Проектирование железобетонных конструкций многоэтажного здания с неполным каркасом

2.3 Расчет по прочности наклонных сечений

Класс поперечной арматуры А-I, . Диаметр арматуры назначаем из условия сварки с продольной арматурой

d_sw ≥ d_sw^max/4 (∅6, 8, 10  мм)

d_sw = 8 мм

Шаг поперечной арматуры назначаем  из условий: 

S₁ ≤ 500 мм              кратно 50 мм

S₁ ≤ 550/3 = 183,3 → 150 мм 

S₂ ≤ 500 мм              кратно 50 мм

S₂ ≤ 3*550/4 = 412,5 → 400 мм

 

h₀ = h – a_s = 550 – 37,5= 512,5 мм

a_s = a_в + d_s/2 = 25 +25/2 = 37,5 мм

a_в ≥ 20 мм

a_в ≥ d_s 

2.4 Определение погонного усилия поперечной арматуры 
 
 

 2.5 Определение минимальной несущей способности бетона сжатой зоны по поперечной силе.

Q_b.min = φ_в3*R_bt*b*h₀ = 0,6*1,17*250*512,5 = 89943,75 Н (φ_в3 = 0,6)

Если , то  

42,848 < 87,75 
 

Определяем длину  участка l с шагом S₁:

Если q ≤ q_sw1 – q_sw2, то

68,08 < 74,98 → ,

где - проекция наклонной трещины. 

L₁ = l + 0,2 м = 1,566 + 0,2 = 1,77 = 177 см

L₁ ≥ l₂/4 = 6800/4 = 1700мм = 1,7 м 

2.6 Построение эпюры материалы (арматуры) 

1. Определим несущую способность нормального  сечения по изгибающему моменту  в пролете при 2-х диаметрах 25

 
 

=  
 
 
 

2. Определим несущую способность нормального  сечения по изгибающему моменту  в пролете при 4-х диаметрах 25

 
 
 

=  
 

3. Определим несущую способность нормального  сечения по изгибающему моменту  на опоре при 2-х диаметрах 12

 
 
 

 
 

=  
 

4. Определим несущую способность нормального  сечения по изгибающему моменту  на опоре при 2-х диаметрах 12

 
 
 

=  
 

Определим положение  точек практического обрыва стержней рабочей арматуры: 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Проектирование  и расчет центрально-нагруженной  колонны 1-го этажа

 

1. Сбор нагрузок

А_q  = l₁ * l₂ = 6000*6800 = 40,8 м

1. Постоянная нагрузка от покрытия

N₁ = 5 кН/м² *А_q*γ_n = 5*40,8*0,95 = 193,8 кН

2. Постоянная нагрузка от перекрытий

N₂ = g[м²] *А_q(n_эт – 1)* γ_n = 3,85*40,8(5 – 1)*0,95 = 596,9 кН

3. Постоянна нагрузка от собственного веса ригелей

N₃ = b_вр *h_вр*l₂*ρ* γ_f* γ_n* n_эт = 0,25*0,55*6,8*25*1,1*0,95*5 = 122,13 кН

4. Постоянная нагрузка от собственного веса

N₄ = b_к *h_к*H_эт*ρ* γ_f* γ_n* n_эт = 0,4*0,4*3,6*25*1,1*0,95*5 = 75,24 кН

(b_к = h_к = 400 мм, H_эт = 3,6 м)

5. Длительная временная нагрузка

N₅ = р₁[м²] *А_q(n_эт – 1)* γ_n = 5,4*40,8(5 – 1)*0,95 = 837,22 кН

6. Кратковременная нагрузка от перекрытий

N₆ = р_sh[м²] *А_q(n_эт – 1)* γ_n = 1,8*40,8(5 – 1)*0,95 = 279,1 кН

7. Длительная снеговая нагрузка

N₇ = S₀ *k* А_q * γ_f* γ_n = 0,7*0*40,8*1,4*0,95= 0 кН

где S₀  - нормативное значение снеговой нагрузки

S₀ = 0,7 кН/м², k = 0 

8. Кратковременная снеговая нагрузка

N₈ = S₀ – kS₀) * А_q * γ_f* γ_n = 0,7 – 0,7*0)*0*40,8*1,4*0,95= 0 кН

Длительная  сосредоточенная нагрузка на колонну 1-го этажа равна

N_l = N₁ + N₂ + N₃ + N₄ + N₅ + N₇ = 193,8+596,9+122,13+75,24+837,22+0 =   = 1826,18 кН

Полная сосредоточенная  нагрузка на колонну 1-го этажа равна

N = N_l + N₆ + N₈ = 1826,18 +279,1 +0 = 2104,28 кН 

2. Предварительное назначение размеров поперечного сечения  колонны

Площадь поперечного  сечения: 

где φ = 0,9, R_b = 17,55, R_sc = R_s = 365 МПа , μ =

Высота и  ширина поперечного сечения: 
 
 

3.3Расчет продольной рабочей арматуры

 

(, φ_b = 0,892, φ_sb = 0,902)

→, то φ = φ_b + 2(φ_sb - φ_b)* = 0,9 + 2((0,902 – 0,892)*0,1 = 0,902

 Принимаем 4∅ 14 А-III с  
 
 

3.4. Назначение  поперечной арматуры

d_sw ≥ d_s/4 = 14/4 = 3,5→4

Принимаем ∅ 4 Вр-I

φ% = ,5

Если φ≤3% , то S ≤ 20d_s             кратно 50 мм

                           S ≤ 550             → 250 мм 

3.5 Определение  размеров подошвы фундамента

 

где  
 
 
 
 
 

3.6 Определение  вертикальных размеров фундамента

1. Из условия продавливания фундамента колонны:

 
 
 
 
 
 

2. Из условия  заделки колонны в фундамент:

 

3. Из условия  анкеровки арматуры колонны в  стакане фундамента:

 

где  
 

Принимаем

Определяем минимальную  высоту 1-й ступени фундамента: 

H₀ =  
 

+0,05 м = 0,201 + 0,05 = 0,215 м

Принимаем h₁ = 400 и h₂ = 400 мм

Ширину верхней  ступени фундамента из условия: 
 
 

Принимаем 130 см 

3.7 Расчет рабочей арматуры по  подошве фундамента 
 
 
 
 
 
 
 

S =100, 150, 200 мм 
 

Принимаем 25∅ 12 А-III с  
 
 
 

Список  литературы: 

1. Автоматизированное  проектирование железобетонных и каменных конструкций (Бородачев)