Проектирование конструкций многоэтажного каркасного здания

курсовая чертеж.dwg

КП 08.03.01. ПЗС 2020
Многоэтажное каркасное здание
Плита перекрытия. Ригель перекрытия. Сечение 2-2
Схема органицации рабочего места
при поштучной укладке:
-рабочее место плиточника
ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХОЛОГИЯ
УСТРОЙСТВО КЕРАМИЧЕСКИХ
Технологическая карта разработа
на наустройство керамических полов
В состав работ карты входят
очистка и увлажнение основания
-разбивка покрытия на захватки
и установка промежуточных маяков
-укладка растворной прослойки и
Очистка и увлажнение основания.
ляют вакуумнощеточной машиной
пылесосом. После этого основание
Разбивка поверхности на захватки.
Рейкой Болотина размечают ширину
полос-захваток. От стены или ряда ра-
нееуложенных плиток откладывают
равное пяти рядам плиток
и устанавливают маячные рейки с по-
мощью правила и уровня на раствор-
ные марки. Верх рейки должен соот-
ветствовать уровню растворной прос-
Укладка растворной прослойки.
Доставленный в контейнерах раствор
растворной лопатой укладывают на
м по всей ширине захватки.
Затем раствор разравнивают правилом
ровненную поверхность сухим цементом
после чего слой заглаживают плиточной
лопаткой до появления наповерхности
цементного молока. Излишки цементного
молока удаляют кистью-макловицей.Под-
готовленная прослойка должна быть на
2ммвыше уложенного ранее ряда
Плитки предварительно раскладывают
стопками по 10 штук по длине захватки
а затем слево на право.
Предварительно тыльную сторону плиток
протирают мокрой ветошью и левой
рукой кладут на подстилающий слой.
Легкими ударами молотка и ручной лоп-
атки осаживают на раствор до нуж-
ного уровня. При этом следят чтобы
ширина шва между плитками не при-
вышала 3мм. Иправляют ширину или
общее направление шва между плит-
ками не позднее 15 30 минут после
укладки раствора. При работе на раст-
ворной прослойке пользуются скаме-
Уложив 5 или 6 поперчных рядов
на плитку кладут брусок и ударами хлоп-
молотка или киянки выравнивают
горизонтальность покрытия. Направ-
ление шва выравнивают рейкой
дываемой к кромке уложенного ряда
Обеспыливание основания выполняют
защитных очках. При укладке плиток пользуют-
ся водонепроницаемыми наколенниками
новыми напальчниками.
Контроль качества при устройстве кера-
мических полов осуществляют по ходу работ.
Ширину шва между плитками покрытия до-
лжна быть одинаковой и не более 3мм. Не до-
пускается просветы более 4 мм между повер-
хностью пола и наложенной двухметровой кон-
уступы между смежными плит-
ками более 1мм. Цвет и рисунок покрытия дол-
жны соответствовать проектным.
Тлежка со смеными контейнерами
Лопатка для плиточных работ
Деревянный полутерок
Рейка-правило длиной до 1
Двухметровая рейка с уровнем
Металическая рулетка и метр
Контрольн-ступенчатая линейка
ВЕДОМОСТЬ ПОТРЕБНОСТИ В
ПОКРЫТИЯ ПОЛА И НОРМЫ
ВЫРОБАТКИ М НА 1 ЧЕЛ-ДН.
План помещения М1:100
Разрез помещения М1:100
Расположение в разрезе исследуемого и противостоящего зданий
Схема расположения ригелей и плит междуэтажного перекрытия
Ширина грузовой площади ригеля
Определение грузовой площади ригеля
Фрагмент плана с грузовой площадью колонны
Контур продавливания
Колонна крайняя нижняя КС1
Колонна средняя нижняя КС1
Колонна крайняя рядова КК2
Колонна средняя рядовая КС1
Мелкозернистый бетон
Спецификация арматуры каркаса КР-1 ригеля Р1
Армирование ригеля перекрытия Р1
Эпюра маериалов ригеля перекрытия Р1
Центрирующая пластина
Арматурные выпуски ø20 А400
Мелкозернистый бетон замоноличивания В30
Материалы фундамента - бетон тяжелый В15
Спецификация арматуры колонны и фундамента
Сетки косвенного армирования С-1
Колонна 1-го этажа КСН
Арматурный каркас КР-2 колонны
Сечение 3-3. Стык колонн. Спецификация арматуры колонн и фундамента.

чертежи.pdf

Схема расположения ригелей и плит междуэтажного перекрытия
Колонна крайняя нижняя КС1
Колонна средняя нижняя КС1
Колонна крайняя рядова КК2
Колонна средняя рядовая КС1 24
КП 08.03.01. ПЗС 2020
Разраб. Галкина Л. И.
Многоэтажное каркасное
Схема расположения ригелей и плит междуэтажного
Спецификация сборных элементов каркаса здания
Плита перекрытия. Ригель перекрытия. Сечения 2-2
-3 4-4 5-5 Вид А Узел 1
Эпюра маериалов ригеля перекрытия Р1
(M)=20929 кг. м 4∅25 А400 W=60см
Спецификация арматуры каркаса КР-1 ригеля Р1
Масса кг. Марка Общая
Одной Всех стали масса
Армирование ригеля перекрытия Р1
Армирование ригеля перекрытия. Эпюра материалов
перекрытия. Сечения 6-6 7-7. Спецификация
Колонна 1-го этажа КСН
Контур продавливания
Колонна 1-го этажа КСН. Арматурный каркас
колонны. Фундамент колонны КСН. Сечение 1-1 2-2
Мелкозернистый бетон
Центрирующая пластина
Спецификация арматуры колонны и фундамента
Кол. Одной Всех стали масса
Материалы фундамента - бетон тяжелый В15 объем бетона 472 м 3
Сечение 3-3. Стык колонн. Спецификация арматуры
колонн и фундамента.

Пояснительная записка.pdf

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра: «Строительных конструкций»
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ И КАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Тема: «Проектирование конструкций многоэтажного каркасного здания»
студент группы ПЗСб 17-1
Задание на проектирование 1
Проектирование сборного балочного междуэтажного перекрытия 1
1 Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия 2
2 Расчет и конструирование сборного ригеля перекрытия 2
2.1 Исходные данные и нагрузки 3
2.2 Определение усилий в ригеле 3
2.3 Расчет прочности нормальных сечений ригеля на действие
изгибающего момента 3
2.4 Расчет прочности наклонных сечений ригеля на действие
2.5 Построение эпюры материалов ригеля 3
Расчет и конструирование колонны 1-го этажа 1
1 Определение нагрузок и усилий в колонне 2
2 Расчет прочности колонны 2
Расчет и конструирование фундамента под колонну 1
1 Определение размеров подошвы фундамента 2
2 Определение высоты фундамента 2
3 Расчет фундамента на продавливание 2
4 Определение площади арматуры подошвы фундамента 2
Расчет простенка первого этажа несущей стены в осях 1
1 Определение нагрузок и усилий действующих на простенок 2
2 Расчет прочности простенка 2
ТИУ 08.03.01. ПЗС 2019
Расчет и конструирование
ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Ширина здания в осях наружных стен 189 м
Длина здания в осях наружных стен
Класс бетона по прочности на сжатие
Нормативная нагрузка на перекрытие
Нормативное сопротивление грунта
Задание на проектирование
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРНОГО БАЛОЧНОГО
МЕЖДУЭТАЖНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ
1 Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия
- каркасное 6-ти этажное здание с неполным связевым каркасом
размерами в плане в осях наружных стен 640х189м с сеткой колонн
х64м высотой этажа 33м;
- жесткая связевая конструктивная схема здания с поперечным
расположением ригелей
- ригели таврового сечения шириной b = 20см высотой h =114630=
см сборные жбетонные без предварительного напряжения арматуры.
Ригели средних пролетов Р1 крайних - Р2;
- плиты перекрытий сборные жбетонные предварительно напряженные
многопустотные высотой 22см ширина рядовых плит П1- 15м плитраспорок между колоннами ПР1– 18м фасадных плит П2- 07м. Ширина
плит принята таким образом чтобы их суммарная ширина равнялась
расстоянию в свету между продольными несущими стенами:
ширина плит [(1500х3) х3] + (1800х2) + (700х2) = 18500мм с учетом
привязки осей наружных стен 200мм равно 18900 - 2х200=185 00мм;
- колонны сборные жбетонные сечением 40х40см;
стаканного типа на естественном грунтовом основании;
- материалы для жбетонных конструкций: бетон тяжелый класса В30 по
прочности на сжатие арматура стержневая периодического профиля класса
- наружные несущие стены выполнены из сплошной кирпичной кладки с
применением полнотелого керамического кирпича М100 и цементнопесчаного раствора М75 с последующим устройством наружной тепловой
- временная нагрузка на междуэтажные перекрытия 250 кгм2
коэффициент надежности по
- коэффициент надежности по назначению здания γ n= 095;
- район строительства – г. Тюмень.
Основные размеры рядовых плит перекрытия П1:
длина плиты L = 6400 – 200 – 20 = 6180 мм
расчетный пролет плиты L 0 =L – (100 – 10) = 6180 – 90 = 6090мм.
Номинальная ширина плиты 1500мм конструктивная –1490мм;
2 Расчет и конструирование сборного ригеля перекрытия
2.1 Исходные данные и нагрузки
С учетом опирания пустотных плит перекрытия принято сечение ригеля
размерами b х h = 20х45 см таврового профиля с полками по 100мм. Исходя
из размеров колонн и их консолей определена длина ригеля LP и его
расчетный пролет LPO:
LP = 6300 – 400 – 2х20 = 5860мм
LPO = 5860 – 130 = 5730мм
где 400мм – ширина колонны
мм – зазор между колонной и торцом ригеля 130мм – ширина
площадки опирания ригеля на консоль колонны.
Сбор погонной нагрузки на ригель перекрытия в кгм.п. проводим с
учетом ширины грузовой площади ригеля равной шагу поперечных рам 64м
Нагрузки на 1 м.п. ригеля перекрытия
Наименование нагрузки
Нормативная коэффициент
Постоянная нагрузка g
Собственный вес ригеля:
Цементно-песчаная стяжка:
Временная нагрузка v
Вес перегородок кирпич:
Полная расчетная нагрузка
Продолжение таблицы № 1
Учет коэффициента надежности по ответственности здания γ n = 095
позволяет снижение величин нагрузок на 5%:
q = 577508 095 =5486326
Согласно п.8.2.4 СП 20.13330.2011[8] возможно снижение временной
перекрытие в зависимости от грузовой площади ригеля
введением коэффициента сочетаний нагрузок φ 1 :
А = 63х64 = 4032м2 – грузовая площадь ригеля
φ 1 =04 + 06√40329= 0683 тогда
v =2464 0683 095 = 159877 кгм.п.
g = 331108 095 = 314553 кгм.п.
Полная расчетная погонная равномерно-распределенная нагрузка на
q = 159877 + 314553 = 47443 кгм.п.
2.2 Определение усилий в ригеле
Значения максимального изгибающего момента и поперечной силы
вычисляем по формулам:
где q – полная расчетная погонная равномерно-распределенная нагрузка
LPO – расчетный пролет ригеля
Характеристики прочности бетона и арматуры для ригеля:
- бетон тяжелый класса В30 расчетное сопротивление при сжатии
Rb =173 кгсм2 при растяжении Rbt=115 кгсм2 (Приложение А) γ b1 =09 (СП
1333. 2012 п.5.1.10[5]);
- арматура продольная рабочая класса А400 расчетное сопротивление
Rs = 3550 кгсм2 поперечная рабочая арматура класса А400 R sw =2850 кгсм2
Приложения БВ (табл.5.8 СП 63.13330. 2012. [5]).
Рабочая высота сечения ригеля:
где h – высота ригеля
h0=45-5 = 40 см ширина b =20 см.
Расчет ведем для сечения с одиночной арматурой:
где М – максимальный изгибающий момент М = 2035 тм
γb1 – коэффициент условий работы при продолжительном действии
Rb – расчетное сопротивление при сжатии Rb =173 кгсм2
b – ширина ригеля b = 20см
αR – определяется по приложению Г для арматуры А400 αR = 0390
Относительная высота сжатой зоны:
где R – определяется по приложению Г для арматуры А400 R = 0531
= 1-√1 2 0408 = 0571 > R = 0531
R повысим класс прочности бетона до В35 тогда о
расчетное сопротивление при сжатии Rb = 195 кгсм2 при растяжении
Rbt=130 кгсм2 следовательно
= 1-√1-2 0372 = 0494 R = 0531
где - относительная высота сжатой зоны
ho - рабочая высота сечения ригеля
х = 0494 40 = 1976 см.
Граница сжатой зоны проходит в узкой части сечения ригеля
следовательно расчет ведем как для прямоугольного сечения ho x b=
Так как αm = 0362 αR = 0372
сжатая арматура по расчету не
= 0494 R = 0531 поэтому площадь сечения растянутой
арматуры определяем по формуле:
где γb1 – коэффициент условий работы при продолжительном
действии нагрузки γb1 = 09
Rb – расчетное сопротивление при сжатии Rb =195 кгсм2
– относительная высота сжатой зоны = 0494
Rs - расчетное сопротивление арматуры Rs = 3550 кгсм2
По найденной площади сечения растянутой арматуры по сортаменту
(Приложение Д) подбираем 4 25 А400 А s = 196см2 > 1954 см2.
Площадь сжатой арматуры А1s принимаем конструктивно: 2 12 А500
2.4 Расчет прочности нормальных сечений ригеля на действие
Ригель опирается на колонну с помощью коротких консолей скрытых в
его подрезке т.е. высота ригеля на опоре h 1 = 30см а рабочая высота h 01
=27см. Прочность наклонных сечений должна быть обеспечена по бетонной
полосе между смежными наклонными сечениями на действие поперечной
силы и изгибающего момента. Наклонные сечения принимаем у опоры
консоли образованные подрезкой. Расчетным является сечение ригеля b х h 1
= 20х30см h 01 =27см. Диаметр поперечной арматуры назначаем с учетом
требований п. 8.3.10 СП 63. 13330. 2012. [5] в зависимости от диаметра
нижних стержней продольной рабочей арматуры d = 25мм. Диаметр
поперечных стержней (хомутов) принимаем 8мм А400 их шаг на
участке длиной Lp4 = 58604 = 1465мм предварительно
принимаем S w = 10см что 05 h 01 =135см и 30см согласно п. 8.3.11 СП
Проверка прочности бетонной полосы между наклонными сечениями:
Q ≤ φb1 γb1 Rb b h01
где Rb – расчетное сопротивление при сжатии Rb =195 кгсм2
h01 - рабочая высота ригеля h01= 27см
γb1 – коэффициент условий работы при продолжительном
091952027 = 28431кг > Q = 13090кг
значит принятые размеры ослабленного сечения ригеля в его подрезке
Проверим требуется ли поперечная арматура по расчету из условия:
Q ≤ Qb min = 05 Rbt b h01
Q ≤ Qb min = 05 13 20 27 = 3510 Q = 13090кг
т.е. расчет поперечной арматуры необходим.
Находим погонное сопротивление поперечной арматуры qsw.
При 2-х арматурных каркасах в сечении расположены два поперечных
стержня: 2 8мм А400 Asw = 101см2 (Приложение Д и В) Rsw=2850 кгсм2
наклонном сечении определим по формуле:
где sw = 075 (СП 63. 13330. 2012. [5])
с – длина проекции наклонного сечения принимаемая с 2h01 =
х27 = 54см рис.6 п.6.2.34 СП 63. 13330. 2012 [5]
qsw - погонное сопротивление поперечной арматуры qsw= 288 кгсм
Qsw = 075х288х54 = 11664 кг.
Поперечную силу воспринимаемую бетоном в наклонном сечении
определим по формуле:
Rbt – расчетное сопротивление при растяжении Rbt=130 кгсм2
Проверка условия прочности наклонного сечения по поперечной силе:
Q b + Q sw = 4739 + 11664 = 16403 > Q = 13090 кг
т.е. прочность наклонного сечения ригеля по поперечной силе
Расчет прочности наклонного сечения на действие изгибающего
момента произведем из условия:
где М – изгибающий момент в наклонном сечении с проекцией «с» на
продольную ось ригеля от внешних сил расположенных по одну сторону
где q - полная расчетная погонная равномерно-распределенная нагрузка на
ригель q=4744 кгм.п.
где h01 - рабочая высота ригеля h01= 27см
воспринимаемый продольной арматурой в наклонном
сечении относительно противоположного конца наклонного сечения.
Мs= Rs As zs= Rs As 09h0
Примем продольную арматуру короткой консоли подрезки 216 А500
с закреплением их сваркой
закладной детали ригеля что
обеспечит их надежную анкеровку на опоре. Расчетная длина заведения
стержней в глубину ригеля l = c = 54см. Длину анкеровки каждого из
принятых стержней определим согласно п.8.3.21 СП 63. 13330. 2012 [5] по
d =16 А500 А s = 201см2;
Us– периметр одного стержня Us= 2х314х08см = 502см
Rbond- расчетное сопротивление сцеплению:
где Rbt – расчетное сопротивление при растяжении Rbt=130 кгсм2
М sw - момент воспринимаемый поперечными стержнями в наклонном
сечении на длине проекции «с» определим согласно п.6.2.35 СП 63. 13330.
Мsw = 05Qswc =05 qsw c2
М= 13090х54 – 4744х54 2 2 = 706860 - 69167 = 637693кгсм .
R bond = 1 25 13 = 325 кгсм2
а полная длина стержней 54см+536см= 1076см.
Полную длину продольных стержней 216 А500 в наклонном сечении
примем 110см Аs= 2 201= 402см2.
Мs = 4350х402х0.9х27 = 424934 кгсм.
Мsw = 05х288х54 2 = 419904 кгсм.
М s + М sw = 424934 кгсм.+ 419904 кгсм
7693кгсм т.е. прочность рассматриваемого наклонного сечения на
действие изгибающего момента обеспечена.
2.5 Построение эпюры материалов
В п.2.2.3 определена продольная рабочая арматура в пролете ригеля из
расчета на действие максимального изгибающего момента: растянутая –
5 А400 сжатая - 212 А500(принята конструктивно). Для экономии
растянутой арматуры из 4-х стержней два верхних обрываются в пролете а
два других (нижних) доводятся до опор. Места обрыва двух арматурных
стержней определяем построением эпюры материалов. Для этого определим
промежуточные значения моментов в 18 28 38 пролета. Изгибающий
момент в любом сечении ригеля определим по формуле:
где Q – опорная реакция Q = 1309 тн
х – текущая координата
q – полная расчетная погонная равномерно-распределенная
нагрузка на ригель q = 47443 кгм.п.
Площадь рабочей арматуры А s = 196см2. Определим изгибающий
момент который может быть воспринят сечением ригеля с принятой
Из условия равновесного состояния сечения:
R s A s = γb1 Rb b x
[M]4d22 = Rs As (h0 - 05 х)
где x – высота сжатой зоны сечения:
х = 0496 40= 1984см.
Изгибающий момент воспринимаемый сечением определим по
[M]4d25 = 3550 196 (40 - 05 1984) = 2092966 кгсм > 2035000 кгсм
т.е. больше действующего изгибающего момента от полной расчетной
нагрузки что означает обеспечение прочности сечения.
До опор ригеля доводим 2 25 А400 As = 982см2 h 0 = 45 - 3= 42см
арматурой из 2 25 А400:
[M]2d25 = 3550 х 982 (42- 05х991) = 1291425кгсм.
Длину анкеровки обрываемых стержней определяем согласно п.
где Аs – площадь сечения обрываемого стержня Аs = 38см2
Us – его периметр Us = 2 314 11= 691см
Rbond – расчетное сопротивление сцеплению Rbond = 1 25 13 = 325
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ КОЛОННЫ 1-го ЭТАЖА
В 6-этажном здании с прямоугольным планом размерами 646 х 195м с
сеткой колонн 63 х 64м принята к расчету колонна 1-го этажа в осях В3
сечением 40 х 40см.В качестве материалов для колонны примем бетон
тяжелый класса по прочности на сжатие В20 Rb = 115кгсм2 Rbt = 90 кгсм2
(Приложение А) продольную арматуру из горячекатаной стали класса А400
Rs = Rsc = 3550кгсм2 (Приложение Б) поперечную – из горячекатаной стали
класса А240. Грузовая площадь для колонны составляет 63 х 64м = 4032м2
фрагмент плана 1-го этажа здания с грузовой площадью колонны В3 см.
1 Определение нагрузок и усилий в колонне
В 6-этажном здании на колонну 1-го этажа действуют нагрузки от 5-ти
междуэтажных перекрытий. Нагрузки в расчете на 1м2 перекрытия
принимаем аналогичными принятым в расчетах ригеля. Расчеты нагрузок
ведем в табличной форме согласно требованиям СП 20. 13330. 2011 [8].
Нагрузки на 1м2 площади перекрытия.
Нормативная Надежности Расчетная
Вес ригелей: (350кгмп
Жб плиты перекрытия с
омоноличиванием швов
Цп стяжка пола: б = 30мм γ =
0 кгм3 003 1800 = 54 кгм2
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ КОЛОННЫ 1-го
Продолжение таблицы № 2
Пол – паркет н2а мастике б =
мм γ = 500 кгм3 002 500 =
Перегородки кирпич б = 20мм
Полезная (по заданию) 250 кгм2
В том числе: кратковременная
Длительная 2255 кгм2
Снижение временных нагрузок на перекрытие учитываем с помощью
коэффициента сочетаний нагрузок φ3 (СП 20.13330.20011. [8] по формуле
где 1 = 0683 определен в расчете ригеля
n=6 – количество этажей здания.
Сосредоточенная нагрузка на колонну 1-го этажа от 5-ти перекрытий:
где γn– коэффициент надежности по ответственности здания γn= 095
А– грузовая площадь колонны А = 384 м2
N1= 095 (5174 + 051х385) 5 4032 = 136697кг
Собственный вес колонн 6-ти этажей:
N2 = γn γf γk Ak hэ n
N2 = 095х11х2500х04х04х33х6 = 8276 кг
Сбор нагрузок на 1м2 площади покрытия:
Нагрузки на 1м2 площади покрытия
Гидроизоляция кровли – 3 слоя
рубероида на битумной мастике
Армированная цп стяжка б
=40мм γ = 2200 кгм3 004 2200 =
Керамзитовая разуклонка
б=100мм γ = 600 кгм3 01 600 =
Утеплитель – минераловатные
плиты б=150мм γ = 150 кгм3
Пароизоляция – 1 слой рубероида
Пустотная жб плита покрытия с
омоноличиванием швов 340 кгм2
В том числе кратковременная 50%
Снеговая v = 180 07 = 126 кгм2
Продолжение таблицы № 3
Сосредоточенная нагрузка на колонну от покрытия:
N3= 095х799х384 = 29147 кг
Полная расчетная продольная сила действующая на колонну 1-го
этажа от всех перекрытий и покрытия:
N = 136697 + 8276 + 29147 = 174120кг.
2 Расчет прочности колонны
Прочность колонны определяем как для внецентренно сжатого элемента
со случайным эксцентриситетом. При гибкости l0 h 20 : 33040=82520
где l0=hк=330см – высота колонны в пределах одного этажа h=40см– высота
сечения колонны прочность колонны согласно п.6.2.17 СП 63. 13330. 2012
[5] определяется выражением:
где φ – коэффициент который зависит от отношения l0h
где l0 – расчетная длина колонны зависящая от характера
где hk – высота этажа hk = 330см
по табл.6.2 [5] или по Приложению Е находим коэффициент φ =092.
Astot - площадь сжатой арматуры колонны:
где N - полная расчетная продольная сила действующая на колонну 1го этажа от всех перекрытий и покрытия N = 174120кг
расчетное сопротивление по прочности на сжатие Rb =
Rs – расчетное сопротивление на растяжение Rs = 3550кгсм2
А – площадь бетонного сечения колонны А =40х40 = 1600см2
- 09 115 1600) = 66 см2
N = 092(09 115 1600 + 3550 66) = 1739076
Из условия применения ванной сварки выпусков арматуры колонны
при стыке минимальный ее диаметр должен быть 20мм. Принимаем 420
А400 А stot =1256см2 > 70см2 (Приложение Д).
Процент армирования = (12561600) 100% = 079% 3%.
Поперечную арматуру принимаем 8 А240 (из условия сварки с
продольной арматурой). Шаг поперечных стержней S = 300мм согласно
конструктивным требованиям [1]: S≤ 15d = 15х20= 300мм и S≤ 500мм.
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА ПОД
Колонна сечением 40х40см с жесткой заделкой устанавливается в
стакане фундамента. Усилия в колонне в уровне ее заделки в фундаменте: N
= 17412тн – расчетное
Усилия в колонне в уровне ее заделки в фундаменте нормативное:
где γf – усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке
Материалы фундамента примем: бетон тяжелый класса В15 Rb=
кгсм2 Rbt=75 кгсм2 арматура класса А400 Rs = 3550кгсм2. Условное
фундамента предварительно назначаем Н1=12м - здание отапливаемое
1 Определение размеров подошвы фундамента
Площадь подошвы для центрально нагруженного фундамента:
где R0 – нормативное сопротивление грунта R0=26кгсм2 (Приложение
γm – объемный вес бетона фундамента и грунта на его уступах γm=
H1 – глубина заложения определена произвольно для отапливаемого
здания без подвала H1 = 12м
Размер стороны квадратной подошвы фундамента:
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА
принимаем а = 27м (кратно 03м).
Давление на грунт от расчетной нагрузки:
2 Определение высоты фундамента
Рабочую высоту фундамента определяем по приближенной формуле
расчета на продавливание:
где hk – высота сечения колонны hk= 40см
Полная высота фундамента устанавливается из условий:
) продавливания Hf = 04918 + 004 = 05318м
)заделки колонны в фундаменте Hf =15 hk+025 = 15 04+025 =
) анкеровки сжатой арматуры колонны Hf = hf +025
длина анкеровки han =Rs As Rbond Us по п.8.3.21[5]
где As Us - соответственно площадь поперечного сечения анкеруемого
стержня арматуры и периметр его сечения для арматуры d = 20мм.
R bond =1 25 90 = 225 кгсм2 – расчетное сопротивление
сцепления арматуры с бетоном колонны.
Тогда han = 3550 3142 225 628 а полная высота фундамента:
Hf =079м + 025м = 104м
Принимаем трехступенчатый фундамент общей высотой 110см с
высотой нижней средней и верхней ступеней соответственно 40см 40см и
см. Ширина верхней ступени а1=11м средней – а2= 19м нижней (по
расчету размеров подошвы) – а =27м.
Рабочую высоту нижней ступени h03= 40 - 4=36см проверим на условие
прочности по поперечной силе без поперечного армирования для единицы
ширины фундамента б=100см:
Q = pl ≤ Qmin =05 γb1 Rbt h03 b
Qmin =05 09 75 36 100 = 12150кг
Q = pl = p 05(а – а2)
где р – давление на грунт от расчетной нагрузки р = 23 mм2
Q = 23 05 (270 -190) 100= 9200кг 12150кг
Прочность нижней ступени фундамента без поперечного армирования
3 Расчет фундамента на продавливание
Проверке на продавливание подлежит нижняя ступень фундамента на
предмет продавливания ее вышерасположенным телом фундамента. Условие
прочности бетонного сечения на продавливание согласно п. 6.2.47 [5] имеет
где F – продавливающая сила (расчетная продольная сила в колонне
уменьшенная на усилие создаваемое отпором грунта по площади основания
контура продавливания).
где А – площадь основания контура продавливания:
А = (190+36) 2 = 51076см2
F = 174120кг – 23кгсм2(190+36) 2 = 56645 кг
U – периметр основания контура продавливания:
U = (190+36) 4= 904 см
Аb – площадь боковой поверхности контура продавливания:
Аb =904 36 = 32544 см2
тогда γb1 Rbt Ab = 09 75 32544 = 219672 кг> F = 56645 кг т.е.
прочность нижней ступени фундамента на продавливание обеспечена.
4 Определение площади арматуры подошвы фундамента
Назначим три характерных сечения по ширине фундамента 1-1 2-2 3-3
позволяющие учесть изменение его рабочей высоты h01 h02 h03 и в каждом
сечении определим изгибающий момент как для консольной балки
реактивным отпором грунта. Наиболее опасным будет то
сечение для прочности которого потребуется наибольшее количество
М1-1 = 0125 р (а - hk)2 a
М1-1 = 0125 23 (270-40) 2 270 = 41063625 кгсм
Площадь сечения арматуры:
М2-2 = 0125 р (а – a1)2 a
М2-2 = 0125 24 (270-110)2 270 = 1987200 кгсм
М3-3 = 0125 р (а – a2)2 a
М3-3 = 0125 23 (270-190)2 270 = 496800 кгсм
Максимальное из полученных значений Аsl= 1212 см2.
фундамента. Шаг арматурных стержней должен быть принят 150-300мм при
а = 27м 30м минимальный диаметр стержней 12мм. Принимаем сварную
сетку с одинаковой в обоих направлениях арматурой из стержней 12
А400 с шагом 250мм т.е. 1312А400 Аs= 147см2 > Аsl= 1212см2
Процент армирования:
где b – ширина сечения сжатой зоны сечения 1-1 b = а1= 110см
0% = 0126% > min = 01%
РАСЧЕТ ПРОСТЕНКА ПЕРВОГО ЭТАЖА НЕСУЩЕЙ СТЕНЫ
1 Определение нагрузок и усилий действующих на
Расчет прочности кирпичного простенка как внецентренно сжатого
элемента ведем согласно требований СП 15.13330.2012. Каменные и
армокаменные конструкции [9].
Фрагмент стены по оси А в плане на уровне 1-го этажа. Сечение
простенка в осяхпрямоугольное размерами hхb=51х200см площадь
свободная длина простенка l = 2м 25Нэт = 25 33 = 825. Отношение =
Нэтh=33051= = 64725 табл.28[9]. Допустимое отношение высоты этажа к
толщине стены соблюдается п.6.17[9].
Для выполнения сплошной кирпичной кладки стен нижних этажей
здания принят кирпич керамический М100 раствор тяжелый М75 расчетное
сопротивление кладки R=17кгсм2 (Приложение Ж или табл.2[5]) упругая
характеристика кладки α=1000 (табл.15*[9]).
Грузовая площадь для простенка в осяхот нагрузки междуэтажных
перекрытий и покрытия Агр=192м2. На простенок опирается сборный
жбетонный ригель с нагрузкой от перекрытия первого этажа. Глубина
заделки ригеля в стену: а=25см.
Определим расчетное продольное усилие действующее на простенок 1го этажа в уровне верха оконного проема (отм. 2600) от собственного веса
стены вышерасположенных этажей включая парапетный участок высотой
Ncm= [34 (07+10) 5+ 34 (07+05) + 20 16 5] 0511800 11 095
где 34м – ширина грузовой площади простенка от веса стены
м – ширина самого простенка
γ=1800 кгм3- плотность кирпичной кладки
РАСЧЕТ ПРОСТЕНКА ПЕРВОГО ЭТАЖА НЕСУЩЕЙ Лист
– коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса
γ n =095 – коэф. надежности по назначению здания.
Нагрузки на 1м2 площади междуэтажного перекрытия определены
нами в п.3.1 табл.2: полная расчетная нагрузка как сумма постоянной и
временной g+v=5213+450=9713кгм2. Снижение временных нагрузок на
перекрытие учтено с помощью коэффициента сочетаний φ3=052.
Сосредоточенная нагрузка на простенок 1-го этажа от 5-ти перекрытий:
N5пер=γn (g+φ 3 v)n Aгр
где Агр– грузовая площадь простенка для нагрузки от перекрытий и
N5пер = 095 (5213+052х450) 5 198=71035
Нагрузки на 1м2 площади покрытия определены так же в п.31 табл.3:
Сосредоточенная нагрузка на простенок 1-го этажа от покрытия
Nпокр = 095 799 198 = 15029кг
Полная расчетная продольная сила действующая на простенок:
N= Nст+ N5пер+ Nпокр
N = 46987+71035+15029=133051кг
Опорная реакция ригеля перекрытия первого этажа приложенная к
рассчитываемому простенку на отм. 26м равна:
Р=095 (5213+052х450) 192=13777кг
Эксцентриситет опорной реакции ригеля равен (см. рис.14): е=013м.
Изгибающий момент в сечении простенка на уровне верха оконного
проема первого этажа отм. 26м равен:
М =13777х013(2633) = 1415кгм
2 Расчет прочности простенка
Прочность внецентренно сжатого сечения кирпичного простенка в
неармированном исполнении согласно п. 4.7[9] определяется условием:
где mg = 1 т.к. h=51см>30см
Ac -площадь сжатой зоны сечения простенка определяемая по
где А=51 200=10200см2- площадь сечения простенка;
h – высота сечения h = 51см
e0 – эксцентриситет расчетной силы N относительно центра
e0 =1415кгм130444кг=0011м=11см
где φ – коэффициент продольного изгиба сечения простенка в
плоскости действия момента принимаемый по Приложению И или
табл.18[9] в зависимости от гибкости λh= расчетная длина простенка
λh =297051=582 тогда φ=095.
φc – коэффициент продольного изгиба сжатой части сечения простенка
hc=h-2e 0= 51 - 2 11=488см.
λhc=Нэт hc=330488=676 тогда φc=093.
= 1= 0011051=1022 145
=1х094х17х9760х1022=159396кг>
СП 63.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции.
СНИП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции.
Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций
из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52101-2003). М.: ФГУП ЦПП 2005. -214с.- Текст: непосредственный.
СП 20.13330.20011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная
редакция СНИП 2.01.07-85*. Минрегион РФ. М.: ФГУП ЦПП 2011. 80с. - Текст: непосредственный.
СП 15.13330.2012. Каменные и армокаменные конструкции.
Актуализированная редакция СНИП 11-22-81*. Госстрой России. - М.:
ФГУП ЦПП 2012. -127с.- Текст: непосредственный.