Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Расчет сборной железобетонной колонны






АРХИТЕКТУРНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ

Необходимо рассчитать и сконструировать колонну среднего ряда общественного 2-х этажного здания с плоской кровлей, при случайных эксцентриситетах (е00). Высота надземного этажа – 3,6 метра, подвального – 2,9 метра. Верхний обрез фундамента заглублен на 0,56 м ниже отметки чистого пола подвала. Членение колонн – поэтажное. Стыки колонн располагаются на высоте 0,75 метров от верха плит перекрытия. Ригели опираются на консоли колонн. Класс бетона по прочности – В30, продольная арматура класса А-III. По назначению здание относится ко II классу, следовательно, принимаем значение коэффициента

4.1.1. Определение расчетных нагрузок и усилий

Грузовая площадь от перекрытий и покрытий при сетке колонн 3х6 метров составит: .

Принимаем сечение ригеля равным b=56,5 (см), h=45 (см).

Сечение колонны предварительно принимаем .

Расчетная длинна колонн в первом-четвертом этажах принимается равным высоте этажа , для подвального этажа с учетом некоторого защемления колонны в стакане фундамента

Собственный расчетный вес колонны на один этаж:

В первом-четвертом этажах –

в подвальном этаже –

Подсчет нормативных и расчетных нагрузок сведен в таблицу №1.

Таблица №1

Нагрузки Нормативная на 1 м2, кН/м2 Коэффициент надежности по нагрузке Расчетная нагрузка, кН/м2
Покрытие
ж/б плита t=220 мм, ρ=2500 кг/м3 5,5 1,1 6,05
Пенополистирольные плиты t=200 мм, ρ=290 кг/м3 0,58 1,2 0,696
Цементно-песчаная стяжка t=20 мм, ρ=1800 кг/м3 0,36 1,3 0,468
Водоизоляционный ковер 0,12 1,2 0,144
Ригель сечением 565х450 мм t=450 мм, ρ=2500 кг/м3 1,06 1,1 1,166
Постоянная нагрузка 8,524
Временная нагрузка: - длительная - кратковременная 1,8 0,3 1,5 1,4 1,4 1,4 2,52 0,42 2,1
Всего от покрытия 9,42 - 11,044
Перекрытие
ж/б плита t=220 мм, ρ=2500 кг/м3 5,5 1,1 6,05
Цементно-песчаная стяжка t=20 мм, ρ=1800 кг/м3 0,54 1,3 0,702
Теплоизоляция t=30 мм, ρ=290 кг/м3 0,087 1,2 0,104
Ригель сечением 565х450 мм t=450 мм, ρ=2500 кг/м3 1,06 1,1 1,166
Постоянная нагрузка 8,022
Временная нагрузка: - длительная - кратковременная 2,64 1,0 1,64 1,4 1,4 1,4 3,696 1,4 2,296
Всего от перекрытия 9,827 - 11,718

- нагрузка на 1 м2 покрытия длительная.

Нагрузки от перекрытия:

- нагрузка на 1 м2.

Перекрытия длительная:

За расчетное сечение колонн по этажам приняты сечения в уровне стыков колонн, а для подвального этажа – в уровне отметки верха фундамента.

Подсчет расчетной нагрузки на колонну сведен в таблицу №2

Таблица №2

Этажи Нагрузка от покрытия и перекрытия, кН Собственный вес колонны, кН Расчетная суммарная нагрузка, кН
длительная кратковременная длительная кратков ременная полная
2 160,992 37,8 15,84 176,832 37,8 214,632
1 371,916 79,128 31,68 403,596 79,128 482,736
подвал 582,84 120,456 48,22 631,06 120,456 751,516
               

4.1.2. Расчет колонны подвального этажа

Усилия с учетом коэффициентов надежности по назначению здания будут равны:

Сечение колонны , бетон класса В-30 с расчетным сопротивлением бетона осевому сжатию Rb=17 МПа, арматура из стали класса A-III, Rsc=365 МПа, .

Предварительно вычисляем отношение .

Это отношение равно .

Гибкость колонны , следовательно, необходимо учитывать прогиб колонны.

Эксцентриситет , а так же не менее .

Принимаем большее значение .

Расчетная длина колонны ,

следовательно, расчет продольной арматуры выполняем по формуле:

Задаемся процентом армирования и вычисляем

.

При и по таблице 2.15 (3) определяем коэффициент .

Полагая, что определяем коэффициент .

Определяем коэффициент : .

.

Определяем требуемую площадь сечения продольной арматуры:

.

- коэффициент условия работы при h>20 (см).

Полученное значение показывает, что сечение колонны завышено и нет необходимости в установке арматуры, однако из конструктивных соображений в качестве рабочей арматуры колонны принимаем:

4Æ12 с As=4,52 см2.

Фактическая несущая способность сечения 400´400 мм.

несущая способность достаточная.

Поперечная арматура в соответствии с данными таблицы 2 приложения II (3) принята Æ6 мм класса A-III с шагом 300 мм < 20´d=20´12=240 мм < hc=40 (см).

Армирование колонны подвального этажа показано в графической части проекта.

4.1.3. Расчет стыка колонн

Рассчитываем стык колонн между подвальным и первым этажом.

Колонны стыкуют сваркой торцевых стальных листов, между которыми при монтаже вставляют центрирующую прокладку толщиной 5 (мм). Расчетное усилие в стыке принимаем по нагрузке первого этажа .

Из расчета на местное сжатие стык должен удовлетворять условию:

.

Для колонны первого этажа принимаем продольную арматуру

4Æ20 (мм) A-III, бетон класса В-30. Так как продольная арматура обрывается в зоне стыка, то требуется усиление концов колонн сварными поперечными сетками. Проектируем сетку из арматуры класса A-III Æ6 (мм), Rs=355 МПа, сварку торцевых листов выполняем электродами марки Э-42, Ruf=180 МПа.

Назначаем размеры центрирующей прокладки в плане.

Принимаем прокладку размером 140´140´5 (мм).

Размеры торцевых листов в плане , толщина 80 (мм).

Усилие в стыке передается через сварные швы по периметру торцевых листов и центрирующую прокладку. .

Определяем усилие , которое могут воспринять сварные швы:

, - общая площадь контакта.

- площадь контакта по периметру сварного шва торцевых листов.

Площадь контакта под центрирующей прокладкой.

Общая площадь контакта , .

Определяем усилия приходящиеся на центрирующую прокладку:

Вычисляем требуемую толщину сварного шва по контуру торцевых листов: , где, Rwy=Ry=215МПа.- как для сжатых стыков швов, дополняемых электродами марки Э-42 в конструкциях из стали марки Вст3кп.

- длинна шва, 1 (см) – учет на не провар шва по концам с каждой стороны.

.

Окончательно принимаем катет сварного шва равным 5 (мм), что соответствует толщине центрирующей пластины.

Определяем шаг и сечение сварных сеток в торце колонны под центрирующей прокладкой. По конструктивным соображениям у торцов колонны устанавливаем 5 сеток S=80 (мм). При этом шаг сеток должен быть не менее 60 (мм); 80 (мм)>60 (мм) и не более размера меньшей стороны сечения. и не более 150 (мм). Сетки устанавливаются на длине 32 (см), что меньше 10d=10´1,2=12 (см), где d – диаметр продольных рабочих стержней.

Принимаем размеры ячейки сетки 50 (мм), что менее сечения колонны. Принимаем предварительно сетки из стержней Æ5 (мм) Вр-1 , As= 0,96 (см2), размер стороны ячейки а=5 (см), число стержней в сетке n=8 шт, шаг сеток S=8 (см).

Определяем коэффициент насыщенности поперечными сетками:

.

Вычисляем коэффициент эффективности косвенного армирования .

, где

Прочность стыка при расчете на смятие должно удовлетворять условию: , где, Rb,red- приведенная призменная прочность бетона.

, - площадь сечения колонны.

.

- условие соблюдается.

, - площадь бетона, заключенного внутри контура поперечных сеток, считая по осям крайних стержней.

.

.

Определяем прочность стыка на смятие: - условие соблюдается, прочность торца колонны достаточна.

4.1.4. Расчет консоли колонны

Опирание ригеля на колонну осуществляется на железобетонную консоль. Действующая на консоль опорная реакция ригеля воспринимается бетонным сечением консоли и растянутой арматурой, расчет который приведен ниже.

Произведем расчет консоли в уровне перекрытия первого этажа.

Расчетные данные: бетон колонны класса В-30, арматура класса A-III, ширина консоли равна ширине колонны, bc=15 (см), ширина ригеля b=56,5 (см).

Максимальная расчетная реакция от ригеля перекрытия при составит: .

Вычисляем минимальный вылет консоли lрм из условия смятия над концом ригеля.

С учетом зазора между торцом ригеля и гранью колонны, равной 5 (см), вылет консоли .

Принимаем кратным 5 (см), .

Высоту сечения консоли находим по сечению, проходящему по грани колонны. Рабочую высоту сечения определяем из условия при . .

Определяем расстояние а от точки приложения опорной реакции Q до грани колонны. .

Максимальная высота h0 составит

.

Минимальная высота составит .

Полную высоту сечения консоли у основания принимаем 30 (см), h0=30-3=27 (см).

Находим высоту свободного конца консоли, если нижняя грань ее наклонена по углом 450, .

- условие соблюдается.

Расчет армирования консоли: расчетный изгибающий момент

Определяем :

По таблице 3.1 (1) определяем .

Вычисляем требуемую площадь сечения продольной арматуры:

Принимаем 2Æ22 (мм) A-III, As=7,6 см2.

Данную арматуру привариваем к закладным деталям консоли, на которую устанавливают, а затем крепят на сварке ригель.

При h=30 (см)>2,5´а= 2,5´4,2=10,5 (см) консоль армируют наклонными хомутами по всей высоте и отогнутыми стержнями. Хомуты принимаем двухветвевыми из стаи класса A-III Æ6 (мм), Asw=0,283 см2. Шаг хомутов консоли назначаем равным не более 150 (мм) и не более . Принимаем шаг S=5 (см).

Армирование консолей показано в графической части проекта.







Дата добавления: 2015-08-17; просмотров: 3651. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Толкование Конституции Российской Федерации: виды, способы, юридическое значение Толкование права – это специальный вид юридической деятельности по раскрытию смыслового содержания правовых норм, необходимый в процессе как законотворчества, так и реализации права...

Значення творчості Г.Сковороди для розвитку української культури Важливий внесок в історію всієї духовної культури українського народу та її барокової літературно-філософської традиції зробив, зокрема, Григорій Савич Сковорода (1722—1794 pp...

Постинъекционные осложнения, оказать необходимую помощь пациенту I.ОСЛОЖНЕНИЕ: Инфильтрат (уплотнение). II.ПРИЗНАКИ ОСЛОЖНЕНИЯ: Уплотнение...

Седалищно-прямокишечная ямка Седалищно-прямокишечная (анальная) ямка, fossa ischiorectalis (ischioanalis) – это парное углубление в области промежности, находящееся по бокам от конечного отдела прямой кишки и седалищных бугров, заполненное жировой клетчаткой, сосудами, нервами и...

Основные структурные физиотерапевтические подразделения Физиотерапевтическое подразделение является одним из структурных подразделений лечебно-профилактического учреждения, которое предназначено для оказания физиотерапевтической помощи...

Почему важны муниципальные выборы? Туристическая фирма оставляет за собой право, в случае причин непреодолимого характера, вносить некоторые изменения в программу тура без уменьшения общего объема и качества услуг, в том числе предоставлять замену отеля на равнозначный...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2023 год . (0.005 сек.) русская версия | украинская версия