=180000 МПа).

Назначаем величину предварительного напряжения арматуры σ_sp=1015 МПа и проверяем условие:

для электротермического способа натяжения

Расчет плиты по предельным состояниям первой группы.

Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси.

Сечение двутавровое с полкой в сжатой зоне.

проверим условие:

граница сжатой зоны в полке, значит расчет будем производить как для прямоугольного сечения шириной b=b_f=1000мм

Вычислим относительную граничную высоту сжатой зоны:

;

Вычислим требуемую площадь сечения напрягаемой арматуры:

по конструктивным требованиям принимаем 3Ø12(A_s=2,72см²).

Расчет прочности плиты по сечениям, наклонным к продольной оси.

_{Проверяем условие:}

_{т.е.условие выполняется. Проверяем условие:}

_и

_{Находим усилия обжатия от растянутой продольной арматуры}

_{Вычисляем}

_Т.к.

Расчет по предельным состояниям второй группы.

Определение геометрических характеристик приведенного сечения.

a=b=

По таб.2 СНиП определяем категорию требований по трещиностойкости

В закрытом помещение 3-я категория

Определение потерь предварительного напряжения при натяжении арматуры.

Определим первые потери предварительного напряжения по позициям 1-6 табл.5 [1].

Потери от релаксации напряжений

Потери от температурного перепада

Потери отсутствуют таким образом усилия обжатия Р1 с учётом потерь рас. по поз.1-5 таб.5

Точка приложения усилия Р1 совпадает с центром тяжести сечения напрягаемой арматуры поэтому

Потери от быстропротекающей ползучести бетона

Напряжение на уровне растянутой арматуры (y=e_op=80мм) будет равно

Напряжение на уровне крайнего верхнего волокна (y=h-y_red=110мм)будет равно:

Потери на уровне растянутой арматуры

Потери на уровне крайнего верхнего волокна

Усилие обжатия с учетом первых потерь определяется

Определим вторые потери предварительного напряжения по позициям 7-11 табл.5 [1].

Напряжение на уровне растянутой арматуры (y=e_op=80мм) будет равно:

Напряжение на уровне крайнего верхнего волокна (y=h-y_red=110мм) будет равно:

Потери от усадки тяжёлого бетона

МПа

Потери на уровне крайнего верхнего волокна

Поэтому согласно СНиП п.1.25 потери не увеличиваются

Усилие обжатия с учётом суммарных потерь

Проверка образования трещин

Расстояние до ядровой точки

При действии Р₁ в стадии изготовления напряжения в верхней зоне бетона равно

Т.е. минимальное напряжение в бетоне при действии усилия обжатия Р1 будет сжимающим, следовательно верхние начальные трещины не образуются

Согласно п.4,5 СНиП принимаем

Трещины в нижней зоне не образуются, т.е. не требуется расчет ширины раскрытия трещин.

Расчет прогиба плиты выполняем при условии отсутствия трещин в растянутой зоне бетона.

Находим кривизну от действия кратковременных нагрузок

постоянных и длительных

Прогиб плиты без учёта выгиба от усадки пол-и бетона при предварительном обжатии будет равен:

Т.к

то ,

Выгиб плиты от усадки и ползучести бетона при предварительном обжатии составит

Прогиб плиты будет равен:

4. Расчет неразрезного ригеля.

Назначаем предварительные размеры поперечного сечения ригеля.

Определим расчетную нагрузку на 1м ригеля, собираемую с грузовой полосы шириной, равной расстоянию между осями ригелей (s=4800 мм).

ИТОГО 31,32

Рисунок 5. Огибающая эпюра изгибающих моментов.

Расчет прочности ригеля по сечению, нормальному к продольной оси.

Определим требуемую площадь продольной арматуры:

1) для сечения в середине первого пролета

принимаем 6Ø20(A_s=18,85см²)

Назначаем хомуты А1 d=8мм S=150 n=3

Определяем значение принимая

Поскольку

Следовательно значение не корректируем

Согласно п. 3.32 СНиП определяем длину проекции опасного наклонного сечения

Так как

Значение с определяем только по формуле:

Поскольку

принимаем L=1.36м

Длина проекции наклонной трещины ровна

то принимаем =0,64 тогда

т.е. прочность наклонного сечения по поперечной силе обеспечена

• Сечение в пролете с продольной арматурой 6Ø20(A_s=1885мм²)

• Сечение в пролете с продольной арматурой 3Ø20(A_s=763мм²)

• Сечение в пролете с продольной арматурой 5Ø20(A_s=1272мм²)

• Сечение в пролете с продольной арматурой 4Ø20(A_s=1018мм²)

1)

=5,27

5. Расчёт колонны.

Определим нагрузку на колонну с грузовой площади, соответствующей заданной сетке колонн 6,8∙5,6=38,08м².

Постоянная нагрузка от конструкций одного этажа:

• от перекрытия и пола: 4,26·38,08=162,22 кН

• от собственного веса ригеля : 0,46·0,23·6,8·25·1,1=19,79 кН

• от собственного веса колонны : 0,16·3,6·25·1,1=15,84 кН

итого: 162,22+19,79+15,84=197,85 кН

Временная нагрузка от перекрытия одного этажа: 6·38,08=228,48 кН

в том числе длительная 4,2·38.08=159,94 кН

Постоянная нагрузка от кровли 5кН/ ,

5·38,08=190,4 кН,

то же с учетом нагрузки от ригеля и колонны верхнего этажа:

182,4+18,21+14,52=215,13 кН

Временная нагрузка от снега для г. Самара (IV снеговой район, s=2,4кН/м²)

2,4·38,08=91,39 кН

В том числе длительная: 91,39·0,7=63,97 кН

Принимаем бетон м.з. В35 (R_b=17,5Мпа) и арматуру АII (R_sс=280Мпа).

Принимая предварительно коэффициент φ=0,8, вычисляем требуемую площадь сечения продольной арматуры:

принимаем конструктивно 4Ø16(A_s=804мм²).

Выполним проверку прочности сечения колонны с учетом площади сечения фактически принятой арматуры.

; ;

, уточняем коэффициент φ :

Тогда фактическая несущая способность расчетного сечения колонны будет равна:

,

следовательно, прочность колонны обеспечена. Так же удовлетворяются требования по минимальному армированию, поскольку

Поперечную арматуру в колонне конструируем из арматуры класса Вр-I диаметром 5мм, устанавливаем с шагом s=300мм<20d=20·14=320мм и менее 500мм.

1. Расчёт фундамента.

Нормативная нагрузка на колонну N_ser=1200,71 кН

Условное расчетное сопротивление грунта R_o=0,28 МПа

Удельный вес бетона фундамента и грунта на обрезах γ_m=20·10^-6Н/мм³

Вычислим требуемую площадь подошвы фундамента

Размер стороны квадратной подошвы фундамента должен быть не менее

Назначаем размер , при этом давление под подошвой фундамента от расчетной нагрузки будет равно

По условию заделки колонны в фундамент полная высота фундамента должна быть не менее

С учетом удовлетворения всех условий принимаем окончательно фундамент высотой Н=850мм, двухступенчатый, с высотой нижней ступени h₁=450мм.

Выполним проверку прочности нижней ступени по перечной силе без поперечного армирования для единицы ширины этого сечения (b=1мм)

Площадь сечения арматуры подошвы фундамента определим из расчета фундамента на изгиб в сечениях 1-1 и 2-2.

Сечение арматуры одного и другого направления на всю ширину фундамента определим из условий:

Нестандартную сварную сетку конструируем с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой 12 Ø10(A_s=942 мм²) с шагом 150мм.

7. Расчёт кирпичного столба с сетчатым армированием.

Определим нагрузку на колонну с грузовой площади, соответствующей заданной сетке колонн 6,8∙5,6=38,08м².

Постоянная нагрузка от конструкций одного этажа:

• от перекрытия и пола: 4,26·38,08=162,22 кН

• от собственного веса ригеля : 0,46·0,23·6,8·25·1,1=19,79 кН

• от собственного веса колонны : 0,16·3,6·25·1,1=15,84 кН

итого: 162,22+19,79+15,84=197,85 кН

Временная нагрузка от перекрытия одного этажа: 6·38,08=228,48 кН

в том числе длительная 4,2·38.08=159,94 кН

Постоянная нагрузка от кровли 5кН/ ,

5·38,08=190,4 кН,

то же с учетом нагрузки от ригеля и колонны верхнего этажа:

182,4+18,21+14,52=215,13 кН

Временная нагрузка от снега для г. Самара (IV снеговой район, s=2,4кН/м²)

2,4·38,08=91,39 кН

В том числе длительная: 91,39·0,7=63,97 кН

Принимаем кирпич марки 125 на растворе марки 75 R=2МПа и арматуру Вр-1 (R_s=216Мпа).

Назначаем размеры сечения кирпичного столба

Т.к. заданная величина эксцентриситета

Вычисляем максимальное напряжение в кладке

где , значение коэффициентов принято предварительно ориентировочно.

Определяем требуемый процент армирования кладки принимая значение тогда получим

где для арматуры диаметром 5мм класса Bp-1 с учётом коэффициента условий работы

Назначаем шаг сеток S=158мм

Принимаем размер с=50 мм, при этом получим

Определяем фактическую несущую способность запроектированного сечения кирпичного столба с сетчатым армированием для определения коэффициентов продольного изгиба расчётная высота столба будет равна соответственно гибкость в плоскости действия изгибающего момента

и соответствующая ей гибкость

Находим упругую характеристику кладки с сетчатым армированием по формуле:

Находим значение коэффициентов продольного изгиба для армированной кладки при внецентренном сжатии соответственно получим

Коэффициент , учитывающий повышение расчётного сопротивления кладки определяем

Тогда фактическая несущая способность будет равна

8. Список используемой литературы.

1. СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции/ Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 88с.;

2. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлых и лёгких бетонов без предварительного напряжения арматуры ( к СНиП 2.03.01-84)/ ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 192с.;

3. Пособие по проектированию предварительно напряжённых железобетонных конструкций из тяжёлых и лёгких бетонов ( к СНиП 2.03.01-84). Ч. I/ ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. – 192с.;

4. Пособие по проектированию предварительно напряжённых железобетонных конструкций из тяжёлых и лёгких бетонов ( к СНиП 2.03.01-84). Ч. II/ ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. – 144с.;

5. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия/ Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987. – 36с.

6. СНиП П-22-81. Каменные и армокаменные конструкции

7. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. – М.: Стройиздат, 1985.

8. Бородачёв Н.А. Автоматизированное проектирование железобетонных и каменных конструкций: Учеб. Пособие для вузов – М.: Стройиздат, 1995. – 211с.

9. Улицкий И.И. Железобетонные конструкции ( расчёт и проектирование). Изд. Третье, переработанное и дополненное. Киев, «Будiвельник», 1972. – 992с.

10. Фролов А.К. Проектирование железобетонных, каменных и армокаменных конструкций: Учебное пособие. – М.: Издательство АСВ, 2001. – 170с.

24