Разработка железобетонных конструкций многоэтажного жилого комплекса в г. Владивостоке

       ω = 0,85 – 0,008 · 0,9 · 14,5 = 0,74,

        = 0,6.

       Расчетные формулы для подбора симметричной арматуры    А_s = A'_s получают из совместного решения системы трех уравнений: уравнения равновесия продольных усилий, моментов и эмпирической зависимости для σ_s. Последовательность расчета по этим формулам следующая:

       Определяют

                     (2.6)

                            (2.7)

             (2.8)

        2,96;

        3,51  

        0,73;

       где δ' = а'/h₀ = 0,06/0,44 = 0,136.

       Так как α_s > 0, определяют площадь арматуры по формуле

            (2.9)

       

       = 0,01008 м², то есть 100,8 см².            

         Принято 4Æ36+8Æ32 А-III с А_s =105,06 см².              

       Диаметр поперечных стержней при диаметре продольной арматуры Æ36 согласно прил. 9 [10] равен 8 мм; принимают Æ10 А-III с шагом s=300 мм, что менее 20d = 20 · 22 = 440 мм и менее 500 мм.

       Расчет  колонны с отметки +16,930 по отметку +20,080.

       Колонна длиной 3.15 м (элемент 10997)находится на пересечении осей 23-Т. Для колонны принимаем тяжёлый бетон класса В25 с расчётным сопротивлением сжатию R_b=14,5 МПа, начальным модулем упругости Е_b=30*10³ МПа. Коэффициент условий работы g_b2=0,9.

       Арматура  продольная рабочая класса А-III, расчетное сопротивление    R_s=365 МПа, модуль упругости Е_s=200000 МПа.

       Расчетные усилия (приложение Б). Максимальные усилия: max M=50,8кН·м, в том числе М_l =26,0 кН·м и соответствующая N=-7502 кН, в том числе N_l =-3968 кН.

       Так как в колонне присутствуют примерно равные по значению и противоположные по знаку изгибающие моменты, то принимается симметричное армирование.

       Подбор  сечений симметричной арматуры А_s=A'_s по первой комбинации усилий. Расчетная высота сечения h₀ = h – a = 50 – 6 = 44см.

       Эксцентриситет  силы е₀ = М/N = 50,8/7502 = 0,0068 м ( 0,68 см).

       Случайный эксцентриситет: е_а = h/30 = 50/30 = 1,66 см.

       Поскольку случайный эксцентриситет силы е_а=1,66 больше эксцентриситета е₀ = 0,68 см, принимаем для расчета случайный эксцентриситет е_а=1,66.

       Находим значение моментов в сечении относительно оси, проходящей через центр тяжести наименее сжатой (растянутой) арматуры.

       При длительной нагрузке М_1l = M_l + N_l · (h/2 – a) = 26,0 + 3968· (0,5/2 – 0,06) = 779,9 кН·м; при полной нагрузке М₁ = 50,8 + 7502· (0,5/2 – 0,06) = 1476,2кН·м.

       Отношение l₀/r = 3,15/0,144 = 21,9 > 14, где l₀ – расчетная длина колонны для многоэтажных зданий при жестком соединении  колонны с плитой перекрытия  l₀ = l = 3,15м; r – радиус ядра сечения  r = 0,289 · h = 0,289 · 0,5 = 0,144м.

       Выражение для критической продольной силы при прямоугольном сечении с симметричным армированием А_s = A'_s (без предварительного напряжения) с учетом, что I_b = r² · A, I_s = μ₁ · A (h/2 – a)²; μ = 2A_s/A принимает вид

            (2.2)

       Для тяжелого бетона φ_l = 1 + M_1l /M₁ = 1 + 779,9/1476,2 = 1,53.

Значение  δ = е₀/h = 0,016/0,5 = 0,032< δ_min = 0,5 – 0,01 · l₀/h – 0,01R_b= 0,5 – 0,01´ 3,15/0,5 – 0,01 · 13,05 = 0,310

принимают δ = 0,310.

Отношение модулей упругости α = =Е_s/E_b= 200000/30000 = 6,67.

       Задаются  коэффициентом армирования μ₁ = 2А_s/A = 0,03 и вычисляют критическую силу по формуле (2.2)

        = =35794,1 кН.

       Вычисляют коэффициент для учета влияния прогиба элемента на величину эксцентриситета продольной силы η по формуле

                                     (2.3)

                            =1,26. 

      Тогда эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести арматуры е будет равно: е = е₀ · η + h/2 – a =

      =0,016 · 1,26 + (0,5 – 0,06)/2= 0,24 м.

       Расчетные формулы для подбора симметричной арматуры    А_s = A'_s получают из совместного решения системы трех уравнений: уравнения равновесия продольных усилий, моментов и эмпирической зависимости для σ_s. Последовательность расчета по этим формулам следующая:

       Определяют

                     (2.6)

                            (2.7)

             (2.8)

        2,6;

        2,54 0,74;

       где δ' = а'/h₀ = 0,06/0,44 = 0,136.

       Так как α_s > 0, определяют площадь арматуры по формуле

            (2.9)

       

       = 0,00871 м², то есть 87,1 см².            

       Принято 4Æ36+8Æ28 А-III с А_s =89,98 см².              

       Диаметр поперечных стержней при диаметре продольной арматуры Æ36 согласно прил. 9 [10] равен 8 мм; принимают Æ10 А-III с шагом s=300 мм, что менее 20d = 20 · 22 = 440 мм и менее 500 мм.

       Расчет  колонны с отметки +42,130 по отметку +45,280.

       Колонна длиной 3.15 м (элемент 22688)находится на пересечении осей 23-Т. Для колонны принимаем тяжёлый бетон класса В25 с расчётным сопротивлением сжатию R_b=14,5 МПа, начальным модулем упругости Е_b=30*10³ МПа. Коэффициент условий работы g_b2=0,9.

       Арматура  продольная рабочая класса А-III, расчетное сопротивление    R_s=365 МПа, модуль упругости Е_s=200000 МПа.

       Расчетные усилия (приложение Б). Максимальные усилия: max M=62,2кН·м, в том числе М_l =20,7 кН·м и соответствующая N=-6485,6 кН, в том числе N_l =-6450,0 кН.

       Так как в колонне присутствуют примерно равные по значению и противоположные по знаку изгибающие моменты, то принимается симметричное армирование.

       Подбор  сечений симметричной арматуры А_s=A'_s по первой комбинации усилий. Расчетная высота сечения h₀ = h – a = 50 – 6 = 44см.

       Эксцентриситет  силы е₀ = М/N = 62,2/6485,6 = 0,0096 м ( 0,96 см).

       Случайный эксцентриситет: е_а = h/30 = 50/30 = 1,66 см.

       Поскольку случайный эксцентриситет силы е_а=1,66 больше эксцентриситета е₀ = 0,96 см, принимаем для расчета случайный эксцентриситет е_а=1,66.

       Находим значение моментов в сечении относительно оси, проходящей через центр тяжести наименее сжатой (растянутой) арматуры.

       При длительной нагрузке М_1l = M_l + N_l · (h/2 – a) = 20,7 + 6450,0· (0,5/2 – 0,06) = 1246,2 кН·м; при полной нагрузке М₁ = 62,2 + 6485,6· (0,5/2 – 0,06) = 1294,5кН·м.

       Отношение l₀/r = 3,15/0,144 = 21,9 > 14, где l₀ – расчетная длина колонны для многоэтажных зданий при жестком соединении  колонны с плитой перекрытия  l₀ = l = 3,15м; r – радиус ядра сечения  r = 0,289 · h = 0,289 · 0,5 = 0,144м.

       Выражение для критической продольной силы при прямоугольном сечении с симметричным армированием А_s = A'_s (без предварительного напряжения) с учетом, что I_b = r² · A, I_s = μ₁ · A (h/2 – a)²; μ = 2A_s/A принимает вид

            (2.2)

       Для тяжелого бетона φ_l = 1 + M_1l /M₁ = 1 + 1246,2/1294,2 = 1,96.

Значение  δ = е₀/h = 0,016/0,5 = 0,032< δ_min = 0,5 – 0,01 · l₀/h – 0,01R_b= 0,5 – 0,01´ 3,15/0,5 – 0,01 · 13,05 = 0,310

принимают δ = 0,310.

Отношение модулей упругости α = =Е_s/E_b= 200000/30000 = 6,67.

       Задаются  коэффициентом армирования μ₁ = 2А_s/A = 0,03 и вычисляют критическую силу по формуле (2.2)

        = =30496,8 кН.

       Вычисляют коэффициент для учета влияния  прогиба элемента на величину эксцентриситета продольной силы η по формуле

                                     (2.3)

                            =1,27. 

      Тогда эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести арматуры е будет равно: е = е₀ · η + h/2 – a =

      =0,016 · 1,27 + (0,5 – 0,06)/2= 0,24 м.

       Расчетные формулы для подбора симметричной арматуры    А_s = A'_s получают из совместного решения системы трех уравнений: уравнения равновесия продольных усилий, моментов и эмпирической зависимости для σ_s. Последовательность расчета по этим формулам следующая:

       Определяют

                     (2.6)

                            (2.7)

             (2.8)

        2,26;

        1,77 0,77;

       где δ' = а'/h₀ = 0,06/0,44 = 0,136.

       Так как α_s > 0, определяют площадь арматуры по формуле

            (2.9)

       

       = 0,0075 м², то есть 75,0 см².            

       Принято 12Æ38 А-III с А_s =74,00 см².              

       Диаметр поперечных стержней при диаметре продольной арматуры Æ36 согласно прил. 9 [10] равен 8 мм; принимают Æ10 А-III с шагом s=300 мм, что менее 20d = 20 · 22 = 440 мм и менее 500 мм.  

              Расчет наиболее нагруженной колонны с отметки

              +4,330 по отметку +7,480.

          Требуется запроектировать монолитную  колонну с отметки +4,330 по отметку +7,480 с размерами в плане 0.5´0.5 м.

       По  расчётам на ВК ²SCAD² наиболее нагруженным элементом является колонна в осях Т-23.

       Колонна длиной 3,15 м (элемент 5987)находится на пересечении осей Т-23. Для колонны принимаем тяжёлый бетон класса В25 с расчётным сопротивлением сжатию R_b=14,5 МПа, начальным модулем упругости Е_b=30*10³ МПа. Коэффициент условий работы g_b2=0,9.