Железобетонные конструкции многоэтажного здания

ЖБК-1-16.doc

Министерство образования РФ
Иркутский Государственный Технический Университет
Кафедра строительных конструкций
«Железобетонные конструкции многоэтажного здания»
Расчет монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами 3
Расчет плиты с круглыми пустотами 9
Неразрезной ригель 15
Сборная железобетонная колонна и центрально нагруженный фундамент под
Кирпичный столб с сетчатым армированием 22
Список литературы 25
Расчет монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами
Принятая компоновка конструктивной схемы монолитного ребристого
перекрытия с балочными плитами приведена на рис.1
Рис.1. Конструктивная схема монолитного ребристого перекрытия (1-
главные балки; 2-второстепенные балки; 3-условная полоса шириной 1м для
Назначаем предварительно следующие значения геометрических размеров
элементов перекрытия:
высота и ширина поперечного сечения второстепенных балок
h = (112 120)l = 115(6000 = 400мм
b = (03 05)h = 05(400 = 200 мм;
высота и ширина поперечного сечения главных балок
Толщину плиты принимаем 80 мм при максимальном расстоянии между осями
второстепенных балок 2200 мм.
Вычисляем расчетные пролеты и нагрузки на плиту. Согласно рис.1 и 2
получим в коротком направлении:
а в длинном направлении l0 = l – b =6000 – 250 = 5750 мм.
Поскольку отношение пролетов 57502000 = 288(2 то плита балочного
Рис.2. К расчету монолитной плиты (а – расчетные пролеты и схема
армирования; б – расчетная схема; в – эпюра изгибающих моментов; г –
расчетное сечение плиты)
Для расчета плиты в плане перекрытия условно выделяем полосу шириной 1
м (рис.1). Плита будет работать как неразрезная балка опорами которой
служат второстепенные балки и наружные кирпичные стены. При этом нагрузка
на 1 м плиты будет равна нагрузке на 1 м2 перекрытия. Нагрузки на плиту
Таблица 1. Нагрузки на 1 м2 монолитного
Вид нагрузки Норматв. нагр.Коэфф. Расчет.
кНм2 надежности по нагрузка кН м2
от массы плиты 008(25=20 11 22
от массы пола 12 12 144
Итого 32 – g = 3.64
Временная 40 12 V = 48
С учетом коэффициента надежности по назначению здания расчетная
нагрузка на 1 м плиты q = (g+V)(n = 844(1 = 844 кНм.
Определим изгибающие моменты с учетом перераспределения усилий (рис.2
в средних пролетах и на средних опорах М = q([pic]16 =844(2216 =
в первом пролете и на первой промежуточной опоре
М = q([pic]11 =844(171211 = 224 кН(м
Так как для плиты отношение hl02 = 802000 =004 ( 003 то в средних
пролетах окаймленных по всему контуру балками изгибающие моменты
уменьшаем на 20% т.е. они будут равны М = 08(211 = 169 кН(м.
По приложению I [1] определим прочностные и деформативные
характеристики тяжелого бетона класса В20 подвергнутого тепловой
обработке при влажности окружающей среды 55%: [p Rb = 115(09 =
35 МПа; Rbt = 09(09 = 081 МПа; Eb = 24000 МПа.
Выполним подбор сечений продольной арматуры сеток.
В средних пролетах окаймленных по контуру балками и на промежуточных
опорах: h0 = h – a = 80 – 15 = 65мм;
[p по приложению IV [1] находим (=004((R= (=098 тогда
RsAs = M(((h0) = 169(106098(65 = 26531 Н; по приложению III [1]
принимаем сетку С1 номер 32 марки [pic] с фактической несущей способностью
продольной арматуры RsAs = 27170Н(26531Н.
В первом пролете и на первой промежуточной опоре: h0 = h – a = 80 – 15
= 65мм; [p по приложению IV [1] находим (=0052((R (=0974 тогда RsAs
= M(((h0) = 2.24(1060974(65 = 35381 Н; дополнительная сетка должна иметь
несущую способность продольной арматуры не менее 35381 – 27170 = 8211 Н; по
приложению III [1] принимаем сетку С2 номер 31 марки [pic] с фактической
несущей способностью продольной арматуры RsAs = 18110(8211Н.
Расчет второстепенной балки
Вычислим расчетный пролет для крайнего пролета балки который равен
расстоянию от оси опоры на стене до грани главной балки (рис.3 а):
Определим расчетную нагрузку на 1 м второстепенной балки собираемую с
грузовой полосы шириной равной максимальному расстоянию между осями
второстепенных балок (22 м).
Постоянная нагрузка:
от собственного веса плиты и пола 364(22=8 кНм;
от веса ребра балки 02((04-008) (25(11=176 кНм;
Временная нагрузка: V = 48(22 = 1056 кНм.
Итого с учетом коэффициента надежности по назначению здания q =
(g+V)(n = (976+1056)(1 = 2032 кНм.
Изгибающие моменты с учетом перераспределения усилий в статически
неопределимой системе (рис.3) будут равны:
в первом пролете М = q([p
Рис.3. К расчету второстепенной балки (а – схема армирования б –
эпюра изгибающих моментов)
на первой промежуточной опоре М = q([pic]14 =2032(575214 = 4799
Максимальная поперечная сила (на первой промежуточной опоре слева)
равна Q=06(q(l01=06(2032(575=701 кН.
Согласно задания продольная рабочая арматура для второстепенной балки
класса А-I (Rs = 225 МПа).
Проверка правильности предварительного назначения высоты сечения
второстепенной балки:
или h0 + a = 265 + 35 = 300 мм ( 400 мм т.е. увеличивать высоту
сечения не требуется.
Выполним расчеты прочности сечения нормальных к продольной оси балки
на действие изгибающих моментов.
Сечение в пролете (рис.4 а) М = 611 кН(м. Определим расчетную ширину
полки таврового сечения: при h’fh = 80400 = 0.2 ( 0.1 и 2 ( 16(l01 + b =
( 16(5750 + = 2117 мм ( 2200мм принимаем b’f =2117 мм. Вычислим h0 =
h–a =400–30 = 370 мм.
Так как Rb(b'f(h’f((h0 – 05(h’f) = 1035(2117(80((370 – 05(80) =
845(106 Н(мм = 57845 кН(м ( М = 611 кН(м то граница сжатой зоны
проходит в полке и расчет производится как для прямоугольного сечения
шириной b = b’f = 2117 мм.
По [pic]= 002 находим ( = 099 тогда требуемая по расчету площадь
продольной рабочей арматуры будет равна As = M(Rs(((h0) =
1(106225(099(370 = 741мм2. [pic]
Рис.4. К расчету продольной арматуры в сечениях второстепенной балки
(а – в пролете б – на опоре)
По приложению II [I] принимаем 2(22А-I (As = 760 мм2).
Сечение на опоре В (рис.4 б) М = 4799 кН(м.
h0 = h – a = 400 – 35 = 365 мм;
[pic] т.е. сжатая арматура не требуется. По [pic]= 0174 находим ( =
04 тогда требуемая по расчету площадь продольной рабочей арматуры будет
равна As = M(Rs(((h0) = 4799(106225(0904(365 = 6464 мм2. По приложению
II [I] принимаем 5(14А-I (As = 769 мм2).
Рис.5. К расчету прочности наклонного сечения второстепенной балки: (а
– размеры сечения; б – расположение опасного сечения и опасной наклонной
Расчет прочности наиболее опасного сечения балки на действие поперечной
силы у опоры В слева (рис.5). По приложению II [I] из условия сварки
принимаем поперечные стержни диаметром 6 мм класса А-I (Rsw = 175 МПа; Es =
0000МПа) число каркасов – два (Asw = 570 мм2). Назначаем максимально
допустимый шаг поперечных стержней S = 150 мм.
Поперечная сила на опоре Qma фактическая равномерно
распределенная нагрузка q1 = 2032 кНм.
Проверка прочности наклонной полосы на сжатие. Определяем коэффициенты
(w1 и (b1: [p[pic]отсюда
[pic] для тяжёлого бетона [pic]
т.е. прочность наклонной полосы ребра балки обеспечена.
Проверка прочности сечения по поперечной силе. Определим величины Mb и
qsw : [pic] т.к. [pic] принимаем [pic] тогда [pic]
Определим значение Qbmin принимая [pic]:
[pic] то значение Мb не корректируем.
Определим длину проекции опасного наклонного сечения с.
Т.к. [pic] значение с определяется по формуле: [pic].
Поскольку [pic] принимаем с=123м.
Длина проекции наклонной трещины:
Т.к. [pic] принимаем [pic] тогда [pic]
Проверка: [pic] т.е. прочность наклонного сечения по поперечной силе
Требования п. 332 [2] также выполняются поскольку
Расчет плиты с круглыми пустотами
По результатам компоновки конструктивной схемы перекрытия принята
номинальная ширина плиты 1200 мм. Расчетный пролет плиты при опирании на
ригель поверху l0 = l – b2 = 6000 – 2502 = 5875 мм = 5875 м.
кНм2 надежности по нагрузка кН
от массы плиты с круглыми
пустотами 012(25=30 11 33
длительная 250 12 3
кратковременная 150 12 18
В т.ч. постоянная и 67 – –
Расчетные нагрузки на 1 м длины при ширине плиты 22 м с учетом
коэффициента надежности по назначению здания (n =1:
для расчетов по первой группе предельных состояний
q = 954(12(1 =1145 кНм;
для расчетов по второй группе предельных состояний
полная qtot = 82(12(1 = 984 кНм;
длительная qt = 67(12(1 = 804 кНм.
Расчетные усилия: для расчетов по первой группе предельных состояний
Назначаем геометрические размеры поперечного сечения плиты (рис.6 а).
Нормативные и расчетные характеристики тяжелого бетона класса В30
твердеющего в условиях тепловой обработки при атмосферном давлении [pic]
(для влажности 55 %): [pic][pic][pic]
Нормативные и расчётные характеристики напрягаемой арматуры класса АТ-V:
Назначаем величину предварительного напряжения арматуры:
[pic]. Проверка: p = 005((sp = 005(700 = 35 МПа. Так как (sp + р =700 +
= 735 МПа ( Rsser = 785 МПа и (sp - р =700 - 35 = 665 МПа ( 03Rsser
= 72355 МПа проверка считается удовлетворительной.
Предварительное напряжение при благоприятном влиянии с учетом точности
натяжения арматуры будет равно (sp (1 - ((sp) = 700((1 – 01) = 630 МПа.
Рис.6. Поперечное сечение плиты с круглыми пустотами (а – основные размеры
б – к расчету прочности в – к расчету по второй группе предельных
состояний г – к расчету эквивалентного сечения)
Расчет плиты по предельным состояниям первой группы. Расчет прочности
плиты по сечению нормальному к продольной оси М = 494 кН(м. Сечение
тавровое (рис.6 б)с полкой в сжатой зоне. При h’fh = 31220 = 014 ( 01
расчетная ширина полки b’f = 1160 мм. h0 = h – a = 220 – 30 = 190 мм
согласно п.3.16 [2].
Проверка: Rb(b’f(h’f((h0 – 05h’f) = 153(1160(31((190 – 05(31) =
(106 Н(мм = 96 кН(м ( М = 494 кН(м т.е. граница сжатой зоны проходит в
полке и расчет производим как для прямоугольного сечения шириной b = b’f =
60 мм согласно п. 3.11 [4].
Определим значение [p по приложению IV [1] находим (=008 и
Вычислим относительную граничную высоту сжатой зоны (R по формулам п.
12 [12]. Находим характеристику сжатой зоны бетона ( = ( - 0008(Rb =
5 – 0008(153 = 0728 где ( = 085 для тяжелого бетона. Тогда
(SR = RS + 400 - (SP - ((SP = 680 +400 – 441 – 344 = 295 МПа;
(SP = 07(630 = 441 МПа;
(SСU = 500 МПа при (b(1;
Так как (=008 ( 05((R = 05(0607 = 0304 то согласно п 3.7. [4]
коэффициент условий работы учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры
выше условного предела текучести можно принимать равным (S6 = ( = 115.
Вычисляем требуемую площадь сечения растянутой напрягаемой арматуры:
Принимаем 5(10 AТ-V (Asp=393мм2).
Проверка прочности плиты по наклонным сечениям к продольной оси
Qmax=336 кН q1 = q = 1145 кНм.
Поскольку п. 5.26 [2] допускает не устанавливать поперечную арматуру в
многопустотных плитах выполним проверку прочности сечения плиты на
действие поперечной силы при отсутствии поперечной арматуры согласно п.
Проверим условие: 25(Rbt(b(h0 = 25(108(206(190 = 1057 кН (
Qmax=336 кН т.е. условие выполняется.
Принимаем упрощенно Qb1 = Qbmin и c(25(h0 = 25(019 = 0475м.
Находим усилие обжатия от растянутой продольной арматуры:
[pic] (коэф-нт 07 учитывает что потери предварительного напряжения
Вычислим (n = 01(P Rbt(b(h0 = 01(173313 108(206(190 = 041 (
Согласно [2 с.39] (b3 = 06 тогда Qbmin = (b3((1+(n)(Rbt(b(h0 =
((1+041)(108(206(190 = 35761 кН; Qb1 = Qbmin = 358 кН.
Так как Q = Qmax – q1(c = 336 – 1145(0475 = 282 кН( Qbmin = 358
кН следовательно для прочности наклонных сечений по расчету арматура не
Расчет плиты по предельным состояниям второй группы. Согласно табл. 2[2]
пустотная плита эксплуатируемая в закрытом помещении и армированная
напрягаемой арматурой класса АТ-V диаметром 10мм должна удовлетворять 3-ой
категории требований по трещиностойкости т.е. допускается
непродолжительное раскрытие шириной [pic] и продолжительное - [pic]. Прогиб
плиты от действия постоянных и длительных нагрузок не должен превышать
предельного значения [pic] вычесленного по требованиям табл. 19[8].
Геометрические характеристики приведённого сечения плиты имеют
Площадь приведённого сечения [pic]. Расстояние от нижней грани до
центра тяжести приведённого сечения [pic]
Момент инерции приведённого сечения [pic]. Момент сопротивления
приведённого сечения по нижней зоне [pic] то же по верхней зоне [pic]
Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне [pic] то
же для растянутой зоны в стадии изготовления и монтажа [pic]
Плечо внутренней пары сил при непродолжительном действии нагрузок
[pic] то же при продолжительном действии нагрузок [pic].
Относительная высота сжатой зоны при продолжительном действии нагрузок
[pic]. Суммарная ширина рёбер приведённого сечения при расчёте по второй
группе предельных состояний [pic] а коэф-нт учитывающий работу свесов
Определим первые потери предварительного напряжения арматуры по
позициям 1-6 табл.5 [2].
Потери от релаксации напряжений в арматуре:
Потери от температурного перепада [pic]
Потери от деформации анкеров в виде инвентарных зажимов:
[pic] и l=6000+1000=7000 мм соответственно
Потери от трения арматуры [pic] поскольку напрягаемая арматура не
Потери от деформации стальной формы: [pic]
Таким образом усилие обжатия Р1 с учётом потерь по позиции 1-5 табл.
Точка приложения усилия Р1 совпадает с центром тяжести сечения
напрягаемой арматуры поэтому [pic]
Определим потери от быстронатекающей ползучести бетона для чего
вычислим напряжение в бетоне в середине пролёта от действия силы Р1 и
изгибающего момента [pic] от собственной массы плиты. Нагрузка от
собственной массы плиты равна: [pic] тогда [pic]
Напряжение [pic] на уровне растянутой арматуры (т.е. при[pic]
Напряжение [pic] на уровне крайнего сжатого волокна (т.е. при [pic]
Назначаем передаточную прочность бетона [pic] удовлетворяющую
требованиям п. 26[2].
Тогда потери от быстронатекающей ползучести бетона будут равны:
на уровне растянутой арматуры [pic] поскольку[pic]
на уровне крайнего сжатого волокна [pic]
Следовательно первые потери составляют:
усилие обжатия будет равно: [pic].
Определим максимальное сжимающее напряжение в бетоне от действия силы
Р1 без учёта собственной массы принимая [pic]
Поскольку [pic] требование п.129[2] удовлетворяется.
Определим вторые потери предварительного напряжения по позициям 8 и 9
Потери от усадки: [pic]
Напряжение в бетоне от действия силы Р1 и изгибающего момента Мw будут
(bp=002 МПа (’bp=327 МПа.
Т.к. [pic] и [pic] то
на уровне крайнего сжатого волокна:
Тогда вторые потери составят: [pic].
Соответственно суммарные потери будут равны:
[pic] поэтому согласно п. 1.25 [2] потери не увеличиваем.
Усилие обжатия с учётом суммарных потерь составит:
Проверка образования трещин в плите.
При действии внешней нагрузки в стадии эксплуатации максимальное
напряжение в сжатом бетоне равно:
Тогда [pic] принимаем (=1 и получим
Так как при действии усилия обжатия Р1 в стадии изготовления
максимальное напряжение в бетоне (в верхней зоне) равное:
[pic] т.е. будет сжимающим следовательно верхние начальные трещины не
Согласно п. 4.5 [2] принимаем Mr = Mtot =4245 кН(м;
Так как [pic] то трещины в растянутой зоне не образуются т.е. не
требуется расчёт ширины раскрытия трещин.
Расчёт прогиба плиты выполняется согласно п. 424 425[2] при условии
отсутствия трещин в растянутой зоне бетона.
Находим кривизну от действия постоянной и длительной нагрузок
[pic] (b1=085 (b2=2).
Прогиб плиты без учета выгиба от усадки и ползучести бетона при
предварительном обжатии будет равен
Назначаем предварительные размеры поперечного сечения ригеля. Высота
Ширина сечения ригеля b = (03 04)h = 250 мм.
Вычисляем расчётную нагрузку на 1м длины ригеля. Нагрузка на ригеле от
многопустотных плит считается равномерно распределённой. Ширина грузовой
полосы на ригель равна шагу колонн в продольном направлении здания 6м.
Постоянная нагрузка на ригель будет равна:
от перекрытия (с учётом коэф-та надежности по назначению здания (n =1
от веса ригеля (сечение 025(06 м плотность железобетона Q=25кНм3
с учётом коэф-тов надёжности (f =11 и (n =1) 025(06(25(11(1=41кНм.
Итого: g = 284 + 41 = 325 кНм.
Временная нагрузка (с учётом (n =1) v = 48(60 (1 = 288 кНм
Полная нагрузка: q = g + v = 325 + 288 = 613 кНм.
Уточненные размеры сечения ригеля b = 250 ммh = 550 мм.
Характеристики бетона и арматуры для ригеля.
Бетон тяжёлый класса В30 [pic] (при влажности 55%) [pic][pic].
Продольная рабочая арматура класса А-II Rs = 280МПа. По прил. 4 для
элемента из бетона класса В30 с арматурой класса А-II при (b2 = 09
находим: (R=0424 и [pic]
Расчёт прочности ригеля по сечениям нормальным к продольной оси.
Сечение в пролёте (рис.7а) М=2306 кН(м h0 = 550 – 60 = 490 мм2.
Подбор продольной арматуры производим согласно п. 318 [3].
Вычисляем [pic] следовательно сжатая арматура не требуется. По
приложению IV при (m=0251 находим [pic] тогда требуемую площадь растянутой
арматуры определим по формуле
[pic] Принимаем 4(28 А-II (As=2463мм2).
Сечение на опоре (рис7 б) М=1536кН(м; h0 = 550 – 45 = 505 мм.
[pic]тогда [pic] Принимаем 2(28 A-II (As=1232мм2). Рис.7 (а –
сечение в пролете б – сечение на опоре)
Монтажную арматуру принимаем 2(12 A-II (As=226мм2).
Расчёт прочности ригеля по сечениям наклонным к продольной оси.
Определим требуемую интенсивность поперечных стержней из арматуры
класса А-I (Rsw=175 Мпа Es=210 000Мпа) согласно п. 333 б [3] принимая
в опорном сечении h0 = 512 мм (рис.8).
По формуле (52) [3] при (f = 0 и (b2 = 2 получим
Так как [pic] Рис.8 Расчетное сечение у опоры
то требуемую интенсивность поперечных стержней определим по формуле:
Поскольку [pic] то принимаем [pic]
Проверяем условие (57) [3]:
так как [pic] то корректируем значение qsw по формуле
Согласно п. 527 [2] шаг S1 у опоры должен быть не более
h3=5503=183мм и 500мм а в пролёте - 34h=412мм и 500мм. Максимально
допустимый шаг у опоры по п. 332[2] будет равен [pic]
Принимаем шаг поперечных стержней у опоры S1=180мм а в пролёте -
отсюда [pic] принимаем в поперечном сечении два поперечных стержня
диаметром по 8мм с учётом диаметра продольной арматуры (Asw=101мм2).
Принятая интенсивность поперечных стержней у опоры и в пролёте будет
соответственно равна:
Проверим условие (57) [3]. Так как [pic] а
[pic] то согласно п.334 [3] для вычисления l1 (длины участка ригеля с
интенсивностью поперечных стержней qsw2) корректируем значения Mb и Qbmin
Поскольку [pic] вычисляем С по формуле:
но не более [pic] Принимаем С=171м тогда l1 будет равно
Проверяем прочность по наклонной полосе ригеля между наклонными
[pic]следовательно прочность наклонной полосы обеспечена.
Определяем изгибающие моменты воспринимаемые в расчётных сечениях по
фактически принятой арматуре.
Рис.9 Расчетные сеч-я для определения изгиб. моментов по фактически
Сечение в пролёте с продольной арматурой 2(28 A-II (рис.9 а)
Сечение в пролёте с продольной арматурой 4(28 A-II (рис.9 б)
Сечение в пролёте с арматурой в верхней зоне 2(12 A-II (рис.9 в);
Сечение у опоры с арматурой в верхней зоне 2(28 A-II (рис.9 г);
Пользуясь полученными значениями изгибающих моментов графическим
способом находим точки теоретического обрыва стержней и соответствующие им
значения поперечных сил.
Вычисляем необходимую длину анкеровки обрываемых стержней для
обеспечения прочности наклонных сечений на действие изгибающих моментов.
Для нижней арматуры по эпюре Q графическим способом находим поперечную
силу в точке теоретического обрыва стержней (28мм Q=973кН тогда требуемая
длина анкеровки будет равна
Для верхней арматуры у опоры диаметром 28мм при Q=892кН
соответственно получим
Определим нагрузку на колонну с грузовой площадью соответствующей
заданной сетке колонн 64(60=384 м2 с коэффициентом надежности по
назначению здания (n =1.
Постоянная нагрузка от конструкций первого этажа:
от перекрытия: 474(384(1=182кН;
от собственного веса ригеля сечением 025(055 длиной 64м при
плотности жб [pic] и [pic] будет равна:
5(055(64(25(11(1=242кН;
от собственного веса колонны сечением 04х04м при высоте этажа 48м
составит: 04(04(48(25(11(1=2112кН;
Итого: 182+242+2112=22732кН.
Временная нагрузка от перекрытия одного этажа: 48(384(1=18432кН
в том числе длительная: 3(384(1=1152кН.
Постоянная нагрузка от покрытия при нагрузке от кровли и плит 5кНм2
составит 5(384(1=192кН то же с учётом нагрузки от ригеля и колонны
верхнего этажа 192+242+2112=23732кН.
Временная нагрузка от снега для г.Пенза (IV снеговой район
s=15кНм2) при коэф-те надёжности по нагрузке [pic] будет равна
в том числе длительная составляющая 05(806=403кН.
Т.о. суммарная (максимальная) величина продольной силы в колонне
первого этажа будет составлять N=(22732+1843)(4-1)+2373+968=156898кН
в том числе длительно действующая Nl=(22732+1152)(4-
)+23732+484=131328кН.
Характеристики бетона и арматуры для колонны. Бетон тяжёлый класса
Продольная рабочая арматура класса А-I [pic]
Расчёт прочности сечения колонны.
Выполняем по формулам п. 364 [3] на действие продольной силы со
случайным эксцентриситетом поскольку класс тяжёлого бетона ниже В40 а
Принимая предварительно коэф-нт [pic]
Вычисляем требуемую площадь сечения продольной арматуры по формуле
Принимаем 4(2 A-I (Astot=1520мм2).
Выполним проверку прочности сечения колонны с учётом площади сечения
фактически принятой арматуры.
При [pic] [pic] и [pic] по приложению 4 находим [pic]и [pic]
Тогда фактическая несущая способность расчётного сечения колонны будет
следовательно прочность колонны обеспечена. Так же удовлетворяются
требования п. 516 [2] по минимальному армированию поскольку
Поперечную арматуру в колонне конструируем в соответствии с
требованиями п. 522 [2] из арматуры класса Вр-I диаметром 5мм
устанавливаемую с шагом S=400мм20d=20(22=440мм и менее500мм.
Фундамент проектируем под рассчитанную выше колонну сечением 400х400мм
с расчётным усилием в заделке N=156898кН.
Для определения размеров подошвы фундамента вычислим нормативное
усилие от колонны принимая среднее значение коэф-та надёжности по нагрузке
По заданию грунт основания имеет условное расчётное сопротивление
[pic] а глубина заложения фундамента равна [pic]
Фундамент должен проектироваться из тяжёлого бетона класса В20
[pic]при [pic] и рабочей арматуры класса A-I (Rs=225Мпа).
Принимая средний вес единицы объёма бетона фундамента и грунта на
обрезах [pic] вычислим требуемую площадь подошвы фундамента по формуле
Размер стороны квадратной подошвы фундамента должен быть не менее
Назначаем размер а=29м при этом давление под подошвой фундамента от
расчётной нагрузки будет равно [pic]
Рабочую высоту фундамента определяем по условию прочности на
продавливание по формуле(124) [1]:
По условию заделки колонны в фундаменте полная высота фундамента
должна быть не менее [pic]
По требованию анкеровки сжатой арматуры колонны (22 A-I в бетоне класса
В20 [pic] где [pic] определяется по табл. 45[3].
С учётом удовлетворения всех условий принимаем окончательно фундамент
высотой H=850мм двухступенчатый с высотой нижней ступени h1=450мм. С
учётом бетонной подготовки под подошвой фундамента будем иметь рабочую
[pic] и для первой ступени [pic]
Выполним проверку условия прочности нижней ступени фундамента по
поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении. Для
единицы ширины этого сечения (b=1мм)
Поскольку [pic] то прочность нижней ступени по наклонному сечению
Площадь сечения арматуры подошвы квадратного фундамента определим из
условия расчёта фундамента на изгиб в сечениях I-I и II-II.
Изгибающие моменты определим по формуле: (12.7) [1]:
Сечение арматуры одного и другого направления на всю ширину фундамента
определим из условий:
Нестандартную сварную сетку конструируем с одинаковой в обоих
направлениях рабочей арматурой 12(18 A-I (As=3054мм2) соответственно
получим фактическое армирование расчётных сечений:
[pic] что больше [pic]
Кирпичный столб с сетчатым армированием
Производится расчет наиболее опасного сечения на высоте 23H:
величина расчетной продольной силы N=726кН;
величина расчетной продольной силы от длительных нагрузок [p
эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести сечения [pic]
расчетная высота столба [pic]
кирпич силикатный полнотелый.
Определяем требуемые размеры поперечного сечения столба принимая
величину средних напряжений в кладке [pic] тогда получим
Назначаем размеры сечения кирпичного столба с учётом кратности размерам
кирпича b=510мм и h=640мм с [pic]
Так как заданная величина эксцентриситета [pic] то согласно п. 431
[6] столб можно проектировать с сетчатым армированием.
Вычисляем максимальное (у наиболее сжатой грани) напряжение в кладке с
принятыми размерами сечения пользуясь формулами (13) и (14) [6]:
где [pic] а значения коэф-тов [pic]принято предварительно
Тогда расчётное сопротивление неармированной кладки должно быть не
менее 06(303=182МПа.
По таблице 2[6] принимаем для кладки столба марку кирпича 150 и марку
раствора 75 (R=20МПа).Так как площадь сечения столба [pic] то согласно
п.311[6] расчётное сопротивление кладки не корректируем.
Определим требуемый процент армирования кладки. Принимая значение
[pic] тогда получим:
где [pic]для арматуры диаметром 5мм класса Вр-I (Ast=196мм2) с учётом
коэф-та условий работы [pic] (см. табл.13 [6]).
Назначаем шаг сеток S=158мм (через каждые два ряда кладки при толщине
шва 14мм) тогда размер ячейки сетки с перекрестным расположением стержней
должен быть не менее
Принимаем размер с=60 мм при этом получим:
[pic] что не превышает предельного значения
Определяем фактическую несущую способность запроектированного сечения
кирпичного столба с сетчатым армированием.
Согласно п.43[6] для определения коэф-тов продольного изгиба
расчётная высота столба при неподвижных шарнирных опорах будет равна: [pic]
соответственно гибкость в плоскости действия изгибающего момента
Высота сжатой части сечения [pic] и соответствующая ей гибкость [pic]
При [pic] по табл.20 [6] находим [pic] тогда коэф-нт учитывающий
влияние длительной нагрузки будет равен [pic]
Вычисляем прочностные и деформативные характеристики армированной
расчётное сопротивление армированной кладки при внецентренном сжатии
упругую характеристику кладки с сетчатым армированием по формуле (4) [6]
[pic] где (=750 принимаем по табл. 15 [6] для силикатного полнотелого
кирпича; [pic] а [pic]
Пользуясь табл. 18 [6] по величинам гибкостей [pic] и [pic] и
значению упругой характеристики армированной кладки [pic] находим значения
коэф-тов продольного изгиба для армированной кладки при внецентренном
сжатии [pic] и [pic]
соответственно получим [pic]
Коэф-нт ( учитывающий повышение расчётного сопротивления кладки при
внецентренном сжатии определяем по таблице 19[6] где [pic]
Тогда фактическая несущая способность запроектированного кирпичного
столба при внецентренном сжатии будет равна
Так как сечение прямоугольного профиля и bh то выполняем проверку
несущей способности столба на центральное сжатие в плоскости
перпендикулярной действию изгибающего момента в соответствии с п. 430
Поскольку при центральном сжатии армирование кладки не должно быть
более [pic]то в расчёте на центральное сжатие принимаем [pic]
соответственно получим следующие значения прочностных и деформативных
характеристик армированной кладки:
[pic] [pic] и [pic] при [pic]
Тогда несущая способность при центральном сжатии составит
Следовательно фактическая несущая способность столба будет определяться
случаем внецентренного сжатия и составит [pic]поэтому прочность кирпичного
Байков В. Н. Сигалов Э.Е.. Железобетонные конструкции. Общий курс-М.:
СНиП 2.03.01-84 “Бетонные и железобетонные конструкции”.
СНиП 2.01.07-85 “Нагрузки и воздействия”.
СНиП II 22-81 “Каменные и армокаменные конструкции”.
Бородачёв Н.А.. Программная система для автоматизированного обучения по
дисциплине “Железобетонные и каменные конструкции”. АОС-ЖБК.

GBK.dwg

Схема расположения элементов
Примечание:n1. Спецификации на Листе 3n2. Бетон В25
Примечание:n1. Спецификация на Листе 3n2. Бетон В55n3. Передаточная прочность бетона Rbp = 38.5 МПаn4. Натяжения напрягаемой арматуры электротермическим способомn5. Величина предварительных напряжений арматуры 540 МПа
Спецификация апматуры
Спецификация закладных деталей
Спецификация элнментов

GBK2.dwg

Схема расположения элементов
Примечание:n1. Спецификации на Листе 3n2. Бетон В25
Примечание:n1. Спецификация на Листе 3n2. Бетон В55n3. Передаточная прочность бетона Rbp = 38.5 МПаn4. Натяжения напрягаемой арматуры электротермическим способомn5. Величина предварительных напряжений арматуры 540 МПа
Спецификация апматуры
Спецификация закладных деталей
Спецификация элнментов

ЖБК-1-16.dwg

Деталь плана сеток плиты Пм1
Железобетонные конструкции
многоэтажного здания
Спецификация плиты П1
Спецификация ригелей Р1 и Р2
Соединение арматурных стержней поз.45111213 выполнять способом
контактной стыковой сварки (ГОСТ 14098-68 и ГОСТ 19293-73).
План монолитного перекрытия
Схема расположения.Колонна К1.
Схема расположения фундаментов
колонн ригелей и плит перекрытия
Спецификация к схеме расположения элементов
Грунт основания с расчетным давлением 02МПа
Для фундамента Ф1 бетон класса В20
Все незамаркированные плиты-П1
Изделие закладное МН1
Изделие закладное МН2
Опалубочный чертеж ригеля Р1
Опалубочный чертеж ригеля Р2
Спецификация монолитной плиты
o22А-I ГОСТ 5781-82;l=5870
o5Bp-1 ГОСТ 5781-82;l=380
o10А-I ГОСТ 5781-82;l=5750
o18А-II ГОСТ 5781-82;l=5750
o6А-I ГОСТ 5781-82;l=380
o10А-I ГОСТ 5781-82;l=5870
o10А-II ГОСТ 5781-82;l=680
Сетки арматурные ГОСТ 8478-81
o6А-I ГОСТ 5781-82;l=180
o12А-II ГОСТ 5781-82;l=680
o14А-I ГОСТ 5781-82;l=3640
o5Bp-1 ГОСТ 5781-82;l=750
Второстепенные балки
Монолитное перекрытие
Поперечный разрез 2-2
Продальный разрез 1-1

ЖБК-1-16 recover.dwg

Деталь плана сеток плиты Пм1
Железобетонные конструкции
многоэтажного здания
Спецификация плиты П1
Ведомость расхода стали на элемент кг
Метод натяжения рабочей арматуры поз.1
механический на упоры. Величина остаточного предварительного
напряжения перед бетонированием - 700 МПа.
Передаточная прочность бетона Rbp=15МПа.
Защитный слой бетона до низа рабочей арматуры - 30мм.
Спецификация ригелей Р1 и Р2
Соединение арматурных стержней поз.45111213 выполнять способом
контактной стыковой сварки (ГОСТ 14098-68 и ГОСТ 19293-73).
План монолитного перекрытия
Спецификация монолитной плиты
o22А-I ГОСТ 5781-82;l=5870
o5Bp-1 ГОСТ 5781-82;l=380
o10А-I ГОСТ 5781-82;l=5750
o18А-II ГОСТ 5781-82;l=5750
o6А-I ГОСТ 5781-82;l=380
o10А-I ГОСТ 5781-82;l=5870
o10А-II ГОСТ 5781-82;l=680
Сетки арматурные ГОСТ 8478-81
o6А-I ГОСТ 5781-82;l=180
o12А-II ГОСТ 5781-82;l=680
o14А-I ГОСТ 5781-82;l=3640
o5Bp-1 ГОСТ 5781-82;l=750
Схема расположения.Колонна К1.
Схема расположения фундаментов
колонн ригелей и плит перекрытия
Центрирующая прокладка
Спецификация к схеме расположения элементов
Изделия соединительные
o32А-II ГОСТ 5781-82;l=140
o32А-II ГОСТ 5781-82;l=640
Грунт основания с расчетным давлением 02МПа
Для фундамента Ф1 бетон класса В20
Все незамаркированные плиты-П1
Изделие закладное МН1
Изделие закладное МН2
Опалубочный чертеж ригеля Р1
Опалубочный чертеж ригеля Р2