Курсовая работа: Сборное проектирование многоэтажного промышленного здания с неполным каркасом

5.2 Определение расчётных усилий

На колонну действует нагрузка с грузовой площади А (см. рис. 6).

где l1 – шаг колонны в продольном направлении, l1=6 м,

l2 – шаг колонн в поперечном направлении, l2=6 м.

=6·6=36 м2.

Рис. 6 - К расчёту колонны

Продольная сила, передаваемая на колонну первого этажа от действия постоянных и временных нагрузок.

Продольная сила от постоянных и длительных нагрузок:

где

кН/м2.

кН.

 кН.

 кН.

 кН.

 кН.

 кН.

5.3 Расчёт несущей способности

Колонна рассчитывается как сжатый элемент со случайным эксцентриситетом. Эксцентриситет принимается больший из трёх значений:

 или но ≥1см.

см>1 см.

Элементы прямоугольного сечения с симметричным армированием стержнями из стали классов АI, AII, AIII при е ≤ 20h (1,3≤20·40=800см) разрешается рассчитывать по формуле:

кН.

где η – коэффициент, учитывающий длительность загружения, гибкость и характер армирования элемента.

где φв и φr – табличные коэффициенты, принимаемые в зависимости от

.

φв =0,91 и φr=0,91.

Подбор арматуры при известных значениях в, h, lo, Rв, Rsc, Nl, N проводится в следующей последовательности:

1.  Приняв φ = η =1; μ = 0,01 уточняют требуемую площадь бетонного сечения колонны.

см2.

и размеры поперечного сечения

см2.

2. Корректируют размеры поперечного сечения колонны, если они отличаются от принятых более, чем на 5 см. Следует помнить, что при принятии размеров поперечного сечения они должны быть кратным 5 см.

Принимаем см2.

3. В зависимости от отношений  определяют значения φв и φr.

φв =0,91и φr=0,91.

4. Приняв = 0,01Aв=0,01·2,25=0,0225 см2, вычислить φ=2,18.

5. Определяют требуемую площадь продольной арматуры:

см2.

Т.к. , то это говорит о том, что продольная арматура по расчету не требуется, и устанавливается по конструктивным соображениям по формуле:

см2.

6. Назначить количество и диаметр продольной арматуры.

Принимаем 4ст Ø 3, ссм2.

7. Определить фактический процент армирования:

%=1 %.

Сечение можно считать подобранным удовлетворительно, если:

.

Если значение Аs получается с отрицательным знаком, то по расчёту продольная арматура не требуется. Её устанавливают исходя из минимального коэффициента армирования μ = 0,01.

6. Расчёт фундамента

Следует запроектировать железобетонный фундамент под центрально нагруженную колонну первого этажа. Такие фундаменты проектируют квадратными в плане, а в разрезе имеют, как правило, ступенчатую форму. Колонны заделывают в стакан фундамента на глубину (1÷1,5) hк. Предварительно глубину фундамента назначают из условия:

hз=(1 ÷ 1,5) hк=40 см.

Количество ступеней в фундаменте определяют в зависимости от высоты hф:

- при hф ≤ 400 мм. проектируют одноступенчатый фундамент;

- при 400 < hф ≤ 900 мм. – двухступенчатый;

- при hф > 900 мм. – трёхступенчатый.

В любом случае общая высота должна быть такой, чтобы не требовалось по расчёту армирования фундамента поперечными стержнями.

6.1 Определение нагрузок

Фундамент рассчитывается на действие нормативных нагрузок, передаваемых колонной, и нагрузок от собственного веса фундамента и грунта, находящегося на его уступах.

Нормативная нагрузка, действующая на фундамент на уровне обреза фундамента (-0,150), определяется путём деления расчётной нагрузки в нижнем сечении колонны (с учётом собственного веса колонны) N на усреднённый коэффициент надёжности по нагрузке γn = 1,2, т.е.:

 кН.

Нагрузка же от собственного веса фундамента и грунта на его уступах определяется путём уменьшения условного расчётного сопротивления грунта R0 на величину

Здесь ρm = 20кН/м3 – усреднённая плотность материала фундамента (бетона) и грунта на его уступах.

6.2 Определение площади подошвы и размеров тела фундамента

Необходимая площадь подошвы фундамента определяется по формуле:

 м2.

Тогда размеры стороны квадратного в плане фундамента составляют:

.

м.

Принимаем а=4,6 м.

После принятия фактических размеров (в плане) подошвы фундамента проверяют правильность предварительного значения высоты фундамента. Минимальную высоту фундамента из условий продавливания его колонной по поверхности пирамиды при действии расчётной нагрузки определяют по формуле:

где Rвt – расчётное сопротивление бетона на осевое растяжение,

 - давление грунта на единицу фактически принятой площади подошвы фундамента Аф.

кН/м2.

м.

Полная высота фундамента с учётом величины защитного слоя а ≥ 40 мм:

.

 см.

Полезную высоту нижней ступени принимают из условия:

где с = 0,5(а – hk – 2ho), но ≤ 2.

с = 0,5(4,6 – 0,4– 2·1,16)=0,94 м,

с ≤ 2 (94≤2·40=80 см).

м

Если условие выполняется, то нижняя ступень выполняется без поперечного армирования.

6.3 Армирование фундамента

Армирование подошвы фундамента определяют расчётом на изгиб по нормальным сечениям I – I и II – II.

Значениям моментов в этих сечениях:

 кН.

кН.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6