Компоновка конструктивной схемы сборного железобетонного перекрытия

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

1

Компоновка конструктивной схемы сборного железобетонного перекрытия

Размеры здания в плане: -длина-19,2м ; ширина-72м.

-сетка колонн-6,4 х 7,2 м.

Количество надземных этажей: 10

Ригели расположены в поперечном направлении. Ригели поперечных рам- трехпролетные, на опорах жестко закреплены с крайними и соседними колоннами. В конструктивной схеме перекрытия по средним осям колонн укладывают связевые плиты, а между- рядовые.

Плиты перекрытий- предварительно напряженные, многопустотные с круглыми пустотами. Многопустотные рядовые плиты принимают с номинальной шириной, равной 1800мм; связевые плиты-распорки шириной 1800мм; доборные плиты шириной 1000мм. Размещают по рядам колонн и опирают на ригели , опорные столики на крайних колоннах.

Глубина опирания панелей на стены- 120мм. Глубина заделки ригелей в стены принимается не менее 250мм.

1.РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО ФУНДАМЕНТА ПОД КОЛОННУ

фундамент железобетонный арматура

1.1 Исходные данные

Грунты основания- пески средней плотности, условное расчетное сопротивление грунта R₀= 0,45 МПа.

Бетон тяжелый класса В25. Расчетное сопротивление растяжению R_bt=1,05 МПа, г_b1= 0,9. Арматура класса А500С, R_s= 435 МПа = 43,5 кН/см².

Вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его обрезах

г_m= 20 кН/м³.

1.1.1 Назначение предварительных размеров фундамента

Высоту фундамента предварительно принимаем 90см. С учетом пола подвала глубина заложения фундамента Н₁= 105см.

1.1.2 Нормативные и расчетные характеристики материалов

Нагрузка на 1 м² перекрытия Таблица 1

Таблица 2 Нагрузки на 1 м² покрытия

Расчетное усилие, передающееся с колонны на фундамент, N=2500,7 кН.

Нормативное усилие

 где

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

1.1.3 Сбор нагрузок на фундамент

Рассчитывается средняя колонна подвального этажа высотой h_fl1= 4,0м.

Высота типового этажа h_fl2= 3,4м.

Грузовая площадь колонны А= 6,4 7,2= 46,08м²

Продольная сила N, действующая на колонну, определяется по формуле:

где n=10- количество этажей

А=46,8м²- грузовая площадь

g, V_p, V₀- постоянная и временная нагрузки на 1м² перекрытия по табл.1.

Согласно табл.1, g=4,6799 кН/м²; V_p= 0,6 кН/ м²; V₀= 8,5 кН/ м²

g_roof - постоянная нагрузка на 1м² покрытия по табл.2 (g_roof= 6,5 кН/ м²)

S- полная снеговая нагрузка на 1м² покрытия по табл.2( S= 2,4 кН/ м² )

g_b- собственный вес ригеля с учетом г_f и г_n длиной (7,2-0,4)= 6,8м

g_b= 3,666,8= 24,888 кН

g_col - собственный вес колонны

Ш_n1- коэффициент сочетаний (коэффициент снижения временных нагрузок в зависимости от кол-ва этажей), определяемый по формуле:

, где

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРА СТОРОНЫ ПОДОШВЫ ФУНДАМЕНТА

Площадь подошвы центрально-нагруженного фундамента определяется по условному давлению на грунт R₀ без учета поправок в зависимости от размеров подошвы фундамента и глубины его заложения

Размер стороны квадратной подошвы фундамента:

м

Принимаем

Давление на грунт от расчетной нагрузки

2.3 Определение высоты фундамента

Рабочая высота фундамента из условия продавливания

Полная высота фундамента устанавливается из условий:

1) продавливания

2) заделки колонны в фундаменте:

3) анкеровки сжатой арматуры колонны

Базовая длина анкеровки, необходимая для передачи усилия в арматуре с полным расчетным сопротивлением R_s на бетон, определяется по формуле [3]:

Учитывая ГОСТ 52544-2006 [1] берем арматуру ш20, число стержней-1.

- площадь поперечного сечения анкеруемого стержня

- периметр его сечения

- расчетное сопротивление сцепления арматуры с бетоном, принимаемое равномерно распределенным по длине анкеровки

- коэф-т, учитывающий влияние вида поверхности арматуры. Для горячекатаной арматуры периодического профиля

- коэф-т, учитывающий влияние размера диаметра арматуры, принимаемый равным:

1,0-при диаметре продольной арматуры

Требуемая расчетная длина анкеровки арматуры с учетом конструктивного решения элемента в зоне анкеровки определяется по формуле [3]:

где площади поперечного сечения арматуры, соответственно требуемая по расчету и фактически установленная

Берем

б- коэффициент, учитывающий влияние на длину анкеровки напряженного состояния бетона и арматуры. Для сжатых стержней периодического профиля б=0,75. Тогда:

Кроме того, согласно требованиям [3], фактическую длину анкеровки необходимо принимать

Из четырех величин принимаем максимальную длину анкеровки, т.е.

Следовательно, из условия анкеровки арматуры

Принимаем трехступенчатый фундамент общей высотой 90 см и с высотой ступеней 30 см. При этом ширина первой ступени a₁=1,1 м, а второй a₂=1,8 м.

Проверяем, отвечает ли рабочая высота нижней ступени

условию прочности при действии поперечной силы без поперечного армирования в наклонном сечении. Для единицы ширины этого сечения

(b=100 см) должно выполняться условие:

Поперечная сила от давления грунта:

= 21,707 кН

21,707 кН < 118,125 кН - прочность обеспечена.

2.4 Расчет на продавливание

Проверяем нижнюю ступень фундамента на прочность против продавливания. Расчет элементов без поперечной арматуры на прдавливание при действии сосредоточенной силы производится из условия:

где F- продавливающая сила, принимаемая равной продольной силе в колонне подвального этажа на уровне обреза фундамента за вычетом нагрузки, создаваемой реактивным отпором грунта, приложенным к подошве фундамента в пределах площади с размерами, превышающими размер площадки опирания (в данном случае второй ступени фундамента a₂ x a₂=1,8 x 1,8 м ) на величину h₀ во всех направлениях;

А_b - площадь расчетного поперечного сечения, расположенного на расстоянии 0,5h₀ от границы площади приложения силы N c рабочей высотой сечения h₀. В нашем случае h₀=h₀₃=0,25 м.

Площадь A_b определяется по формуле:

где U- периметр контура расчетного сечения

Площадь расчетного поперечного сечения

Продавливающая сила равна:

здесь p= 316,3 кН/м², -реактивный отпор грунта

A₁- площадь основания продавливаемого фрагмента нижней ступени фундамента в пределах контура расчетного поперечного сечения, равная:

Проверка условия показывает:

т.е. прочность нижней ступени фундамента против продавливания обеспечена.

2.5 Определение площади арматуры подошвы фундамента

Подбор арматуры производим в 3-х вертикальных сечениях фундамента, что позволяет учесть изменение параметров его расчетной схемы, в качестве которой принимается консольная балка, загруженная действующим снизу вверх равномерно распределенным реактивным отпором грунта. Для рассматриваемых сечений вылет и высота сечения консоли будут разными, поэтому выявить наиболее опасное сечение можно только после определения требуемой площади арматуры в каждом из них.

Сечение I-I

Площадь сечения арматуры определяем по формуле:

Сечение II-II

Сечение III-II

Из трех найденных значений подбор арматуры производим по максимальному значению, т.е. .

Шаг стержней принимается от 150 мм до 300 мм (кратно 50 мм). При ширине подошвы фундамента минимальный диаметр стержней

Принимаем нестандартную сварную сетку с одинаковой в обоих направлениях арматурой из стержней ш14 А500 с шагом 150 мм.

Имеем 13 стержней ш14 A500

с

Проценты армирования м:

-в сечении I-I:

-в сечении II-II:

-в сечении III-III

Так как во всех сечениях , количество принятой арматуры оставляем без изменений.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2000.

2. СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2004.

3. СП 52-101-2003. Свод правил по проектированию и строительству. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. - М. ФГУП ЦПП, 2005г.

4. СП 52-102-2004. Свод правил по проектированию и строительству. Предварительно напряженные железобетонные конструкции . - М. ФГУП ЦПП, 2005г.

5. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры ( к СП 52-101-2003). - М. ФГУП ЦПП, 2005г.

6. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций ( к СП 52-102-2004). - М. ФГУП ЦПП, 2005г.

7. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс: Учебник для вузов - 5-ое изд., М.:Стройиздат,1991г.

8. Железобетонные конструкции.Часть 1.: Учебное издание/ О.Г. Кумпяк, А.М. Болдышев, Н.К. Ананьев, В.С. Самсонов; под ред. О.Г. Кумпяка. - М: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2006г.

9. Расчет железобетонных конструкций по прочности, трещиностойкости и деформациям/ А.С. Залесов, Э.Н.Кодыш, Л.Л.Лемыш, Н.К. Никитин- М.: Стройиздат, 1988.

10. Бондаренко В.М., Бакиров Р.О., Назаренко В.Г., Римшин В.И. Железобетонные и каменные конструкции: Учебник для вузов., М.: Высшая школа, 1988г.

11. Кудзис А.П. Железобетонные и каменные конструкции: Учебник для строительных специальностей вузов. В 2-х частях. Ч.1. Материалы, конструирование, теория и расчет. М.: Высшая школа, 1989г.

12. Кудзис А.П. Железобетонные и каменные конструкции: Учебник для строительных специальностей вузов. В 2-х частях. Ч.2. Конструкции промышленных и гражданских зданий п сооружений. М.: Высшая школа, 1988г.

13. ГОСТ 52544-2006. Прокат арматурный свариваемый периодического профиля классов А500С и В500С для армирования железобетонных конструкций.- М. Стандартинформ, 2006.

Размещено на Allbest.ru