ЖБК 3-х пролётного 3-х этажного производственного здания 35,1 x 16,65 м

9 лист.cdw

Ведомость расхода стали на колонну К2
Спецификация арматурных изделий на колонну К2
Бетон тяжёлый класса В25
Электродуговая сварка выполняется электродами Э-50А.
Отдельные стержни позиция ОС1 соединяются с плоскими каркасами контактной точечной сваркой.
Сварные соединения производить в соответствии с СН 393-69.
ОС5 и закладные детали МН3 крепятся к рабочей арматуре вязальной
проволокой. Окончательное положение закладных деталей фиксируется в опалубке.
ННГАСУ-08.03.01-2021-КЖ

1 лист.cdw

Курсовая работа выполнена по заданию кафедры СК
Нормативное значение временной нагрузки на междуэтажное перекрытие 11 кНм
производственное здание
ННГАСУ-08.03.01-2021-КЖ
Разуклонка из пенобетона 170

2 лист.cdw

Петли для подъёма МП1
ННГАСУ-08.03.01-2021-КЖ
Геометрические размеры

8 лист.cdw

ННГАСУ-08.03.01-2021-КЖ
Геометрические размеры
Риска представляет собой полоску
с прочерченной на ней осью.

6 лист.cdw

Ведомость расхода стали на ригель Б1
Спецификация арматурных изделий на ригель Б1
Бетон тяжёлый класса В25
Окончательная фиксация закладных деталей М2 производится в опалубке
Позицию ОС1 приварить к вертикальным хомутам вверху и к рабочим продольным стержням
внизу с помощью электросварных клещей
Плоские каркасы КР1 и КР2 приварить дуговой сваркой к закладным деталям М1
Сетки С1 и С2 привязать вязальной проволокой к продольным стержням каркаса
Позицию СП1 крепить к продольным стержням к продольному каркасу КР1 дуговой сваркой
Составная позиция СП1 крепится к КР1 дуговой сваркой с помощью позиции ОС4.
Позицию М3 приварить к СП1 и ОС2 после выверки положения в пространственном каркасе
Электродуговую сварку производить электродами Э-50А
ННГАСУ-08.03.01-2021-КЖ

5 лист.cdw

3 лист.cdw

Спецификация арматурных изделий на плиту П1
Бетон тяжёлый класса В15
Ведомость расхода стали на плиту П1
(С1 условно не показана)
(С2 условно не показана)
Арматурные изделия плиты П1 представлены на листе 4
На узле 1 условно не показаны сетки С1 и С2
ННГАСУ-08.03.01-2021-КЖ

10 лист.cdw

Спецификация арматуры на арматурное изделие
Сетки и каркасы изготовлены при помощи контактной точечной электросварки в соответствии с
ГОСТ 10922-90 и ГОСТ 14098-91.
ННГАСУ-08.03.01-2021-КЖ

Записка.docx

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» (ННГАСУ)
Кафедра строительных конструкций
Пояснительная записка к курсовому проекту
по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции»
«Расчёт сборных железобетонных конструкций многоэтажного производственного здания»
Расчет ребристой плиты .
Расчет плиты по прочности
Расчет плиты по второй группе предельных состояний .
Расчет по образованию трещин .
Расчет ширины раскрытия трещин
Расчет плиты по прогибам .
Расчет сборного ригеля поперечной рамы
Средний ригель с двумя каркасами
Расчетные нагрузки .
Расчетные пролеты ригеля .
Расчетные изгибающие моменты ..
Расчетные поперечные силы ..
Расчет ригеля на прочность по нормальным сечениям
Расчет площади поперечного сечения поперечной арматуры на отрыв .
Расчет среднего ригеля на прочность по наклонным сечениям на действие поперечных сил
Определение длины приопорных участков среднего ригеля .
Обрыв продольной арматуры в среднем ригеле. Построение эпюры несущей способности ригеля .
Расчет сборной железобетонной средней колонны .
Расчет колонны на сжатие ..
Расчет колонны на поперечную силу
Расчет консоли колонны .
Список использованной литературы .
РАСЧЁТ РЕБРИСТОЙ ПЛИТЫ
Для сборного железобетонного перекрытия представленного на плане и разрезе рисунка 1 требуется рассчитать сборную ребристую плиту с ненапрягаемой арматурой в продольных ребрах. Сетка колоннНаправление ригелей междуэтажных перекрытий поперёк здания.
Временная нормативная нагрузка (включая кратковременную) на междуэтажных перекрытиях:
Кратковременная составляющая нагрузки:
Коэффициент условий работы бетона:
следовательно принимаем .
Коэффициент надежности по ответственности здания коэффициенты надежности по нагрузке: временной ; постоянной – . Бетон тяжелый класса В15.
Расчетные сопротивления бетона и.
С учётом значения коэффициента условий работы бетона принимаемые далее в расчётах по несущей способности (первая группа предельных состояний) величины расчетных сопротивлений будут равны:
Для расчета по второй группе предельных состояний (образования и ширины раскрытия трещин прогиба) расчетные сопротивления бетонабудут: ; модуль упругости бетона . Принятые классы арматуры и ее расчётные сопротивления приводятся ниже.
Основные размеры плиты (рисунок 2):
– номинальная ширина ;
– конструктивная ширина .
Высота плиты ориентировочно определяется по выражению:
Рисунок 1 – Конструктивная схема многоэтажного каркасного здания.
а – план перекрытия; б – разрез здания 1-1
Рисунок 2 – К расчету ребристой плиты.
а – геометрические размеры б – расчетная схема продольного ребра
2. Расчет плиты по прочности
(первая группа предельных состояний)
Толщина полки принята .
Пролёты полки в свету по рисунку 2а:
Расчётная нагрузка на 1 м2 полки:
Постоянная с коэффициентом надежности по нагрузке :
где ρ=25 кНм3- вес 1 м3 тяжелого железобетона;
вес пола и перегородок:
(при отсутствии сведений о конструкции пола и перегородок их нормативный вес принят 25 кНм2).
Итого постоянная нагрузка:
Временная нагрузка (с ):
Полная расчётная нагрузка (с ):
Схема армирования плиты и эпюра моментов в полке плиты представлена на рисунке 3.
Изгибающий момент в полке (в пролете и на опорах) при прямоугольных полях (l1 l2) -меньший размер панели плиты:
Площадь арматуры при
(a =защитный слой 15 мм + расстояние до середины толщины сетки при арматуре ).
Расчетное сопротивление арматуры
Граничная относительная высота сжатой зоны:
Таким образом условие выполняется.
Рисунок 3 – Схема армирования плиты и эпюра М в полке плиты
Принимаем сетку As= 471 мм2 (+1071%).
Процент армирования полки:
Расчёт поперечных рёбер.
Расчёт прочности нормальных сечений
Высота ребра арматура А400 расчётный пролёт:
Расчётная нагрузка от собственного веса 1 пм ребра:
Временная расчётная нагрузка на ширине ребра
Расчётное сечение и схема ребра эпюра нагрузки и моментов представлена на рисунке 4.
Рисунок 4 – К расчету поперечного ребра.
а – расчетное сечение б – расчетная схема и эпюра М
следовательно треугольная нагрузка.
Таким образом изгибающий момент в пролёте поперечного ребра будет равен:
Сечение тавровое расчётная ширина полки:
h0 = h – a = 200-25 = 175 мм.
где: a=S+d2=20+102=25 мм (d=10 мм-принимаем предварительно)
Принимаем 18А400 с As = 503 мм2. (+26353%)
Расчёт продольных рёбер
Продольные рёбра рассчитываются в составе всей плиты рассматриваемой как балка П-образного сечения с высотой h = 400 мм и номинальной шириной В=13875 мм (конструктивная ширина В1=13725 мм). Толщина сжатой полки h= 50 мм.
Расчётный пролет при определении изгибающего момента принимается равным расстоянию между центрами опор на ригелях:
расчетный пролет при определении поперечной силы (рис.2а):
l0 = lп– 200= 5400 – 200=5200 мм.
Нагрузка на 1 пог. м плиты (или на 1 пог. м двух продольных ребер) составит:
где: - расчётная нагрузка от собственного веса трёх поперечных рёбер:
- расчётная нагрузка от собственного веса двух продольных рёбер с заливкойшвов:
где: – средняя ширина двух рёбер и шва
ρ = 25 кНм3 – вес 1м3 тяжёлого железобетона.
Усилия от расчётной нагрузки для расчёта на прочность:
Продольная рабочая арматура в рёбрах принята в соответствии с заданием класса А400 расчётное сопротивление Rs=340 МПа. Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне представлено на рис. 5; расчетная ширина полки bf=B = 13875 мм (с учётом швов); h=50мм h0 = h – a = 400 – 50 = 350 мм (а=50 мм при двухрядной арматуре).
Рисунок 5 – Расчетное сечение продольного ребра по прочности
Полагая что нейтральная ось лежит в полке и будут равны:
Условие выполняется.
Площадь сечения продольной арматуры:
Принимаем продольную арматуру 418А400 с Аs= 1018 мм2 (+2259%) по два стержня в каждом ребре.
- расстояние в осях между нижними и верхними продольными стержнями принимается не менее 2 и не менее 40 мм. (2
Защитный слой не соответствует предварительно принятому. Требуется пересчет a.
Продольная рабочая арматура в рёбрах принята в соответствии с заданием класса А400 расчётное сопротивление Rs=340 МПа. Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне представлено на рис. 5; расчетная ширина полки bf=B = 13875 мм (с учётом швов); h=50мм h0 = h – a = 400 –65 = 335 мм (а=65 мм при двухрядной арматуре).
Принимаем продольную арматуру 418А400 с Аs= 1018 мм2 (+1681%) по два стержня в каждом ребре.
Защитный слой соответствует предварительно принятому. Пересчет a не требуется.
Расчёт нормальных сечений к продольной оси элемента по деформационной модели
Расчет по прочности производят из условий:
Деформации в продольной арматуре в предельном состоянии при двузначной эпюре деформаций согласно гипотезе плоских сечений равны:
где x1 – фактическая высота сжатой зоны бетона:
где: х – высота сжатой зоны при прямоугольной эпюре напряжений полученная при расчёте по предельным усилиям. Используя расчёты выполненные выше (х= мм h0=335 мм) и задавшись предельные деформации в бетоне:
Деформации в бетоне не превышают предельные.
Расчет прочности наклонных сечений на поперечную силу
Поперечная сила на грани опоры Qmax = . В каждом продольном ребре устанавливается по одному каркасу с односторонним расположением двух рабочих стержней диаметром d=18 мм. Диаметр поперечных стержней из условия требований свариваемости должен быть не менее 025 диаметра продольной арматуры. В данном случае принимаем поперечные стержни диаметром dsw=5 мм > 02518 = 45мм из проволоки класса В 500.
Asw1=196мм2;расчетное сопротивление Rsw = 300 МПа.При Asw1=196мм2 и n = 2 (на оба ребра) имеем:Asw = n Asw1=2·196 = 392 мм2.
Бетон тяжелый класса В15 (Rb = 85 МПа; Rbt = 075 МПа; коэффициент условий работы бетона γb1=10 т.к. кратковременная нагрузка составляет более 10% от всей временной нагрузки).
Предварительно принятый шаг хомутов:
Sw1 = 150 мм (Sw1 ≤ 05h0 = 05 335 = 1675мм; Sw1≤300мм)
Sw2= 250мм (Sw2 ≤ 075h0= 075 335 =25125мм; Sw2≤500мм)
Прочность бетонной сжатой полосы:
прочность полосы обеспечена.
Интенсивность хомутов:
Поскольку qsw1 = > – хомуты полностью учитываются в расчёте и значение Mb определяется по формуле:
Самая невыгодная длина проекции наклонного сечения C определяется из выражений:
Проверка двух условий:
Поскольку условия не выполняются то принимаем:
Длина проекции наклонной трещины С0 принимается не более С и не более 2h0.
Поскольку то принимаем
т.е. прочность наклонных сечений обеспечена.
Прочность наклонного сечения обеспечена.
Проверка требования:
т.е. требование Smax>Sw выполнено.
Определение длины приопорного участка
А. Аналитический метод
При равномерно распределённой нагрузке длина приопорного участка определяется в зависимости от:
Так как Δqsw = q1 = длина приопорного участка определится по формуле:
Б. Графический метод.
Рисунок 6 – К определению l1графическим методом
Из подобия треугольников:
Длина приопорного участка принимается большая из двух значений. Принимаем .
3 Расчёт плиты по второй группе предельных состояний
Производится от нормативных нагрузок (при γf = 10 и γb1 = 10)
3.1 Расчёт по образованию трещин
Расчётное тавровое сечение представлено на рисунке 10. С учётом замоноличивания бетоном продольного шва между рёбрами расчётная ширина полки будет равна В =13725+15=13875= мм и средняя ширина ребра по рисунку2:b = (255+185)2=220мм.
Рисунок 7 – Расчетное сечение ребра по второй группе предельных состояний
Трещины образуются если
Площадь приведённого сечения
Статический момент приведённого сечения относительно растянутой грани 1-1:
Расстояние до центра тяжести приведённого сечения от нижней грани продольных рёбер:
Момент инерции приведённого сечения относительно 1-1 (рисунок 10):
Момент сопротивления приведённого сечения:
Ядровое расстояние приведённого сечения:
Усилие в арматуре от усадки бетона:
где: bsh = 00002 – деформации усадки бетона класса В35 и ниже.
Момент трещинообразования:
Следовательно трещины образуются после приложения внешней нагрузки так как
3.2.Расчёт ширины раскрытия трещин
Расчёт непродолжительной ширины раскрытия трещин производится из условия п.8.2.6 [4]:
acrc = acrc1 + acrc2 – acrc3 ≤ acrcult
Расчёт продолжительной ширины раскрытия трещин производится из условия: acrc = acrc1≤ acrcult
где: acrcu 04 мм – при непродолжительном раскрытии трещин;
acrc1 – ширина раскрытия трещин от продолжительного действия постоянной и длительной части временной нагрузки:
φ1 – коэффициент учитывающий продолжительность действия нагрузки и принимаемый равным:
– при непродолжительном действии нагрузки;
– при продолжительном действии нагрузки;
φ2 – коэффициент учитывающий профиль продольной арматуры и принимаемый равным 05 – для арматуры периодического профиля (классов А400 А500 В500);
φ3 – коэффициент учитывающий характер нагружения и принимаемый равным 10 – для изгибаемых элементов;
Приведенный модуль деформации арматуры:
Значение относительных деформаций тяжелого бетона при продолжительном действии нагрузки (при относительной влажности воздуха 40-75%) принимается по таблице 6.10 [4]:
Приведенный модуль деформации бетона:
Коэффициент приведения арматуры к бетону:
Af’ – площадь сечения свесов полки
Средняя высота сжатой зоны бетона учитывающая влияние работы растянутого бетона между трещинами (для тавровых сечений) определяется по формуле:
Расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне элемента:
Напряжение в растянутой арматуре изгибаемых элементов:
Базовое расстояние между трещинами
где: Abt – площадь сечения растянутого бетона.
Расстояние от наиболее растянутого волокна бетона до центра тяжести приведенного поперечного сечения элемента
Высота растянутой зоны бетона;
к – поправочный коэффициент равный: для прямоугольных и тавровых сечений с полкой в сжатой зоне – 09;
Проверка: Значение у должно быть не менее 2a и не более 05h(05h)
h = 05400=200 мм (выполняется)
Следовательно принимаем y = 200мм.
Площадь сечения растянутого бетона:
Abt = 220200 = 44000 мм2=0044 м2
Не все проверки выполняются поэтому окончательно принимаем
Ширина раскрытия трещин от продолжительного действия постоянной и длительной части временной нагрузки не превышает предельно допустимое значение.
аcrc2 – ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия всей нагрузки.
Приведенный модуль деформации бетона при непродолжительном действии нагрузки:
где: значение относительных деформаций бетона при непродолжительном действии нагрузки b1red = 00015 по п. 6.1.21 [4].
Коэффициент приведения арматуры к бетону при непродолжительном действии нагрузки:
Определение acrc3 – ширины раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянной и временной длительной нагрузки.
Непродолжительная ширина раскрытия трещин составит:
3.3.Расчёт плиты по прогибам
Полная кривизна для участков с трещинами в растянутой зоне определяется по формуле 7.3.8 [4]:
а полный прогиб плиты:
где: – кривизна от продолжительного действия постоянной и длительной нагрузки.
Момент инерции приведённого сечения без учёта растянутого бетона:
где: - коэффициент ползучести бетона В15.
Кривизна от непродолжительного действия всей нагрузки:
Кривизна от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузки:
Из расчёта acrc2 (так как нагрузка носит непродолжительный характер):
Плита удовлетворяет требованиям:
а) эстетико-психологическим
Вывод: плита удовлетворяет требованиям по второй группе предельных состояний.
РАСЧЕТ СБОРНОГО РИГЕЛЯ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ
Для сборного железобетонного перекрытия план и разрез которого представлены на рисунке 1 требуется рассчитать сборный ригель используя данные и результаты расчёта ребристой плиты. Сетка колонн Для ригеля среднего пролёта необходимо построить эпюры моментов от нагрузки и его несущей способности.
1.Средний ригель с двумя каркасами
Бетон тяжёлый класс бетона В25 коэффициент условий работы бетона γb1=10. Расчётные сопротивления тяжёлого бетона класса В25 с учётом γb1=10 равны: Rb=14510=145 МПа; Rbt=10510=105 МПа. Продольная и поперечная арматура – класса А400. Коэффициент снижения временной нагрузки к1=074.
Армирование ригеля представлено двумя продольными каркасами с однорядным расположением стержней (рис. 12).
Рисунок 8 – Поперечное сечение ригеля
1.1 Расчётные нагрузки
Нагрузка на ригель собирается с грузовой полосы шириной к=585 м равной расстоянию между осями ригелей (по к2 с каждой стороны от оси ригеля).
а) Постоянная нагрузка (с γ n=10 и γf=11):
вес железобетонных плит с заливкой швов
вес пола и перегородок:
собственный вес ригеля с приведённой шириной b=04 м и h=06 (предварительные размеры)
Итого постоянная нагрузка
б) Временная нагрузка с коэффициентом снижения k1=074 (с n=10 и f=12):
Полная расчётная нагрузка:
1.2 Расчётные пролёты ригеля
При поперечном сечении колонн 400×400 мм (и вылете консолей расчетные пролеты ригеля равны (рис. 13):
1.3 Расчётные изгибающие моменты
В средних пролётах и на средних опорах:
Отрицательные моменты в пролётах :
- в крайнем пролёте для точки «4» при -0014392
- в среднем пролёте для точки «6» при =-0017392
Рисунок 9 – К расчету многопролетного ригеля.
1.4 Расчётные поперечные силы
Поперечная сила в каждом пролёте определяется как для простой балки с опорными моментами на концах.
На опоре В справа и на средних опорах:
1.5 Расчёт ригеля на прочность по нормальным сечениям
Для арматуры класса A400:
Ширина сечения ригеля b=300 мм. Высота ригеля определяется по моменту в крайнем пролёте M1= кН·м задаваясь значением =035R=. Откуда . Сечение рассчитывается как прямоугольное по формуле:
принимаем h=600 мм что соответствует предварительно принятой величине. Пересчет нагрузки и усилий не требуется.
Расчетное сопротивление арматуры класса А400 Rs=340 МПа.
Расчет производится по следующим формулам:
М1=152791 кНм; b=300 мм; h=600 мм; а=45 мм (предварительно) тогда h0=h-a=600-45=555 мм (арматура расположена в один ряд по высоте).
Проверка условия необходимого при расчете статически неопределимых конструкций по методу предельного равновесия.
Принято 418А400 с As=1018 (+18484%). а=30+502+202=65 мм (где 30 мм- толщина закладной детали к которой привариваются продольные стержни; 50мм – расстояние между стержнями диаметром 18мм; 20мм- диаметр арматуры 18 по рифам). Защитный слой не соответствует предварительно принятому. Требуется пересчёт a.
М1=152791 кНм; b=300 мм; h=600 мм; а=65 мм (предварительно) тогда h0=h-a=600-65=535 мм (арматура расположена в один ряд по высоте).
Принято 418А400 As=1018 (+1267%). а=30+502+202=65 мм (где 30 мм- толщина закладной детали к которой привариваются продольные стержни; 50мм – расстояние между стержнями диаметром 18; 20мм- диаметр арматуры 18 по рифам). Защитный слой соответствует предварительно принятому. Пересчет не требуется.
МА= -91674 кНм; b=300; h=600; a=70 мм (предварительно) тогда h0=h-a=600-70=530 мм (арматура расположена в один ряд).
Принято 220А400 с As=628 (+18629%).
В этом случае h0=h-a=600-(80-d2)=600-(80-222)=531 (где 80 мм – расстояние от верха ригеля до низа арматурного стержня) что соответствует предварительно принятому. Пересчет не требуется.
в) Верхняя пролётная арматура крайнего пролёта по моменту в сечении «4»
М4= -26388кНм; а=65 мм (предварительно); h0=h-a=600-65= 535 мм (арматура расположена в один ряд по высоте).
Принято 212 А400 АS=226 мм2 (+54143%).
При стыковом соединении стержней должно выполняться условие ddmax=1220=06>05. Условие выполняется
М2=; b=300 мм; h=600 мм; а= 45 мм (предварительно) тогда h0=h-a=600-45=555 мм (арматура расположена в один ряд по высоте).
Принято 416А400 As=804мм² (+1472 %).
a=30+182+502=64 мм. Требуется пересчёт.
М2=; b=300 мм; h=600 мм; а= 65 мм (предварительно) тогда h0=h-a=600-65=535 мм (арматура расположена в один ряд по высоте).
Принято 416А400 As=804мм² (+1019 %).
a=30+182+502=64 мм. Пересчёт не требуется.
д) Средняя опора. МВ=МС=М=кНм; b=300 мм; h=600 мм; а=70 мм (предварительно) тогда h0=h-a=600-70=530 мм (арматура расположена в один ряд);
Принято 222А400 As=760мм² (+309 %).
В этом случае h0=h-a=600-(80-d2)=600-(80-242)=532 (где 80 мм – расстояние от верха ригеля до низа арматурного стержня) что соответствует предварительно принятому. Пересчет не требуется.
Рисунок 10 – Расчетные сечения крайнего ригеля в пролете и на опоре
e) Верхняя пролётная арматура среднего пролёта по моменту в сечении «6» М6 = -3496кНм; b=300 мм; h=600 мм; а=65 мм (предварительно) тогда h0=h-a=600-65=535мм (однорядная арматура);
Принято 212А400 с As=226 мм² (+1591%).
При стыковом соединении стержней должно выполняться условие ddmax=1222=0545>05 выполняется.
1.6 Определение площади поперечного сечения поперечной арматуры на отрыв
Нагрузка на ригель приложена в пределах высоты его сечения. Поэтому необходима дополнительная вертикальная (поперечная) арматура площадь которой определяется расчётом на отрыв. Отрывающая нагрузка приходящаяся на 1пм длины ригеля и передающаяся через его полки на среднюю часть равна (без учёта нагрузки от собственного веса ригеля и нагрузки на его ширине равной 03м):
Где 03- ширина поперечного сечения ригеля
Так как шаг поперечных хомутов меньше 1000 мм площадь будет уменьшаться пропорционально
1.7 Расчёт среднего ригеля на прочность по наклонным сечениям на действие поперечных сил
В крайнем и средних пролётах ригеля устанавливаются по 2 плоских сварных каркаса с односторонним расположением рабочих продольных стержней. В данном расчёте наибольший диаметр продольных стержней в крайнем пролете составляет d = 16 мм.
Для обеспечения требований качественной сварки минимальный диаметр поперечных стержней будет равен 8А400 (. Количество поперечных стержней в нормальном сечении равно числу плоских сварных каркасов в элементе т.е. n=2.
h=600мм h0=535 мм b=300 мм
Исходя из условий сварки принимаем поперечную арматуру 8А400
(164 = 4мм 8мм) с шагом SW1=125мм ()
Проверка прочности наклонной сжатой полосы:
- прочность сжатой полосы обеспечена.
Проверка прочности наклонного сечения:
Поскольку qsw1=кНм > 025Rbtb = 025·105·103·03=7875кНм – хомуты полностью учитываются в расчёте и Mb определяется по формуле:
Принято: С = 136859 мм = 2.
Q= Qb+Qsw= +123676 = 222494кН (+7514%)
Прочность наклонного сечения обеспечивается.
1.8 Определение длины приопорных участков среднего ригеля
В середине пролета ригеля предварительно принимаем dsw3=8мм Sw3=300 мм (Sw3≤075h0=075·535=40125 мм; Sw3≤500 мм) арматура класса А400.
Δqsw= 075(qsw1 – qsw3) = 075(154113-20315) =1003485 кНм
Так как Δqsw = 100348545 кНм >q1 = 72204кНм то
Б. Графический метод:
Рисунок 11 – К определению l1графическим методом
По большему значению длины приопорных участков принимаем
1.9 Обрыв продольной арматуры в среднем ригеле.
Построение эпюры несущей способности ригеля.
Подсчёт моментов при отношении сведён в таблицу 1.
Моменты от внешней нагрузки в пяти точка огибающей эпюры определяются по формуле: . По изложенному выше в пункте 2.1.5 расчёт была определена площадь продольной рабочей арматуры в опасных участках сечения: в пролётах и на опорах где действуют наибольшие по абсолютной величине моменты.
Средний пролёт «5 10»
M=ql22= ·101508·4452 = 2010112
Положительные моменты
Отрицательные моменты
Нулевые точки эпюры положительных моментов располагаются на расстоянии 01·l2= 0445 м от грани левой опоры и 0125·l2 = 055625 м от грани правой опоры. Огибающая эпюра моментов приведена на рис. 12. Под ней построена эпюра поперечных сил для среднего пролета.
Ординаты эпюры вычисляются через площади фактически принятой ранее арматуры и откладываются на том же чертеже
На положительный момент М2 принято 416А400 с As=804
Поскольку нижняя пролетная арматура пропускается без обрывов по всему пролету эпюра несущей способности примет вид прямоугольника с ординатой:
Ввиду убывания положительного момента к опорам 216 А400 обрываются в пролёте.
Момент отвечающий оставшейся 216 А400 будет равен:
= h – 30 – d2 = 600 – 30 – 182 = 561 мм ( 18мм – диаметр арматуры 16 по рифам).
На момент МВ = МC была принята арматура 222А400 As= 760мм² .
На отрицательный момент в пролёте M6 была принята арматура 212А400 As= 226мм²
Обрываемые опорные стержни заводятся за место теоретического обрыва на величину W. Расстояние от опорных стержней до мест теоретического обрыва стержней а(12) и значение Q(12) определяется из эпюры графически по рисунку 12.
Из расчёта ригеля на прочность по поперечной силе qsw1=qsw2=154113 кНм h01=530; h02=535 мм.
Для пролётных стержней 216 А400:
Для опорных стержней 222А400:
Принято W1=450 мм W2= 600.
Рисунок 12 – Огибающая эпюра моментов и «эпюра несущей способности» крайнего ригеля
Расчёт сборной железобетонной средней колонны.
1 Расчёт колонны на сжатие
Колонна принимается поэтажной разрезки. Сечение колонны на всех этажах постоянное – 400 х 400 мм.
Диаметры угловых стержней в сечении колонны должны быть не менее 20 мм так как высота этажа составляет 36 м.
Нагрузка на внутреннюю колонну собирается с грузовой площади представленной на рисунке 1.
Подсчёт нагрузок сводится в таблицу 3.
Длительная составляющая временной нагрузки на перекрытие и снеговой нагрузки на покрытие равна 50% (коэффициент 05).
Собственный вес колонны длиной 36 м с учётом веса двусторонней консоли и коэффициента γn = 10 будет:
Конструкции кровли (ковер утеплитель и т.д.)
Вес железобетонной конструкции покрытия с учетом веса ригеля
Временная нагрузка в IV снеговом районе
От междуэтажных перекрытий
Конструкция железобетонного перекрытия с учетом веса ригеля ()
Временная нагрузка с коэф. Снижения
Расчёт колонны первого этажа
Бетон тяжёлый класса В 25 арматура класса А500.
А. При сплошном загружении временной нагрузкой расчет колонны производится в сечении 1 – 1 (рисунок 13).
- От кратковременного действия всей нагрузки которая равна сумме нагрузок от покрытия двух перекрытий и трёх этажей колонн.
- От длительного действия постоянной и длительной части полезной нагрузки:
Рисунок 13- К расчёту сборной железобетонной колонны
Б. При полосовом загружении временной нагрузкой перекрытия над первым этажом в сечении 2 – 2 (рисунок 13).
За расчетное принимается верхнее сечение колонны первого этажа расположенное на уровне оси ригеля перекрытия. Расчет выполняется на комбинацию усилий Мmax – N отвечающую загружению временной нагрузкой одного из примыкающих к колонне пролетов ригеля перекрытия первого этажа к сплошному загружению остальных перекрытий и покрытия.
Временная нагрузка на перекрытие первого этажа собирается с половины грузовой площади (рисунок 15). Расчётная продольная сила N в расчетном сечении колонны с учетом собственного веса двух её верхних этажей расположенных выше рассматриваемого сечения.
Расчётный изгибающий момент определяется из рассмотрения узла рамы. Величина расчётной временной нагрузки на 1 п.м. длины ригеля с учётом коэффициента снижения k2 = 086 будет:
Площадь поперечного сечения
А = 320 600 + 2 100 160 + 2 · · 160 100 = 240000 мм2
Расстояние до центра тяжести сечения до нижней грани ригеля
Расчётные высоты колонны будут:
где: y0 – расстояние до центра тяжести сечения (см. ниже);
- второго этажа Н2 = Нэт = 36 м
Линейные моменты инерции:
- колонн первого этажа
- колонн второго этажа
Рис. 14 К определению геометрических характеристик ригеля
а – фактическое сечение б - расчётное сечение
Момент инерции расчётного сечения (рисунок 13 б)
Изгибающий момент в сечении 2-2 колонны
от расчётных нагрузок
от длительно действующих расчетных нагрузок
Изгибающий момент в сечении 1-1 (на обрезе фундамента)
от нормативных нагрузок
Для класса бетона В25Rb = 145 МПа модуль упругости Eb= 30000 МПа.
Для продольной арматуры класса А500
Рис. 15 К определению усилий в средней колонне
необходим учет прогиба колонны
Значение М не корректируется.
Моменты внешних сил относительно центра тяжести сжатой арматуры:
Методом предварительных вычислений принято = 0006
Расчётный изгибающий момент:
Необходимая площадь арматуры определяется следующим образом:
Так как αn=0673>R=0493 определяется по формуле:
При любом значении получается отрицательным.
Так как то всю нагрузку держит бетон (B25) принимаем арматуру конструктивно 4 20 A500 Astot = = 1256 мм2 ()
Принятую продольную арматуру пропускаем по всей длине рассчитываемой монтажной единицы без обрывов. Колонна армируется сварным каркасом из арматуры диаметром 10 мм класса А240 с шагом S = 300мм.
2 Расчёт колонны на поперечную силу
Поперечная сила в колонне равна:
Поскольку Q постоянна по высоте колонны С = Сmax=3h0=3350 =1050мм H1 = 3314м
Прочность по наклонному сечению обеспечена. Поперечная арматура принимается по конструктивным требованиям то есть 10 А 240 с шагом Sw = 300мм ().
Расчёт по бетонной полосе между наклонными сечениями:
Прочность по бетонной полосе обеспечена.
3 Расчёт консоли колонны
Консоль колонны предназначена для опирания ригеля рамы. Консоли колонны бетонируются одновременно с ее стволом поэтому выполняется также из тяжелого бетона класса В 25 имеем расчетное сопротивление бетона Rb=145 МПа Rbt=105 МПа модуль упругости бетона Еb=30000 МПа. Продольная арматура выполняется из стали класса A500 с расчетным сопротивлением Rs=435 МПа. Поперечное армирование консолей выполняется в виде горизонтальных двухветвевых хомутов из стержней диаметром 10 мм класса А240. Модуль упругости поперечных стержней Еs=200000МПа. Консоль воспринимает нагрузку от опорной реакции ригеля QBП=кН которая является максимальной.
Максимальная расчётная поперечная сила передаваемая на консоль составляет:
Принимаем вылет консоли lc=350 мм высоту сечения консоли в месте примыкания ее к колонне h=650мм. Угол наклона сжатой грани консоли к горизонту . Рабочая высота опорного сечения консоли: h0=h-a=650-50=600 мм.
Расстояние от приложения силы Q до опорного сечения консоли будет:
a= lc-lsup2=350-2902=205мм.
Размеры сечения консоли должны удовлетворять условию прочности на действие поперечной силы:
– размеры консоли достаточны
Определение площади продольной арматуры Аs
Момент в опорном сечении взятый с коэффициентом 125 равен:
Площадь сечения арматуры будет равна:
Принимаем 214 A400 с АS=308мм2(+2501%).
Рисунок 16 – К расчёту консоли
- расстояние в осях между нижними и верхними продольными стержнями принимается не менее 2 и не менее 40 мм. ( так как арматура в 1 ряд.
Защитный слой меньше предварительно принятого пересчет a не требуется.
Расчёт консоли по СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции
Высота сечения у свободного края h1=650-350=300 мм > h3=21667 мм. Рабочая высота опорного сечения консоли h0= h – a = 650 - 50=600 мм. Поскольку lc=35009h=585 мм консоль короткая. Размеры консоли представлены на рисунке 16.
Проверяем прочность бетона на смятие под опорной площадкой:
прочность на смятие обеспечена.
Проверяем условие прочности по наклонной сжатой полосе:
Принимаем шаг хомутов Sw=150 мм (Sw h4 ≤150 мм) 10 A240
Проверяем условие прочности
Прочность обеспечена.
Список использованной литературы.
Федеральный закон №384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" Срок введ. 30.06.10. - М. Проспект2010. – 32 с
. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия [Текст]: утв.Госстроем России 29.05.2003: взамен СНиП II-6-74: дата введения01.01.87. – М.:ГУП ЦПП 2003.- 44 с.
СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения : строит. нормы и правила : утв. Гос. ком. Рос.Федерации по стр-ву и жилищ.-коммун. комплексу от 30.06.2003 : взамен СНиП 2.03.01-84 : дата введ. 01.03.2004. - М. : ГУП НИИЖБ 2004. – 26 с.
СП 63.13330.2018. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры [Текст]:утв. Государственным комитетом Российской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу от 30.06.2003: взамен СНиП 2.03.01-84:датаввед. 01.03.2004.-М. ГУП НИИЖБ 2004.-55 с.
Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003). [Текст]: - М.ЦНИИ ПРОМЗДАНИЙ иНИИЖБ 2005.
Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения)[Текст]: ГПИ Ленингр. Промстройпроект Госстроя СССРЦНИИ промзданий Госстроя СССР. – М.: Стройиздат 1978.-175 с.
Кодыш Э.Н. Расчет железобетонных конструкций из тяжелого бетона по прочности трещиностойкости и деформациям. Монография Э.Н.Кодыш Н.Н. Трекин И.К. Никитин - М. : АСВ 2010. -352 с. :ил.
Кодыш Э.Н. Проектирование многоэтажных зданий с железобетонным каркасом- Монография Э.Н.Кодыш Н.Н. Трекин И.К.Никитин - М. : АСВ 2009. -354 с. :ил.
Методические указания. Расчёт сборных железобетонных конструкций многоэтажного производственного здания. Часть I Основные расчётные положения: Методические указания для выполнения первого курсового проекта по дисциплине «Железобетонные конструкции» А.В. Нифонтов О.О. Иваев; ННГАСУ: Н.Новгород 2010.– 43с

7 лист.cdw

Спецификация арматуры на арматурное изделие
Сетки и каркасы изготовлены при помощи контактной точечной электросварки в соответствии
ГОСТ 10922-90 и ГОСТ 14098-91.
ННГАСУ-08.03.01-2021-КЖ
КР1 (КР2 зеркально КР1)
С1 (С2 зеркально С1)

4 лист.cdw

Спецификация арматуры на арматурное изделие
Сетки и каркасы изготовлены при помощи контактной точечной электросварки в соответствии с
ГОСТ 10922-90 и ГОСТ 14098-91.
Прерывистый сварной шов
ННГАСУ -08.03.01-2021-КЖ