144737 (620713), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Требуемая площадь поперечного сечения закладной детали из стали ВСтЗпс (R_s = 225 МПа)

Толщину калиброванной закладной детали принимаем равной = 10 мм, ширину средней части - исходя из требуемой площади поперечного сечения A_s, , принимаем b = 82 мм.

Калиброванная закладная деталь М1 (рис. 7) крепится сваркой к закладной детали ригеля М2, которая в свою очередь должна быть приварена к верхним продольным стержням арматурного каркаса ригеля. Требуемая площадь этих стержней из арматуры класса А400 (R_s = 355 МПа)

По сортаменту принимаем 2 стержня 18А400 (A_s = 5,09 см²).

Рис.8.Основные размеры и армирование ригеля

Кроме рабочей арматуры предусматривается монтажная: продольная - 10 А240, поперечная класса А240, объединяющая плоские каркасы в пространственные диаметром, равным 0,3 диаметра продольной арматуры, 0,3*22 = 6,6 мм, принимаем 8 мм, шаг 500 мм. Толщину закладных деталей принимаем равной 10 мм.

4. Расчет и конструирование колонны подвала

При выполнении статического расчета вручную в курсовой работе усилия М и N в колонне подвала среднего ряда с некоторыми упрощениями можно определить следующим образом.

В начале находим величину грузовой площади покрытия и каждого из перекрытий, нагрузка с которой передается на колонну

где l - пролеты ригелей, l = 5,7 м;

B - шаг колонн, В = 5,4 м.

Затем определяем расчетные нагрузки.

Нагрузка на колонну от веса перекрытий

где q₁ - полная расчетная нагрузка на 1 погонный метр ригеля, q₁ =54,44кН/м;

р - временная расчетная нагрузка на 1 м² перекрытия (см. табл. 1), р = 2,28 кН/м; n_пер - число перекрытий в здании, n_пер = 3.

Нагрузка на колонну от веса покрытия

где g₁ - расчетная нагрузка от веса пола (табл. 1), g₁ = 1,54 кН/м;

_у, _с - объемные массы соответственно утеплителя и стяжки, _у = 300 кг/м³; _с = 1800 кг/м³;

_у, _с - толщина соответственно утеплителя и стяжки, _у = 15 см, _с = 2 см;

q_к - нагрузка от веса рулонной кровли, q_к = 20 кг/м²;

_fy,_fc,_fк - коэффициенты надежности по нагрузке соответственно утеплителя, стяжки и кровли, которые здесь равны 1,3.

Нагрузка от веса колонны

где b_к - предварительный размер поперечного сечения колонны, b_к = 0,3м; h_под, h_эт - высота соответственно подвала и этажа, h_под = 2,8 м, h_эт = 3,3 м; n - число этажей, n =3;

- объемная масса железобетона, = 2500 кг/м³ (25 кН/м³); _f - коэффициент надежности по нагрузке _f = 1,1.

Постоянная расчетная нагрузка на колонну

Временная расчетная нагрузка на колонну

где S₀ - нормативный вес снегового покрова на 1 м поверхности земли, принимаемый по табл. 1.7 [6] в зависимости от района строительства, для II района строительства S₀ = 1,2кПа;

- коэффициент зависящий от вида перекрытия, = 1

Постоянная расчетная продольная сила в колонне подвала

Определение изгибающих моментов в колонне можно выполнить из условия, что при полужестких стыках с ригелями максимальный момент в колонне возникает при загружении временной нагрузкой одного из двух ригелей, опирающихся на колонну, причем момент воспринимается только колонной. В этом случае

,

где R - опорная реакция ригеля от временной нагрузки р (табл. 1),

R = 0,5*р*В* l = 0,5*2,28*5,4*5,7 =35,1кН

е₁ - эксцентриситет опорной реакции при принятых размерах колонны е₁ = 25 см.

Конструктивный расчет колонны выполняем как внецентренно сжатого элемента прямоугольного профиля с симметричной арматурой. Расчетную длину колонны принимаем равной высоте подвала, l₀ = 2,8 м. Принимаем класс бетона колоны В35, продольной рабочей арматуры А400.

По таблице 3.4 6 определяем расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, R_b = 14,5 МПа, по таблице 3.56 модуль деформации бетона E_b = 27000 МПа.

По таблице 5.85 находим расчетное сопротивление продольной арматуры осевому растяжению, R_s = 355 МПа и осевому сжатию R_sc = 355 МПа, по таблице 3.106 модуль деформации стали E_s = 200000 МПа.

Принимаем размеры поперечного сечения колонны b = h = 30 см.

Рабочая высота сечения h₀ = h – a = 30 – 3 = 27 см.

Критическая продольная сила

Случайный эксцентриситет е_а принимаем равным наибольшему из трех значений: е_а = l₀/600 = 280/600 = 0,47 см, е_а = h/30 = 30/30 = 1 см и е_а = 1 см.

Расстояние от точки приложения силы N до центра тяжести растянутой арматуры

,

начальный эксцентриситет

Определяем значение следующих величин:

ω₀ = 0,85-0,008*R_b = 0,85-0,008*14,5 = 0,734

,

, a^’ = 3 см, ,

,

При _n < _r (1.458 < 1.5) площадь поперечного сечения арматуры определяем по формуле

,

Требуемую площадь поперечного сечения арматуры определяем, исходя из минимального процента армирования,

По сортаменту(таблица 3.136) подбираем 3 стержня диаметром 22 мм с площадью сечения A_s = A_s^’ = 11,4 см².

Определяем процент армирования

Поперечную арматуру (хомуты) устанавливаем без расчета. В сварных каркасах диаметр хомутов принимают равным 0,3 диаметра продольной арматуры(0,3*22 = 6,6 мм), шаг хомутов - не более 20 диаметров продольных стержней (20*22 = 440 мм), но не более удвоенной ширины колонны (2*300 = 600 мм) и не более 500 мм. Поперечную арматуру выполняем из стали класса А 240 8 мм с шагом 400 мм.

Рис. 9. Армирование колонны

Рис. 10. Стык колонн с ванной сваркой выпусков арматуры

Расчет стыка выполняют для двух стадий его работы:

• для стадии монтажа проверяют прочность бетона центрирующего выступа на местное смятие при незамоноличенном стыке;

• для стадии эксплуатации при замоноличенном стыке подбирают параметры косвенного армирования в зоне анкеровки продольной арматуры, где она частично или полностью не включена в работу.

В курсовой работе выполним расчет стыка для стадии эксплуатации с некоторыми упрощениями, основанными на следующих исходных предпосылках:

1. Работа продольной рабочей арматуры в зоне ее анкеровки при расчете прочности не учитывается.

2. На основании предыдущих расчетов устойчивость колонн в полной мере обеспечивается бетоном и продольной арматурой.

3. Изгибающие моменты в колонне не велики, в месте стыка они близки к нулю; их влиянием на неравномерность распределения напряжений по сечению можно пренебречь.

4. Так как l₀/h < 20 случайные эксцентриситеты можно не учитывать.

С этих позиций расчет стыка выполняем следующим образом.

Вначале назначаем шаг сеток косвенного армирования S в пределах 60-150 мм, но не более h/3 = 30/3 = 10 см (рис. 10). Сетки устанавливаем у торца колонны на длине l которая должна быть не менее десяти диаметров продольной арматуры (10*22 = 220 мм) и не менее размера поперечного сечения h = 30 см. Размер ячеек а₁ назначаем в пределах 45-100 мм, но не более h/4 = 300/4 = 75 мм. Принимаем S = 100 мм, l = 300 мм, а₁ = 60 мм. Сетки выполняем из арматуры класса А400, диаметр определяем расчетом.

Расчетная нагрузка на колонну первого этажа

Требуемое расчетное сопротивление бетона сжатию, усиленного косвенным армированием

где A_ef - площадь поперечного сечения колонны, ограниченная

контуром сетки, без учета площади подрезок, A_ef = 5*a² = 5*5² = 125 см²

Необходимый коэффициент косвенного армирования

Требуемая площадь одного стержня сетки

где n и l₁- соответственно число стержней одного направления в

сетке и длина стержня.

По сортаменту подбираем диаметр стержней сетки 14 мм, A_s = 1,539 см².

Консоли колонны ввиду небольшой высоты устраиваем с жесткой арматурой, состоящей из двух сжатых и двух растянутых стержней класса А400 и вертикальных ребер-пластин, соединяющих эти стержни.

Рис. 11. Конструкция консолей колонны

Их расчет выполняем как изгибаемого элемента с двойной арматурой.

Изгибающий момент в консоли

где Q- опорное давление ригеля, равное максимальной

поперечной силе (см. статический расчет ригеля), Q = 168,6 кН;

С - расстояние от грани колонны до точки приложения силы Q (С =10 см).

Требуемая площадь продольной арматуры

где z_s - плечо внутренней пары сил: z_s = 10 см.

По сортаменту подбираем 2 стержня 18 мм. На срез от действия поперечной силы консоль рассчитывают без учета работы бетона, как стальную конструкцию. В курсовой работе этот расчет не выполняем и конструктивно принимаем толщину вертикальных ребер = 10мм.

5. Расчет и конструирование фундамента под колонну

Принимаем класс бетона фундамента В15, продольной рабочей арматуры А300.

По таблице 3.4 6 определяем расчетное сопротивление бетона осевому растяжению, R_bt = 0.75 МПа.

По таблице 5.8 5 находим расчетное сопротивление продольной арматуры осевому растяжению, R_s = 270 МПа.

Определение размеров подошвы фундамента

Изгибающий момент, передаваемый колонной на фундамент, относительно мал, его можно не учитывать, фундамент условно считать центрально нагруженным, принять квадратным в плане с требуемым размером подошвы

где N - полная расчетная продольная сила, передаваемая колонной

на фундамент, N = 1216,72 ;

R₀ - условное расчетное давление на грунт , R₀ = 220 кН;

Характеристики

Список файлов курсовой работы