Конструктивная схема сборного железобетонного перекрытия

Бабошко.dwg

Водоизоляция4 слоя рубероида12 мм
Пенобетонные плиты120 мм
Пароизоляция 1 слой рубероида3 мм
Цементно-песчаная стяжка20 мм
Засыпка из гравия 60 мм
План сборного перекрытия на отм. 3.200 М1:100
Схема армирования плиты П-1 М 1:20
Проект гражданского 6-этажного здания
Конструктивное решение
Напрягае-nмаяnарматураnкласса
Ведомость расхода стали на П-1 кг
Привязатьnпроволокой nк КP
Центрирующая прокладка
Армирование колонны К-1 М1:20
Бетон замоноличивания
Рабочие стержни колонны
Центрирующая nпрокладка
Плита перекрытия П-1
Напрягаемая арматура
Спецификация сборных элементов плиты перекрытия П-1
Спецификация арматурных и закладных деталей nплиты перекрытия П-1
В500-(х200)+100n 3В500-200
Стык ригеля с колонной М1:20
Армирование ригеля Р-2
Армирование ригеля Р-1

Бабошко.doc

1 Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия
Выбираем поперечное расположение ригелей относительно длины здания за
счет чего достигается повышение жесткости что необходимо в зданиях с
большими проемами. На средних и крайних опорах ригели опираются на
консоли колонн. Принимаем прямоугольную форму сечения ригеля как
наиболее простую для расчета.
Поскольку нормативная нагрузка 55 кПа меньше 6 кПа принимаем
многопустотные предварительно напряженные плиты номинальной
шириной 1500 мм. Связевые плиты располагаем по осям колонн.
В крайних пролётах помимо основных плит принято по одному доборному
элементу шириной 750 мм. Сетка колонн 45х48 м.
В продольном направлении жесткость здания обеспечивается вертикальными
связями устанавливаемыми в одном среднем пролете по каждому ряду
В поперечном направлении жесткость здания обеспечивается по рамно-
связевой системе: ветровая нагрузка через перекрытия работающие как
горизонтальные жесткие передается на торцевые стены выполняющие
функции вертикальных связевых диафрагм и поперечные рамы. Поперечные
рамы работают на вертикальную и горизонтальную нагрузку.
Исходя из климатических условий района строительства принимаем толщину
стен в два с половиной кирпича.
Принят один типоразмер плит и один типоразмер доборного элемента.
Принимаем привязку осей 0х640 мм.
Расчет многопустотной преднапряженной плиты по двум группам
предельных состояний
1 Расчет многопустотной плиты по I группе предельных состояний
1.1 Расчетный пролет и нагрузки
Для установления расчетного пролета плиты задаёмся размерами сечения
При опирании на ригель поверху расчётный пролёт равен:
Рисунок 2 – К определению расчетного пролета плиты
Таблица 1 - Нагрузка на 1м² междуэтажного перекрытия
№ ппНаименование нагрузки Нормативная Коэфф. Расчётная
нагрузка надёжности понагрузка
собственный вес 2950 11 3245
многопустотной плиты
[pic] -то же асфальтобетона 275 13 360
Временная 5500 12 6600
длительная 4000 12 4800
кратковременная 1500 12 1800
Полная нагрузка 8725 - 10205
В том числе: 7225 - -
постоянная и длительная 1500 - -
Расчётная нагрузка на 1 м длины при ширине плиты 15 м с учётом
коэффициента надёжности по назначению здания [pic]
Нормативная нагрузка на 1 м длины:
в том числе постоянная и длительная: [pic].
1.2 Усилия от расчетных и нормативных нагрузок
Рисунок 3 - Расчетная схема плиты
От расчетной нагрузки:
От нормативной нагрузки:
От нормативной постоянной и длительной нагрузки:
1.3 Установление размеров сечения плиты
Высота сечения многопустотной (8 круглых пустот диаметром 140мм)
преднапряженной плиты равна [p рабочая высота сечения [pic].
Размеры: толщина верхней и нижней полок [pic]
Ширина ребер: средних 0035 м крайних 00625 м.
В расчетах по предельным состояниям I группы расчетная толщина сжатой
полки таврового сечения [p отношение [pic] при этом в расчет
вводится вся ширина полки [p расчетная ширина
Рисунок 4 - Поперечные сечения многопустотной плиты
а) проектное сечение;
б) приведенное сечение;
в) к расчету по образованию трещин;
1.4 Характеристики прочности бетона и арматуры
Многопустотную предварительно напряженную плиту армируем канатами
класса К1400 c механическим натяжением на упоры форм.
Изделие подвергаем тепловой обработке при атмосферном давлении.
Бетон тяжелый класса В30 соответствующий напрягаемой арматуре.
Призменная прочность нормативная [pic] расчетная[pic]
коэффициент условий работы бетона [p нормативное сопротивление при
растяжении [pic] расчетное [pic] начальный
модуль упругости бетона [pic] [pic]
Арматура продольная – канаты класса К1400 диаметром 15 мм; нормативное
сопротивление [pic] расчетное сопротивление [pic] модуль
Предварительное напряжение арматуры принимаем равным
Проверяем выполнение условия при механическом способе натяжения:
[pic] - условие выполняется.
Вычисляем предельное отклонение предварительного напряжения:
где n=2– число напрягаемых канатов плиты.
Коэффициент точности натяжения при благоприятном влиянии
предварительного напряжения [pic]([pic]
При проверке по образованию трещин в верхней зоне плиты при обжатии
Предварительное напряжение с учётом точности натяжения:
1.5 Расчёт прочности плиты по сечению нормальному к продольной
Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне.
Условие:[pic]: [pic]
Так как [pic] условие выполняется т.е. нижняя граница сжатой зоны
располагается в пределах полки [pic]
По таблице 3.1[1] находим при классе канатов К1400 и [pic]
Тогда [pic] следовательно сжатой
арматуры не требуется и площадь сечения арматуры вычисляем по формуле:
Принимаем арматуру 215 К-7 с [pic]
2 Расчёт многопустотной плиты по предельным состояниям II группы
2.1 Геометрические характеристики приведённого сечения
Круглое очертание пустот заменяем эквивалентным квадратным со стороной
[pic].Толщина эквивалентного сечения
[pic].Ширина ребра [pic]
Ширина пустот [pic].Площадь приведенного сечения [pic][pic]
(величиной [pic] пренебрегаем ввиду относительной малости)
Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения
Момент инерции приведённого сечения:
где [pic]момент инерции [pic] части сечения относительно оси
проходящей через центр тяжести этой части сечения;
Момент сопротивления приведённого сечения по нижней зоне
то же по верхней зоне [pic]
Расстояние от ядровой точки наиболее удаленной от растянутой зоны
(верхней) до центра тяжести приведённого сечения:
То же наименее удаленной от растянутой зоны (нижней):
Отношение напряжения в бетоне от нормативных нагрузок и усилия обжатия
к расчетному сопротивлению бетона для предельных состояний второй
группы предварительно принимаем равным 075.
Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне:
где [pic] - коэффициент принимаемый для двутавровых сечений
Упругопластический момент по растянутой зоне в стадии изготовления и
2.2 Определение потерь предвари[pic]тельного напряжения
Коэффициент точности натяжения арматуры при этом [pic]
Потери от релаксации напряжений в арматуре при механическом способе
Потери от температурного перепада между натянутой арматурой и упорами
[pic] так как при пропаривании форма с упорами нагревается вместе с
Усилие обжатия с учётом полных потерь:
Эксцентриситет этого усилия относительно центра тяжести приведённого
Напряжение в бетоне при обжатии:
Устанавливаем величину передаточной прочности бетона из условия:
Принимаем [pic] тогда [pic].
Первые потери: [pic]
Вычисляем сжимающие напряжения в бетоне на уровне центра тяжести
напрягаемой арматуры от усилия обжатия [pic] (без учета момента от веса
[pic]Потери от ползучести бетона составляют:
Потери от усадки бетона [pic].
Вторые потери: [pic].
Полные потери: [pic]
т.е. больше установленного минимального значения потерь.
2.3 Расчёт прочности плиты по сечению наклонному к продольной оси
Влияние продольного усилия обжатия [pic]
Проверяем требуется ли поперечная арматура по расчёту.
Условие: [pic][pic][pic] -
При [pic] [pic] принимаем [pic].
Другое условие: [pic] [pic]- условие
Следовательно поперечная арматура не требуется по расчету.
На приопорных участках длиной [pic] устанавливаем конструктивно
поперечные стержни 5В500 с шагом s=h2= 022=01м в средней части
пролета поперечная арматура не применяется поскольку ширина плиты
2.4 Расчёт по образованию трещин нормальных к продольной оси
Выполняем для выяснения необходимости проверки по раскрытию трещин. При
этом для элементов к трещиностойкости которых предъявляют требования 3-
й категории принимаем значения коэффициента надежности по нагрузке:
Вычисляем момент образования трещин по приближённому способу ядровых
Здесь ядровый момент усилия обжатия при [pic]:
[pic] - значение [pic] при классе бетона численно равном
Поскольку [pic]трещины в растянутой зоне не
Проверяем образуются ли начальные трещины в верхней зоне плиты при её
обжатии при значении коэффициента точности натяжения [pic].
Расчётное условие: [pic]
условие не удовлетворяется начальные трещины образуются:
здесь [pic]- сопротивление бетона растяжению соответствующее
передаточной прочности бетона [pic].
Принимаем конструктивно в верхней зоне плиты нестандартную сварную
сетку из одинаковых в обоих направлениях стержней 5В500;
марка сетки [pic] с [pic].
2.5 Кривизна предварительно напряженной плиты на
Кривизну элемента на участке без трещин определяем по формуле
где М - изгибающий момент от внешней нагрузки или момент усилия
предварительного обжатия относительно оси проходящей через
тяжести приведенного сечения;
[pic] - момент инерции приведенного сечения относительно его центра
[pic] - модуль деформации сжатого бетона принимаемый равным:
при непродолжительном действии нагрузки(4.33) [8]
Вычисляем прогиб плиты:
2.6 Расчёт плиты на усилия возникающие в период изготовления
транспортирования и монтажа
Расчет ведем на совместное действие внецентренного сжатия и нагрузки от
За расчётное сечение принимаем сечение расположенное на расстоянии 08
Нагрузка от собственного веса:
[pic] Момент от собственного веса:
Поскольку в верхней зоне плиты (в полке) принята сетка с общей площадью
продольных стержней [pic] сечение стержней каркаса КР-1 принимаем
исходя из разницы:[pic].
Принимаем 216 А400 с [pic] для каркасов КР-1.
Рисунок 5- Расчетная схема плиты в период изготовления транспортирования
Расчет четрехпролетного неразрезного ригеля
Расчетный пролет ригеля между осями колонн [pic] а в крайних пролетах:
где [pic] привязка оси стены от внутренней грани м
[pic] глубина заделки ригеля в стену м
1 Материалы ригеля и их расчетные характеристики
Бетон тяжелый класса: В15 [pic] [pic] коэффициент
условий работы бетона [pic].
- продольная рабочая из стали класса А400 [p
модуль упругости [pic]
- поперечная из стали класса 5В500 [pic]
2 Статический расчет ригеля
Предварительно определяем размеры сечения ригеля:
Нагрузка от собственного веса ригеля: [pic]
Нагрузку на ригель собираем с грузовой полосы шириной равной
номинальной длине плиты перекрытия.
Вычисляем расчетную нагрузку на 1м длины ригеля.
-от перекрытия с учётом коэффициента надёжности по назначению
-от массы ригеля с учётом коэффициента надёжности [pic] и [pic]
Временная нагрузка с учётом коэффициента надёжности по назначению
Полная расчетная нагрузка: [pic].
Расчетные значения изгибающих моментов и поперечных сил находим в
предположении упругой работы неразрезной четырехпролетной балки. Схемы
загружения и значения M и Q в пролетах и на опорах приведены в
По данным табл.2 строим эпюры изгибающих моментов и поперечных сил
для различных комбинаций нагрузок. При этом значения M и Q от
постоянной нагрузки – схема I – входят в каждую комбинацию. Далее
производим перерасчет усилий.
Для обеих промежуточных опор устанавливаем одинаковое значение
опорного момента равное сниженному на 30% максимальному значению
момента на опоре «В»: [pic]
Исходя из принятого опорного момента отдельно для каждой
комбинации осуществляем перераспределение моментов между опорными и
промежуточными сечениями добавлением треугольных эпюр моментов.
Опорный момент ригеля по грани колонны на опоре «С» со стороны
второго пролета при высоте сечения колонны [pic]
Для расчета прочности по сечениям наклонным к продольной оси
принимаем значения поперечных сил ригеля большие из двух расчетов:
упругого расчета и с учетом перераспределения моментов.
3 Расчёт прочности ригеля по сечениям нормальным к продольной
Высоту сечения ригеля уточняем по пролетному наибольшему моменту.
Полная высота сечения:
С учетом унификации принимаем [pic] [pic]
Для опорных и пролётных сечений принято расстояние от границы
растянутой грани до центра тяжести растянутой арматуры [pic] при
расположении арматуры в 2 ряда и [pic] при расположении арматуры в 1 ряд.
Рисунок 8- К расчету прочности ригеля – сечение
- в пролете (а) - на опоре
Сечение в первом пролёте: [pic] [pic]
Расчет сечения арматуры выполняем используя вспомогательные таблицы.
Определяем площадь сечения продольной арматуры:
По сортаменту принимаем для армирования 416А400 с [pic].
Сечение во втором пролёте [pic]
По сортаменту принимаем 410 A400 c[pic]
Количество верхней арматуры определяем по величине опорных
изгибающих моментов.
Сечение на опоре «С» [pic]
Для армирования опорных сечений принимаем:
- со стороны 1го пролета: 210 А400+216 A400 c [pic].
- со стороны 2го пролета: сечение арматуры доводимой до опор
определяем исходя из значения отрицательного момента [pic] [pic]
Следовательно до опор должна доводиться арматура не менее 212А400 с
Принимаем 212А400+216А400 c [pic].
4 Расчёт прочности ригеля по сечениям наклонным к продольной оси
Максимальная поперечная сила (на первой промежуточной опоре слева)
Диаметр поперечных стержней устанавливаем из условия сварки с
продольной арматурой диаметром [pic] и принимаем равным [pic]
класса В500 с [pic]. Шаг поперечных стержней по конструктивным
условиям принимаем[pic]. На всех приопорных участках длиной [pic]
принимаем шаг[p в средней части пролета шаг[pic].
Вычисляем:[pic][pic]
Условие [pic]выполняется.
Требование [pic]- выполняется.
При расчете прочности вычисляем:
Поскольку [pic] вычисляем значение (с) по формуле:[pic]
Тогда усилие воспринимаемое бетоном равно:
Поперечная сила в вершине наклонного сечения [pic].
Длина проекции расчетного наклонного сечения [pic].
Усилие воспринимаемое хомутами равно:[pic]
Условие [pic] удовлетворяется.
Проверка прочности по сжатой наклонной полосе.
Условие прочности: [pic]
5 Построение эпюры арматуры
Эпюру арматуры строим в такой последовательности:
- определяем изгибающие моменты М воспринимаемые в расчетных
сечениях по фактически принятой арматуре;
- устанавливаем графически или аналитически на огибающей эпюре
моментов по ординатам М места теоретического обрыва стержней;
- определяем длину анкеровки обрываемых стержней
[pic] причем поперечная сила Q в месте теоретического обрыва
стержня принимаем соответствующей изгибающему моменту в этом сечении;
здесь d – диаметр обрываемого стержня.
- в пролете допускается обрывать не более 50% расчетной площади
сечения стержней вычисленных по максимальному изгибающему моменту.
Рассмотрим сечение первого пролёта. Арматура 416А400 c [pic].
Определяем момент воспринимаемый сечением для чего рассчитываем
необходимые параметры:
где [pic]- для арматуры класса А400.
[pic]Арматура 216A400 обрывается в пролете а стержни 216А400 c
[pic] доводятся до опор.
Определяем момент воспринимаемый сечением с этой арматурой:
Графически определяем точки обрыва двух стержней 216А400 . В
первом сечении поперечная сила [pic] во втором [pic]. Интенсивность
поперечного армирования в первом сечении при шаге хомутов [pic] равна:
Во втором сечении при шаге хомутов [pic]
Сечение во втором пролете: принята арматура 410 А400 с [pic].
[pic] Арматура 210A400 обрывается в пролете а стержни
0А400 c [pic] доводятся до опор.
Графически определяем точки обрыва двух стержней 10A400.
Поперечная сила в сечении [pic]. Интенсивность поперечного армирования
при шаге хомутов [pic] равна: [pic]
На первой промежуточной опоре слева принята арматура
0 А400+216 A400 c [pic].
[pic] Стержни 210 А400 c [pic] доводятся до опор.
Поперечная сила [pic]. Интенсивность поперечного армирования при
шаге хомутов [pic] равна: [pic]
В качестве верхней арматуры второго пролета принята арматура
2 А400+216 А400 c [pic].Определяем момент
воспринимаемый сечением c этой арматурой:
[pic] Стержни 212 А400 c [pic] доводятся до опор.
[pic] Поперечная сила [pic]. Интенсивность поперечного армирования при
6 Расчет стыка ригеля с колонной
Рассматриваем вариант бетонированного стыка. В этом случае изгибающий
момент на опоре воспринимается соединительными стержнями в верхней
растянутой зоне и бетоном заполняющим полость между торцом ригелей и
Принимаем бетон для замоноличивания класса В15 [pic] [pic].
стыковые стержни из арматуры класса [pic]
Изгибающий момент ригеля на грани колонны [pic]
рабочая высота сечения [pic]
Определяем площадь сечения стыковых стержней:
Принимаем арматуру 218 А400 c [pic].
Длину сварных швов для приварки стыковых стержней с закладными
деталями ригеля определяем следующим образом:
коэффициент 13 вводим для обеспечения надежной работы сварных швов в
случае перераспределения опорных моментов вследствие пластических
При двух стыковых стержнях и двусторонних швах длина каждого шва
(с учетом непровара) будет равна: [pic]
Конструктивное требование [pic].
Закладная деталь ригеля приваривается к верхним стержням каркаса при
изготовлении арматурных каркасов. Сечение этой детали из условия
прочности на растяжение:
Конструктивно принята закладная деталь в виде гнутого швеллера из
полосы [pic] длиной [pic].
Длина стыковых стержней складывается из размера сечения колонны двух
зазоров по 5 см между колонной и торцами ригелей и двух длин сварного
Рисунок 9 - К расчету бетонированного стыка
Расчет центрально нагруженной колонны
1 Определение продольных сил от расчетных нагрузок
Грузовая площадь средней колонны при сетке колонн [pic]равна:
[pic]. Подсчет нагрузок приводим в таблице 3.
Таблица 3 - Нормативные и расчетные нагрузки
№ Наименование нагрузки Нормативная Коэфф.надёРасчётная
п нагрузка жности по нагрузка.
постоянная: 120 150
-от рулонного ковра в три слоя; 440 12 575
-от цементного выравнивающего слоя 480 580
- от утеплителя- пенобетонных плит 40 50
- от пароизоляции в один слой; 560 11 620
- от многопустотных плит; 500 11 550
- от вентиляционных коробов и
Снеговая: (Кострома IV район) - 2400
в том числе длительная (50%) 1680 - 1200
кратковременная (50%) 840 - 2400
- от асфальтобетона 275 13 360
- от многопустотной плиты 2950 11 3245
В том числе: длительная 4000 12 4800
кратковременная 1500 1800
Полная от перекрытия 9285 - 10825
в том числе постоянная и длительная - - 9025
Сечение колонн предварительно принимаем [pic].
Расчетная длина колонн во втором-шестом этажах равна высоте этажа то
Собственный расчетный вес колонн на один этаж:
Сбор нагрузок поэтажно:
Таблица 4 - Подсчет расчетной нагрузки на
пп Собственный Расчетная суммарная нагрузка
Постоянная кратковре Постоянная и
менная длительная полная
2 Характеристики прочности бетона и арматуры
Бетон тяжелый класса В225 расчетное сопротивление на осевое сжатие
[pic] коэффициент условий работы бетона [pic].
- продольная класса А400 расчетное сопротивление на осевое растяжение
- поперечная - класса В500 [pic].
3 Определение изгибающих моментов колонны от расчетных
Рисунок 10 - Расчетная схема колонны
Усилия с учетом коэффициента надежности по назначению здания [pic]
Принимаем сечение колонны [pic].
Определяем максимальный момент колонн- при загружении 1+2 – без
перераспределения моментов. При действии длительных нагрузок.
Сечение ригеля принято равным [pic] сечение колонны
[pic] длина колонны равна высоте этажа то есть [pic].
Вычисляем отношение погонных жесткостей ригеля и колонны:
Коэффициенты для вычисления изгибающих моментов находим по табл.2[1].
[pic] - нагрузка на ригель от
временной длительной нагрузки;
При действии полной нагрузки:
где [pic] - нагрузка на ригель
от временной кратковременной нагрузки;
Разность абсолютных значений опорных моментов в узле рамы: при
длительных нагрузках: [pic] при полной нагрузке [pic].
Изгибающий момент колонны I этажа от длительных нагрузок
то же от полной нагрузки [pic]
Вычисляем изгибающие моменты колонны соответствующие максимальным
продольным силам; для этой цели используем загружение пролетов
От длительных нагрузок:
где [pic] - нагрузка от постоянной и длительной
Изгибающий момент колонны I этажа [pic].
От полных нагрузок [p
Изгибающий момент колонны I этажа: [pic]
4 Подбор сечений симметричной арматуры [pic]
Комбинации расчетных усилий: максимальная продольная сила
[pic] в том числе от длительных нагрузок [pic]
и соответствующий момент [pic] в том числе от длительных
Максимальный момент [pic] в том числе от длительных нагрузок [pic] и
соответствующее загружению 1+2 значение
Рабочая высота сечения колонны [pic] ширина [pic].
Эксцентриситет силы [pic]. Случайный
эксцентриситет [pic] или [pic].
Поскольку случайный эксцентриситет больше эксцентриситет силы его и
принимаем для расчета статически неопределимой системы.
Находим значения моментов в сечении относительно оси проходящей через
центр тяжести наименее сжатой (растянутой) арматуры. При длительной
при полной нагрузке:
Расчетную длину колонн многоэтажных зданий при жестком соединении
ригелей с колоннами в сборных перекрытиях принимаем равной высоте
Вычисляем параметры для тяжелого бетона:
[pЗначение [pic][pic]
Отношение модулей упругости [pic].
Задаемся коэффициентом армирования [pic] и вычисляем критическую силу:
Вычисляем коэффициент: [pic]
Значение эксцентриситета [pic]
Определяем граничную относительную высоту сжатой зоны:
характеристика деформативных свойств
Площадь сечения арматуры:
[pic]Принимаем 222 А400 c [pic]
Проверяем коэффициент армирования:
5 Расчет и конструирование короткой консоли
Опорное давление ригеля [pic]
Длина опорной площадки:
Вылет консоли с учётом зазора 5 см составляет
Расстояние от грани колонны до силы Q :
Высота консоли в сечении у грани колонны принимают равной
У свободного края при угле наклона сжатой грани [pic]высота консоли
Рабочая высота сечения консоли [pic].
Поскольку выполняется условие [pic] то консоль
Для короткой консоли выполняются 2 условия:
условие выполняется.
Изгибающий момент консоли у грани колонны
Площадь сечения продольной арматуры консоли:
По сортаменту подбираем арматуру 212 А400 c [pic].
Консоль армируем горизонтальными хомутами (5В500 с
[pic] с шагом S=01 м (при этом [pic] и [pic]) и отгибами 212 (400 с
Проверяем прочность сечения консоли по условию:
Правая часть условия принимается не более
Поскольку [pic] прочность консоли обеспечена.
Рисунок 11 - Схема армирования коротких консолей.
6 Конструирование арматуры колонны. Стык колонн
Колонна армируется пространственным каркасом образованным из плоских
сварных каркасов. Диаметр поперечных стержней устанавливаем из условия
сварки с продольной арматурой 22 мм и принимаем равным 6 В500 с шагом
[pic] что не более [pic] и [pic].
Стык колонн осуществляем на ванной сварке выпусков стержней с
обетонированием. В местах контактов концентрируются напряжения поэтому
торцевые участки усиливаем косвенным армированием. Последнее
препятствует поперечному расширению бетона при продольном сжатии.
Косвенное армирование представляет собой пакет поперечных сеток.
Принимаем 4 сетки с шагом [pic]– на расстоянии равном [pic]. Для этих
сеток принимаем арматуру 5 В500.
Рисунок 12 - Конструкция стыка колонн
7 Расчет сборных элементов многоэтажной колонны на воздействия в период
транспортирования и монтажа.
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 высоте 1-го этажа в 32 м расстояние от пола 2-го этажа до верхнего
торца колонны 1-го этажа – 07 м и от нулевой отметки до верхнего
отреза фундамента – 015 м а также в предположении что фундамент
будет трехступенчатым с общей высотой – 12 м и расстоянием от его
подошвы до нижнего торца колонны равным 04 м общая длина сборного
элемента колонны составит:
При транспортировании конструкции для нагрузки от их собственной массы
вводится коэффициент динамичности 16. Коэффициент [p [pic].
Изгибающий момент воспринимаемый сечением при симметричном
[pic] и [pic] [pic]- условие выполняется.
В стадии монтажа колонны строповку осуществляем в уровне низа консоли.
Расстояние от торца колонны до места захвата [pic] коэффициент
динамичности для нагрузки от собственного веса при подъеме и монтаже –
[pic] [pic] и [pic] [pic]- условие выполняется.
Под 2-хэтажные колонны при транспортировании следует укладывать
подкладки. При подъеме и монтаже этих колонн их строповку следует
осуществлять за консоли в 2-х уровнях.
Рисунок 13 - Расчетные схемы колонны:
Расчет трехступенчатого центрально-нагруженного фундамента
Продольные усилия колонны: [pic]
Условное расчетное сопротивление грунта: [pic]
Класс бетона B225 [pic] [pic] [pic]
Арматуру класса А400 [pic].
Вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его обрезах [pic].
Высота фундамента должна удовлетворять условиям:
[pic]длина анкеровки арматуры колонны в стакане
[pic]требуемый зазор между торцом колонны и дном
Приняв [pic] длину анкеровки арматуры колонны 22 А400 в бетоне
фундамента класса В225 [pic] устанавливаем
предварительную высоту фундамента:
Окончательно принимаем высоту фундамента [pic]- двухступенчатый
Глубину фундамента принимаем равной:
где [pic] расстояние от уровня чистого пола до верха фундамента.
Фундамент центрально-нагруженный в плане представляет собой квадрат.
Площадь подошвы фундамента определяем по формуле:
где [pic]- нормативная продольная сила для расчетов размеров подошвы.
Подсчитываем с учетом усредненного значения [pic]:
Принимаем [pic]- кратно 03м.
Кроме того рабочая высота фундамента h0 из условия продавливания по
поверхности пирамиды (грани которой наклонены на 450 к горизонту)
должна быть не менее:
где [pic]давление на грунт от расчетной
Рабочая высота фундамента [pic].
Проверяем отвечает ли [pic] условию прочности по
поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении
начинающемся на линии пересечения пирамиды продавливания с подошвой
Для единицы ширины этого сечения: [pic] вычисляем:
[pic] [pic] – условие
Проверку фундамента по прочности на продавливание колонной дна стакана
производим из условия:
F – расчетная продавливающая сила определяющаяся по формуле:
Um – среднее арифметическое периметров верхнего и нижнего основания
пирамиды продавливания колонной от дна стакана
[pic] - условие не удовлетворяется.
Проверку прочности фундамента на раскалывание проводим из условия:
[pic]– площадь вертикального сечения фундамента в плоскости
проходящей по оси сечения колонны за вычетом площади
Глубина стакана: [pic]
Площадь стакана:[pic]
[pic]- условие выполняется.
Прочность фундамента считается обеспеченной.
Армирование фундамента по подошве определяем расчетом на изгиб по
сечениям нормальным к продольной оси по граням ступеней и грани
колонны как для консольных балок.
Расчет на изгибающие моменты в сечениях проходящих по грани 1-2 (III-
-3 (II-II) 3 (I-I) вычисляем по формулам:
Из двух значений выбираем большее и по сортаменту производим подбор
арматуры в виде сетки. Принимаем нестандартную сварную сетку с
одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой из стержней
Проценты армирования:
что больше [pic] и меньше [pic].
Рисунок 14 - Конструкция отдельного фундамента
Расчет монолитного ребристого перекрытия
Монолитное ребристое перекрытие компонуем с поперечными главными
балками и продольными второстепенными балками. Второстепенные балки
располагаются по рядам колонн и в третях главной балки при этом
пролеты плиты между осями ребер равны: [pic]
Предварительно задаемся размерами сечения балок:
- главная балка: - высота [pic]
- второстепенная балка: - высота [pic]
1 Расчет многопролетной плиты ребристого перекрытия
Расчетный пролет плиты равен расстоянию в свету между
гранями ребер [pic] в продольном направлении [pic].
Отношение пролетов [pic] плиту рассчитываем как работающую
по короткому направлению. Принимаем толщину плиты [pic].
Рисунок 16 - К расчёту монолитного ребристого перекрытия
а) схема загружения постоянной q и временной
Таблица 5 - Нагрузка на 1м² междуэтажного перекрытия
№ пп Наименование нагрузки Нормативная Коэфф. Расчётная
нагрузка. надёжности понагрузка.
Постоянная 1500 11 1650
Собственный вес плиты
асфальтобетона 275 13 260
Полная нагрузка 7275 – 8510
Расчетная нагрузка на 1 м длины плиты с учетом коэффициента надежности
по назначению здания [pic].
Изгибающие моменты определяем как для многопролетной плиты
с учетом перераспределения моментов:
- в средних пролетах и на средних опорах:
- в I пролете и на I промежуточной опоре
Средние пролеты плиты окаймлены по всему контуру монолитно связанными с
ними балками и под влиянием возникающих распоров изгибающие моменты
уменьшаются на 20[pic] если [pic]
При [pic]условие соблюдается.
1.2 Характеристики прочности бетона и арматуры
Бетон тяжелый класса В225; призменная прочность [pic] прочность при
осевом растяжении [pic] коэффициент условий работы бетона [pic]
Арматура - проволока класса В500 в сварной рулонной сетке [pic]
1.3 Подбор сечений продольной арматуры
В средних пролетах и на средних опорах [pic]
Принимаем 63 В500 с [pic] с [pic] шагом и нестандартную сварную сетку
из стержней 3В500 марки [pic]
В первом пролете и на I промежуточной опоре [pic].
Принимаем две сетки- основную и той же марки доборную с общим числом
3 В500 с [pic] с шагом [pic].
2 Расчет многопролетной второстепенной балки
2.1 Расчетный пролет и нагрузки
Расчетный пролет равен расстоянию в свету между главными балками:
Расчетные нагрузки на 1 м длины второстепенной балки:
-собственный вес плиты и пола: [pic]
- то же балки сечением [pic]
C учетом коэффициента надежности по назначению здания [pic]
Временная нагрузка с учетом [pic]
Полная расчетная нагрузка [pic]
Рисунок 17 - К расчёту второстепенной балки монолитного ребристого
а) б) - схемы загружения постоянной и длительной
в) - огибающая эпюра моментов
2.2 Определение расчетных усилий
Изгибающие моменты определяем как для многопролетной балки с учетом
перераспределения моментов.
На I промежуточной опоре [pic].
Отрицательные моменты в средних пролетах зависят от отношения временной
нагрузки к постоянной. При [pic] отрицательный
момент в среднем пролете в расчетном сечении в месте обрыва надопорной
арматуры можно принять равным 40[pic] момента на средней опоре [pic]
- на крайней опоре [pic]
- на I промежуточной опоре слева [pic]
- на I промежуточной опоре справа [pic]
2.3 Характеристики прочности бетона и арматуры
Бетон тяжелый класса В225; призменная прочность [pic] прочность
при осевом растяжении [pic] коэффициент условий работы бетона[pic]
Арматура - продольная класса А400 [pic]
- поперечная класса В500[pic] модуль упругости
2.4 Расчет прочности второстепенной балки по сечениям нормальным
Высоту сечения балки уточняем по пролетному наибольшему моменту.
Определяем рабочую высоту балки:
Полная высота сечения [pic].
Принимаем [pic] [pic].
В пролетах сечение тавровое - полка в сжатой зоне.
Расчетная ширина полки при [pic] равна [pic].
Сечение в I пролете [pic]
По табл.[pic] находим [pic][pic]
нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки.
Сечение арматуры: [pic]
Принимаем 216 А400 с [pic].
Сечение в среднем пролете [pic]
Принимаем 214 А400 с [pic].
На отрицательный момент [pic] сечение работает как прямоугольное.
Принимаем 210 А400 с [pic]
Сечение на I промежуточной опоре [pic]
Принимаем 410 А400 с [pic]две гнутые сетки по 210 А400 в
Сечение на средних опорах [pic]
Принимаем 310 А400 c [pic].
2.5 Расчет прочности второстепенной балки по сечениям наклонным к
продольной оси [pic].
Диаметр поперечных стержней устанавливаем из условия сварки с продольной
арматурой диаметром 16 мм и принимаем равным [pic] класса В500 с [pic].
Шаг поперечных стержней по конструктивным условиям принимаем равным
[pic] в средней части пролета шаг [pic] принимаем [pic].
Влияние свесов сжатых полок:
[pic] принимаем [pic].
Поскольку [pic] вычисляем значение (с) по формуле:[pic] - принимаем
Длина проекции расчетного наклонного сечения:
[pic] принимаем [pic]
Условие [pic]удовлетворяется.