Конструктивная система сборного перекрытия

Рисунок 12 - Схема армирования короткой консоли: 1 - каркас колонны; 2 - продольная рабочая арматура консоли; 3 - наклонные хомуты; 4 - отгибы; 5 - хомуты

4.3 Конструирование стыков колонн

В следствии того, что колонна в данном здании работает при малых эксцентриситетах, то принимаем сухой стык с торцевыми листами и центрирующей прокладкой, в местах контактов концентрирующего напряжения, поэтому торцевые участки колонны усиливают косвенной арматурой.

Косвенное армирование представляет собой пакет поперечных сварных сеток. Для этих сеток принимаем арматуру класса А240. Конструктивно принимаем армирование стыков колонны.

- шаг сеток должен быть не менее 60 мм, не более 1/3 размера меньшей стороны сечения и не более 150 мм; S_сет ? 1/3·400=130 мм, принимаем S_сет=60 мм

- размеры ячеек сеток должны назначаться не менее 45 мм, не более 1/4 меньшей стороны сечении элемента и не более 100 мм;

m_сет ? 1/4·400=100 мм, принимаем m_сет=45 мм

Устанавливаем 4 сетки у торца элемента располагаться; первая сварная сетка располагается на расстоянии 15 мм от нагруженной поверхности элемента.

Рисунок 13 - Конструкция стыка колонны

4.4 Расчет сборных элементов многоэтажной колонны на воздействия в период транспортирования и монтажа

Длина сборного элемента колонны:

l=5+0,35+0,15+0,6=6,1 м

При транспортировании под колонну кладем 2 подкладки на одинаковом расстоянии от торцов. Тогда в сечении колонны под подкладками и в середине пролета между подкладками нагрузка от собственной массы колонны вызовет изгибающие моменты.

При транспортировании конструкции для нагрузки от их собственной массы вводится коэффициент динамичности 1,6.

, (4.37)

При монтаже конструкции вводится кН коэффициент динамичности 1,4

(4.38)

Монтажные петли располагаются на расстоянии ј длины элемента от концов, т.е. на расстоянии 0,77 м.

Рисунок 14- К расчету колонны на воздействия в период транспортирования и монтажа: а) в стадии транспортирования; б) в стадии монтажа.

Определяем опорные реакции в стадии транспортирования:

; (4.39)

Опорный момент:

 (4.40)

Пролетный момент:

; (4.41)

Определим опорные моменты в стадии монтажа:

(4.42)

(4.43)

Опорный момент:

(4.44)

Пролетный момент:

; (4.45)

Изгибающий момент, воспринимаемый сечением колонны при армировании:

М = R_s ·A_{s ·}Z_s, (4.46) где

Z_s = h_col - a - a', (4.47)

здесь а, а' - защитный слой бетона.

Z_s =0,4 - 0,06=0,34 м

М =365·10³·0,34·16,34·10^-4 =202,77кНм

5. Расчет трехступенчатого центрально-нагруженного фундамента

5.1 Сбор нагрузок на фундамент

Продольные усилия колонны:

Условное расчетное сопротивление грунта:

Класс бетона B20, , ,

Арматуру класса А400, .

Нормативную продольную силу N_n для расчета основания (размеров подошвы) фундамента устанавливают по формуле:

(5.1)

где г_f = 1,15- усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке.

кН

Высота фундамента должна удовлетворять условиям:

(5.2)

(5.3)

где высота сечения колонны;

длина анкеровки арматуры колонны в стакане фундамента определяемая по табл. 3;

высота фундамента от подошвы до дна стакана, принимаем ;

требуемый зазор между торцом колонны и дном стакана.



.

Принимаем высоту фундамента и величина h округляется до размера, кратного 15 см =>

Глубину заложения фундамента принимают равной

(5.4)

где 0,15 м - расстояние от уровня чистого пола до верха фундамента.

Размер стороны подошвы квадратного в плане фундамента определяют по формуле

(5.5)

где R₀ - расчетное сопротивление грунта основания;

г_m = 20 кН/м³ - усредненный объемный вес материала фундамента и грунта на его ступенях.

м

Принимаем 3,3м (кратно 300мм)

Определяем минимальную рабочую высоту фундамента из условия его продавливания по поверхности пирамиды:

(5.6)

где - отпор грунта от расчетного продольного усилия без учета веса фундамента и грунта на его ступенях.

(5.8)

Тогда полная высота фундамента будет:

(5.9)

где а₁ - толщина защитного слоя бетона.

Полученную по формуле высоту h округляем в большую сторону до размера, кратного 15 см; .

Окончательную высоту фундамента принимаем ,

Высоту ступеней назначаем в зависимости от полной высоты плитной части фундамента ,.

5.2 Расчет на прочность и раскалывание фундамента

Поскольку фундамент не имеет поперечной арматуры, высоту нижней ступени

(5.10)

проверяют на прочность по наклонному сечению по условию восприятия поперечной силы бетоном.

(5.11) где

=(а-а₁)/2=(3,3-1,3)/2=1м (5.12)

с=

Для единицы ширины этого сечения: , вычисляем:

-условие удовлетворяется.

Проверку прочности фундамента на раскалывание производим из условия:

(5.13)

где м = 0,75 - коэффициент трения бетона по бетону;

г = 1,3 - коэффициент условия работы фундамента в грунте;

А₁ - площадь вертикального сечения фундамента в плоскости, проходящей по оси сечения колонны за вычетом площади стакана.

Глубина стакана:

(5.14)

Площадь стакана:

(5.15)

 (5.16)

- условие выполняется.

Причинами разрушения фундаментов под сборные колонны могут также быть продавливание дна стакана и раскалывание фундамента. Проверку фундамента по прочности на продавливание колонной от дна стакана производим из условия:

(5.17)

где - расчетная продавливающая сила;

- среднее арифметическое периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливания колонной от дна стакана.

(5.18)

(5.19)

(5.20)

-условие не выполняется

Прочность фундамента считается обеспеченной, если удовлетворяется хотя бы одно из условий (5.13) или (5.17).

Армирование фундамента по подошве определяют расчетом на изгиб по нормальным сечениям по граням ступеней и грани колонны как для консольных балок. При двухступенчатом фундаменте значения расчетных изгибающих моментов в сечениях I-I и II-II равны:

(5.21)

-ширина нижней плиты фундамента, м

(5.22)

Сечение рабочей арматуры на всю ширину фундамента можно вычислить, принимая

(5.23)

(5.24)

Из двух значений выбираем большее и по сортаменту производим подбор арматуры в виде сетки. Шаг стержней принимаем S=0,15. На длине подошвы фундамента можно расположить (n_w+1) стержней, где n_w- число шагов, определенное по:

n_w=(а-2)/ S, (5.25)

где - расстояние от конца стержня сетки до грани фундамента, м

n_w=(3,3-2·0,03)/ 0,15=21,6

Принимаем 22 стержня, при этом количество стержней составляет n_S = n_w+1=23 штуки. Найдем требуемый диаметр стержня:

= / n_S (5.26)

= / 23=1,52м²

Принимаем сварную сетку с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой из стержней 23Ш14А400 c .

Рисунок 15- Схемы образования пирамиды продавливания от действия нормальной силы

Заключение

В данном курсовом проекте рассчитаны элементы: многопустотная плита перекрытия, ригель, колонна и фундамент, обладающие прочностью и устойчивостью, достаточной жесткостью, удовлетворяющие требованиям по трещиностойкости и участвующие в общей надежной работе здания. На основании расчетов по первой и второй группе предельных состояний были назначены соответствующие классы бетона и арматуры. При расчете ригеля были уточнены его размеры.

Литература

Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. - М.: Стройиздат, 1991. - 767 с.

Попов Н.Н., Забегаев Э.Е. Проектирование и расчет железобетонных и каменных конструкций. - М.: Высшая школа, 1986.-400с.

Предварительно напряженные плиты сборных железобетонных перекрытий. Методические указания к курсовому проекту №1 по курсу «Железобетонные конструкции». - Краснодар, из-во КПИ, 1988. - 20 с

Колонны и фундаменты. Методические указания к курсовому проекту №1 по курсу «Железобетонные конструкции». - Краснодар, из-во КПИ, 1988. - 24 с.

Сборные многопролетные ригели. Методические указания к курсовому проекту №1 по курсу «Железобетонные конструкции». - Краснодар, из-во КПИ, 1987. - 24 с.

Шерешевский И.А. Конструирование гражданских зданий. - Л.: Стройиздат, 1981 - 176 с.

СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции - М.: Госстрой России 2004. - 29с.

СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции. - М.: Стройиздат, 1985. - 62 с.

СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. - М.: Стройиздат, 1986. - 46 с.

СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. - М.: Госстрой России , 2004. - 78с.

СП 52-102-2004. Предварительно напряженные железобетонные конструкции. - М.: Госстрой России , 2004. - 45с.

Размещено на Allbest.ru

...