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
= 0,902, из условия прочности находим

Н

Отсюда

=544,82* /931.5*

Если 0,902

Определяем площадь рабочей продольной арматуры колонны:

Определяем коэффициент армирования:

=15,35/900=0,017

По сортаменту арматурных сталей принимаем 4 25 А400 =19,63 см2 Поперечные стержни ставим без расчета (для предотвращения выпучивания продольной арматуры), но с соблюдением требования норм. Диаметр поперечной арматуры назначаем из условия сварки с продольной арматурой диаметром 25 мм (приложение 9,[4]), т.е. принимаем 8 мм. Шаг поперечного армирования принимаем не более 15d= 15 *25=375 мм (здесь d – диаметр продольных стержней) и не более 500мм, т.е. принимаем 370мм.

Класс поперечной арматуры В500. Схема армирования колонны 1го этажа показана на рис.5.2.

Рис.5.2. Армирование колонны 1го этажа

Расчет колонны второго этажа. Расчет выполним по упрощенной форме, п.8.1.16 (13). Усилия в колонне N = 1020,91кН; 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. Гибкость колонны = /h = 294/30 = 9.8 < 20. По табл. 8.1.(3) определяем коэффициент

Определяем необходимую площадь арматуры:

Определяем коэффициент армирования:

=5,71/900=0,006

По сортаменту арматурных сталей принимаем 4 14 А400 =6,16 см2. Шаг поперечного армирования принимаем не более 15d=15*14=210мм и не более 500мм, т.е. принимаем 210мм.Схема армирования колонны 2го этажа показана на рис.5.3

.

Расчет консоли колонны. Опорное давление ригеля на колонну составляет Q=202.98кН. Продольная арматура консоли выполнена из арматуры класса А400. Расчетное значение прочности =355МПа. Расчетное сечение консоли показано на рис.5.4.

Определяем изгибающий момент от сосредоточенной силы Q относительно боковой грани колонны:

179,55*0.085=15,26кНм

Вычисляем

По формуле / =

=10.35*100*30*12.5*(1- /(355*100)=4,28

Принимаем 2 18 A400, .

Консоль армируется двумя плоскими каркасами. Для усиления работы консоли на поперечную силу верхнюю и нижнюю арматуру каркаса соединяем металлической пластиной (1-1) толщиной 5 мм. Схема каркаса К-1 показана на рис. 5.5.

6.1 Конструирование консоли колонны

Основное армирование консоли колонн выполнено из 2-х вертикальных каркасов К-1. Для фиксации указанных каркасов в проектное положение устанавливаем 2 горизонтальных стержня, в нижней зоне с каждой стороны консолей, из арматуры 12 А400. По условному периметру консолей устанавливаем 2 гнутые сетки С-1 (по длинной стороне и на участке короткой стороны). Для крепления ригеля в верхней зоне консоли устанавливаем закладные детали М-1, приваренные к каркасу К-1. Соединение элементов каркаса выполнено электродуговой сваркой. Конструктивная схема консоли показана на рис. 5.6.

При усилении оголовка колонны (в местах сопряжения колонн по высоте) устанавливаем косвенное армирование в виде сварных сеток. Зона усиления по длине элемента должна быть не менее 10d при продольной арматуре из стержней периодического профиля, т.е. 10*22=220 мм, количество - не менее четырех сварных сеток. Принимаем 5 сеток. Шаг сеток s>60 мм, но не более 1/3 ширины сечения (300/3=100 мм) и не более 150 мм. Принимаем шаг 100 мм. Размеры ячеек сеток принимают не менее 45 мм и не более 1/4 меньшей стороны сечения колонны (300/4=75 мм), но не более 100 мм. Принимаем 50 мм. Сетки проектируем из арматуры класса В500, диаметром 5 мм. Размеры и армирование оголовка колонны 1-го этажа показаны на рис. 5.7.

Рис.5.7. Размеры и армирование оголовка колонны.


7. Расчет монолитного железобетонного фундамента под среднюю колонну

Задание на проектирование. Рассчитать и сконструировать фундамент под колонну среднего ряда четырехэтажного здания. Отметка верха фундамента от уровня чистого пола -0,125 м. Для изготовления фундамента использован тяжелый бетон естественного твердения класса В15. Армирование подошвы фундамента выполнено из арматуры класса А400.

Определение нагрузок и усилий. Сечение колонны 1-го этажа 30,0x30,0 см. Расчетное значение продольной силы на уровне заделки колонны в фундамент (табл. 5.3) N = 1331,64кН. Расчетное значение продольной силы при усредненном коэффициенте надежности по нагрузке (по формуле 5.7. СП 22.13330.2011):

= 1,15 равно Nn = N/ = 1331,64/1,15 = 1157,94 кН.

Бетон класса В15. Расчетное значение прочности бетона Rb = 8,5 МПа, Rbt = 0.75МПа. Коэффициент условия работы бетона = 0,9, тогда Rb = 0,9 *8.5 = 7.65 МПа, Rbt = 0,9* 0.75 = 0,675 МПа.

Подошва фундамента армируется арматурой класса А400 (арматура диаметром 6-40 мм). Расчетное значение прочности арматуры Rs = 355 МПа.

Глубина стакана принимается из условия опрокидывания колонны в пределах 1...1,5hкол, принимаю 1,5*30,0=45,0 см. С учетом возможной подливки из мелкозернистого бетона дна стакана, при монтаже колонн, принимаем глубину 45,0+5,0=50,0 см. Из условия промерзания грунта назначаем минимальную глубину заложения подошвы фундамента 180 см.

Площадь подошвы фундамента определяемиз формулы 5.11. СП 22.13330.2011:

где = 20,0 кН/м3 - вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его уступах; МПа - условное сопротивление грунта (по заданию); = 1,8 м - глубина заложения фундамента (по району строительства).

Размер стороны квадратной подошвы = =2.72м. Принимаем размер стороны подошвы фундамента а = 2,7 кратным 0,3 м).

Окончательное значение а =b принимаем с учетом призмы продавливания 3,9X 3,9 м (2 X 1,8*2 + 0,3 = 3,9).

Давление на грунт от расчетной нагрузки по формуле 5.11. СП 22.13330.2011

р = N/A =1331,64/(3,9*3,9) = 87,55 кН/м2 < = 160 кН/м2.

Рабочая высота фундамента из условия продавливания (по формуле 9 [8]):

Рис.6.1. Фундамент средней колонны.

Определяем момент в сечении I-I:

Всечении I I -I I:

Всечении I I I -I I I:

Определяем рабочую высоту фундамента в сечении I- I:

=180-8=172см,

Где расстояние от подошвы фундамента до центра тяжести рабочей арматуры сетки фундамента (защитный слой при отсутствии бетонной подготовки не менее 70мм).

Всечении I I -I I: =120-8=112см,

Всечении I I I -I I I: =60-8=52см,

Определяем площадь подошвы фундамента по формуле 43 [8]:

По максимальной площади определяем армирование подошвы фундамента. Предварительно назначаем шаг стержней 200мм, тогда количество стержней в одном направлении равно 3900/200=19.5, принимаем по сортаменту арматуры 19 А400 (Аs=21.49с ).

Список используемой литературы

1.ГОСТ Р 54257-2010 Надежность строительных конструкций и оснований М: ОАО «НИЦ Строительство», 2010

2.СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. М.:ГУП НИИЖБ, 2011.95с.

3. СП 63.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения.

Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. М.:ГУП НИИЖБ, 2012.161с.

4.Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительно напряжения арматуры (к СП 52-101-2003).:ОАО ЦНИИПромзданий, ГУП НИИЖБ, 2005.129с.

5. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (к СП 52-102-2004). М.:ГУП НИИЖБ, 2004.86с.

6. В.Н. Байков, Э.Е. Сигалов. Железобетонные конструкции. Общий курс. Учебник для вузов. –М.: ГУП НИИЖБ, 2004. 86с.

7. И.А. Шерешевский. Конструирование промышленных зданий и сооружений М.: «Архитектура-С», 2005. 168с.

8. Пособие по проектированию фундаментов на естественном основании

под колонны зданий и сооружений (к СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83) М.: «Ленпромпроект Госстроя СССР» 1989. 112с.

9. СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений» М.: «ОАО НИЦ «Строительство» 2011. 161с.

Похожие работы

<< < 2 3 4 5 6