Разработка железобетонных конструкций многоэтажного жилого комплекса в г. Владивостоке

 

Таблица 2.7                        Нагрузки на лестничном марше

 

Таблица 2.8       Нагрузки от наружных стен и фасада на 1-ом – 25-ом этажах

       Ветровая  нагрузка.

       Ветровую  нагрузку на каркас здания определяю  по программе «ВеСТ» входящую в комплекс «SCAD Office». Исходные данные для расчета представлены в таблице 2.11. Результаты расчетов для наветренной стороны приведены в таблице 2.12, для подветренной – таблица 2.13.

Таблица 2.11

 

Таблица 2.12

 

Таблица 2.13

               

             

              Снеговая нагрузка.

       Полное расчетное значение снеговой нагрузки для II-ого снегового района:.

       S=S_g ^. μ=1.2 ^. 1.0 =1.2кПа

2.2.3 Расчет и конструирование колонны

         Требуется запроектировать монолитную колонну на всю длину здания с  размерами в плане 0.5´0.5 м.Для этого делаем расчеты на четырех участках колонны на разных отметках

        

Расчет  колонны с отметки  +10,630 по отметку +13,780.

       Колонна длиной 3,15 м (элемент 7657)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=52,0 кН·м, в том числе М_l =27,0 кН·м и соответствующая N=-8500 кН, в том числе N_l =-4500,0 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 = 52,0/8500,0 = 0,006 м ( 0,60 см).

       Случайный эксцентриситет: е_а = h/30 = 50/30 = 1,66 см или   е_а = l_ol /600 = 3,15/600 = 0,00525 м (0,525 см), но не менее 1 см.

       Поскольку случайный эксцентриситет силы е_а=1,66 больше эксцентриситета е₀ = 0,60 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) = 27,0 + 4500· (0,5/2 – 0,06) = 882,0 кН·м; при полной нагрузке М₁ = 52,0 + 8500,0· (0,5/2 – 0,06) = 1667,0 кН·м.

       Отношение l₀/r = 3,15/0,145 = 21,72 > 14, где l₀ – расчетная длина колонны для многоэтажных зданий при жестком соединении  колонны с плитой перекрытия  l₀ = l = 3,15 м; r – радиус ядра сечения r = 0,289 · h = 0,289 · 0,5 = 0,145м.

       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 + 882,0/1667,0 = 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 = 0,31;

принимают δ = 0,31.

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

       Задаются коэффициентом армирования μ₁ = 2А_s/A = 0,01 и вычисляют критическую силу по формуле (2.2)

        = =36130,7 кН.

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

                                   (2.3) 

                            =1,31. 

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

      =0,016 · 1,31 + (0,5 – 0,06)/2= 0,24 м.

Определяют  граничную относительную высоту сжатой зоны по формуле:

        ,              (2.4)

       где  ω – характеристика сжатой зоны бетона, определяемая по формуле 

            ω = α – 0,008 · R_b,                                     (2.5)

       где α – коэффициент, принимаемый  равным для тяжелого бетона равным 0,85 [5];

             R_b – в МПа;

             σ_sR – напряжение в арматуре, в МПа, принимаемое для арматуры класса А-III σ_sR = R_s – σ_sp = 365 – 0 = 365 МПа;

             σ_sc,u – предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, принимаемое для элементов из тяжелого бетона, при γ_b2 < 1,0 – равным 500 МПа.