Проектирование конструкций многоэтажного каркасного здания

Железобетонные колонны. Членение колонн на 2 этажа. Стыки колонн располагаются на высоте 1,05 м от уровня верха консоли предыдущей колонны.

Проектирование конструкций многоэтажного каркасного здания

Курсовой проект

Строительство

Другие курсовые по предмету

Строительство

Сдать работу со 100% гаранией
300,0 МПа, Asw = 1,57 см2).

Для усиления опорной зоны ригеля в районе подрезки устанавливаем два отгиба (наклонные стержни под углом 45 ) 2 25 А500 ( = 300,0 МПа, = 9,82 см2), рис. 4.8.

Проверяем условие

=

где - рабочая высота сечения в районе подрезки, = h - = = 30,0 - 3,0 = 27,0 см (h = 45,0 -15,0 = 30,0 см - высота сечения ригеля в районе подрезки).

Так как внешняя поперечная сила больше поперечной силы воспринимаемой бетоном, то требуется расчетное поперечное армирование ригеля. В железобетонных элементах, в которых поперечная сила по расчету не может быть воспринята только бетоном, следует предусматривать установку поперечной арматуры с шагом не более 0,5 и не более 300 мм, т.е. Sw = 0,5ho = 0,5*270 = 135 мм. Принимаю шаг поперечного армирования 130 мм, данная арматура устанавливается на приопорном участке на расстоянии от грани подрезки не менее высоты ригеля, т.е. 650 мм.

Расчет ригеля по наклонному сечению производят из условия (по формуле 8.56 СНиП 63.13339.2012):

,

где Q – поперечная сила в наклонном сечении;

-поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонно сечении,

- поперечная сила, воспринимаемая хомутами в наклонном сечении,

- поперечная сила, воспринимаемая хомутами в наклонном сечении,

Рис.4.8. Поперечное армирование ригеля в районе подрезки

Определяем момент, воспринимаемый бетоном сжатой зоны в вершине наклонной трещины

где рабочая высота консоли ригеля.

Усилия в хомутах на единицу длины элемента, равно:

Проверяем условие:

Условие выполняется (если данное условие не выполняется, необходимо уменьшить шаг хомутов).

Так как

то при действии равномерно распределенной нагрузки невыгоднейшее значение величины проекции наклонного сечения равно

= =60,08.

и принимается не более т.е. принимаем

Определяем усилие, воспринимаемое хомутами (по формуле 8.58 СП 63.13339.2012):

Усилие, воспринимаемое отогнутыми стержнями

Поперечную силу воспринимаемую бетоном, определяем (по формуле 8.57 СП 63.13339.2012):

Значение находится в допустимых пределах, то есть не более

И не менее

Проверяем условие прочности наклонного сечения ригеля в подрезке

179.55кН

Прочность ригеля в районе подрезки на действие поперечной силы обеспечена.

Определяем поперечное армирование ригеля за районом его подрезки. Расчетное сечение указанной зоны показано на рис. 4.9.

СП 63.13330.2012 допускает производить расчет наклонных сечений, не рассматривая проекцию наклонного сечения при определении поперечной силы от внешней нагрузки, из условия (по формуле 8.60 СП 63.13339.2012):

,

где поперечная сила в нормальном сечении от внешней нагрузки

=179.55-63* 161.12кН

Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном (по формуле 8.61 СП 63.13339.2012):

Так как вливаем по конструктивному требованию. Шаг поперечного армирования принимаем не более 0.5 и не более 300мм, т.е. Принимаю шаг поперечного армирования 200мм, данная арматура устанавливается на приопорном участке на расстоянии от грани подрезки 650мм до

1/4 3х200=600мм

На среднем участке ригеля поперечную арматуру устанавливается с шагом не более 0,75 и не более 500мм, т.е.

5.1 Конструирование ригеля

Основное армирование ригеля выполнено из двух каркасов К-1, в состав которых входят 2 32 (арматура класса А500). Верхние продольные стержни выполняем из 2 20 А500. Поперечное армирование каркасов устанавливаем согласно расчету прочности ригеля по наклонным сечениям. Плоские каркасы объединяем в пространственный каркас ригеля с помощью монтажной горизонтальной арматуры 12 А240, установленную с шагом 500 мм. На нижние горизонтальные стержни пространственного каркаса привариваются 2 20 А500. Зона опирания плит перекрытия (полки ригеля) усиливаются конструктивной гнутой сеткой С-1, изготовленной из продольной арматуры 12 А240 и поперечных стержней 6 В500, установленных с шагом 400 мм. Схема армирования ригеля показана на рис. 4.10.

Рис.4.10. Схема армирования ригеля.

6. Расчет колонны многоэтажного здания

Задание на проектирование. Рассчитать и сконструировать колонну среднего ряда четырехэтажного четырехпролетного здания. Членение колонн на 2 этажа. Стыки колонн располагаются на высоте 1,05 м от уровня верха консоли предыдущей колонны. Сетка колон 5,7x6,0 м. Высота этажа - 4,2 м. Размеры сечения колонн 30,0*30,0 см.

Определение нагрузок и усилий.

Собственный вес колонны на один этаж:

= = 0,3 *0,3*4,2*25,0*1,0*1,1 = 10,40 кН.

Грузовая площадь от покрытия и перекрытий при сетке колонн 5.7*6.0м

равна S=5,7x6,0=34.2 м . Расчетные нагрузки от 1 м покрытия и перекрытий приведены в табл. 2.1 и 2.2.

Полная расчетная нагрузка от покрытия при > 1,0 равна 7491 Н/м , в том числе длительная 7023 Н/м .

Определяем продольные усилия от соответствующих нагрузок при грузовой площади

S =34,2 м2.

Продольная сила от покрытия:

полная N = 7,491*34,2 = 256,2 кН,

длительная - = 7,023*34.2 = 240,19 кН.

Продольная сила от полезной нагрузки на перекрытия:

полная - N = 4,8* 34.2 = 164,16 кН,

длительная - = 1.68*34.2 = 57,46 кН.

Продольная сила от постоянной нагрузки на перекрытия:

N = 5,70*34.2 = 194,94 кН.

При определении усилий для расчета колонн, стен и фундаментов, воспринимающих нагрузки от двух перекрытий и более, полные нормативные значения нагрузок, указанные в поз. 1, 2, 4, 11, 12а и 126 (см. приложение В, таблица В.2) следует снижать умножением на коэффициенты сочетания или :

а) для помещений, указанных в поз. 1, 2,12а

б) для помещений, указанных в поз. 4, 11,12б

Где n- общее число перекрытий, нагрузки от которых учитываются при расчете рассматриваемого сечения колонны, стены, фундамента.

Определяем коэффициент для колонны первого этажа

= 0.5+(1-0.5)/ = 0.75

Для колонны второго этажа

= 0.5+(1-0.5)/ = 0.789

Для колонны третьего этажа

= 0.5+(1-0.5)/ = 0.854

Для колонны четвертого этажа

= 0.5+(1-0.5)/ = 1

Определение значение полезной нагрузки на перекрытия здания с учетом коэффициента

Полезная нагрузка на перекрытия здания с учетом коэффициента .

Табл.5.1.

Этаж

Полезная нагрузка на

перекрытие (кН)

Коэффициент

Полезная нагрузка на перекрытие с учетом коэффициента (кН)

Полная

Длительная

Полная

Длительная

4

164,16

57,46

1

164,16

57,46

3

328,32

114,92

0,854

280,39

98,14

2

492,48

172,38

0,789

388,57

136,01

1

656,64

229,84

0,750

492,48

172,38

Постоянная и временная нагрузка на перекрытия. Табл.5.2.

Этаж

Полезная нагрузка на

Перекрытие с учетом

коэффициента
(кН)

Постоянная нагрузка на перекрытия

(кН)

Полная нагрузка на перекрытие с учетом коэффициента (кН)

Полная

Длительная

Полная

Длительная

4

164,16

57,46

194,94

359,10

252,4

3

280,39

98,14

389.88

670,27

488,02

2

388,57

136,01

584,82

973,39

720,83

1

492,48

172,38

779,76

1272,24

952,14

Подсчет расчетных нагрузок на колонны здания сведен в табл. 5.3.

Этаж

Нагрузка от покрытия и перекрытия (кН)

Собственный вес колонны (кН)

Расчетная cyj

лмарная нагрузка

да

Полная

Длительная

Полная (N)

Длительная (N1)

5*

256,20

240,19

11,88

268,0

252,07

4

359,10

252,4

23,76

382,86

276,14

3

670,27

488,02

35,64

705,91

523,66

2

973,39

720,83

47,52

1020,91

768,35

1

1272,24

952,14

59,4

1331,64

1011,54

Расчет колонны первого этажа. Усилия в колонне: полное N = 1331,64 кН; от действия длительной нагрузки Nl = 1011,54 кН. Сечение колонны hb = 30,0 *30,0 = 900,0 см2. Расчетная длина колонны с учетом защемления в фундамент = 0,7 = 0,7 *4.2 = 2.94 м. Для изготовления колонны использован тяжелый бетон естественного твердения класса В20. Расчетное значение прочности бетона Rb = 11,5 МПа. Коэффициент условия работы бетона = 0,9, тогда Rb = 0,9*11,5 = 10.35 МПа.

Рабочее армирование колонны выполняем из арматуры класса А400. Расчетное значение прочности арматуры диаметром 6-40 мм Rs = Rsc = 355,0 МПа. Поперечная арматура колонны класса В500. Гибкость колонны = /h = 294/30 = 9.8 < 20. Эксцентриситет продольной силы от всех нагрузок равен = M/N = 0. Поскольку h/30 = 30/30 = 1см и /600 = 294/600 = 0,49 см < 1,0 см (п. 3.58, [4]), расчет сжатых элементов из бетона классов В15-В35 на действие продольной силы, допускается производить из условия

,

- коэффициент продольного изгиба.

В виду отсутствия промежуточных стержней между рабочими стержнями при 4 см < 0,15*h = 0,15 b h= 0,15* 30 = 4,5 см, по табл. 3.5 и 3.6 [4] и при Nl /N= =1011,54/1331,64 = 0,76 находим = 0,886 и = 0,902.

Принимая в первом приближении =

Похожие работы

<< < 1 2 3 4 5 6 >