Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Компоновка балочного перекрытия

Содержание

1. Исходные данные

2. Компоновка балочного панельного сборного перекрытия

3. Предварительные размеры поперечного сечения элементов

4. Расчет плиты (панели) перекрытия

4.1 Общие сведения

4.2 Статический расчет плиты П1

4.3 Подбор продольной арматуры в ребрах

4.4 Подбор поперечной арматуры в ребрах

4.5 Расчет по прочности на действие поперечной силы по наклонной сжатой полосе

4.6 Статический расчет полки плиты

4.7 Подбор продольной арматуры полки плиты

5. Расчет колонны

5.1 Вычисление нагрузок

5.2 Подбор сечений

6. Расчет фундамента

6.1 Определение размеров

6.2 Расчет нижней ступени на действие поперечной силы

6.3 Расчет фундамента на изгиб по нормальным сечениям

Приложение 1

Список литературы

Пункт 1. Исходные данные.

Длина здания L2=36м.

Ширина здания L1=23,2 м.

Толщина кладки t=51см.

Сетка колонн l1 =5,8 м. l2 = 7,2 м.

Количество этажей n=4

Снеговой район - V

Класс бетона B30

Класс арматуры A400

Временная нагрузка Vn = 23 кH/м2

Вес конструкций пола gn =0,7 кH/м2

Высота этажа Нэт = 3,6 м.

Расчетное сопротивление грунта Rгр=0,3 МПа

Расчетное сопротивление бетона:

Сжатое осевое Rb=15,5 МПа
Растяжение осевое Rbt=1,10 МПа
Коэффициент условий работы бетона γb1=0,9

Бетон тяжелый;

Здание отапливаемое;

Влажность наружного и внутреннего воздуха – менее 75%

Расчетное сопротивление для предельных состояний 1-й группы:

Растяжению продольной Rs=355 МПа
Растяжению поперечной (хомутов) Rsw=285 МПа
Сжатию Rsc=355 МПа

Пункт 2. Компоновка балочного панельного сборного перекрытия.

По заданной сетке колонн компоновка перекрытия включает в себя: определение направления ригелей и раскладку панелей. Поскольку здание имеет жесткую конструктивную схему, направления ригелей может быть поперечным или продольным. Рекомендуется принять поперечное направление (см. рис. 1). Если типовые не укладываются в целое число раз по длине ригеля то в условиях курсового проекта разрешается изменять ширину плиты.

Пункт 3. Предварительные размеры поперечного сечения элементов.

Для увязки размеров зданий или сооружений с размерами отдельных элементов несущих и ограждающих конструкций предусмотрены следующие категории размеров: номинальные, конструктивные и натурные.

Под номинальными размерами понимают расстояния между разбивочными осями здания в плане. Конструктивные размеры элемента отличаются от номинальных на величину швов и зазоров. Величина зазора зависит от условий монтажа и чаще принимается 30мм. Под натурными размерами понимают фактические размеры элемента, которые в зависимости от точности изготовления могут отличаться на некоторую величину, называемую допуском (3-10мм) См. рис 1. [12.c.24-25]

Рис. 1 Номинальные и конструктивные размеры сборных элементов:

а – панель;

б – ригель;

Балочные панельные сборные перекрытия состоят из сборных панелей, опирающихся на сборные ригели (см. рис. 2) и отличаются наибольшей индуктивностью. Ригели опираются на стены или колонны каркаса здания, образуя вместе с колоннами несущие рамы.

Рис. 2 Конструктивные схемы сборных балочных перекрытий:

а – продольное расположение ригелей;

б – поперечное расположение ригелей

Многопролетные ригели выполняют неразрезными с расположением их поперек здания. Продольное расположение ригелей принимается, если это вызвано производственными требованиями. Сечения ригелей выполняются прямоугольными, тавровым с полкой в верхней или нижней зоне и двутавровыми (см. рис.3). С точки зрения расхода материалов, наиболее эффективное - тавровое сечение с полкой в верхней зоне т. к. это уменьшает строительную высоту перекрытия.

Рис 3. Формы сечения сборных ригелей

Количество пролетов перекрытия зависит от конструктивной схемы и назначения здания. В промышленных зданиях они равны 6,9,12м.

В плоских железобетонных перекрытиях наибольший объем железобетона (около 65%) приходится на плиты панелей, поэтому компоновке схемы перекрытия и выбору типа панелей следует уделять большое внимание. [12.c.26-28]

Размер сечений элементов определяется по расчету. Рекомендуемая высота сечения равна:

h=(1/10…1/14) l1

h=(1/11)*5,8=0,53м; 53см; 530мм.

Высоту сечения ригеля необходимо принять кратной 50мм, так как h≤600мм.

При этом ширину сечения принимаем 150, 180, 200, 220, 250мм и далее при далее кратно 50мм.

Таким образом: h=550мм; 0,55м.

Рекомендуемая ширина сечения ригеля равна:

b= (0,3…0,4) h

b= 0,4*0,55=0,22м; 22см; 220мм.

Таким образом: b = 220мм; 0,22м.

Сечение колонн принимаем квадратным со стороной 0,3м=30см.

Для определения расчетного сопротивления бетона Rb и Rbt необходимо установить числовое значение коэффициента условий работы бетона, (п. 5.1.10 [1]). Коэффициент γb1 принимаем равным 0,9. Ему соответствует:

Rb=15,5 МПа = 1550 Н/см2

Rbt = 1,10 МПа=110 Н/см2

(приложение 2)

Бетон класса В30 тяжёлый.

По п.5.2.6 [1] находим арматуры класса А400, ей соответствует сопротивление:

Rs= Rsc=355 МПа

для отгибов и поперечной арматуры

Rsw=285 МПа

(приложение 3)

Пункт 4. Расчеты панелей перекрытий.

4.1 Общие сведения

Наиболее рациональные поперечные сечения панели с овальными и круглыми пустотами и различное виды ребристых панелей представляют собой тавровое сечение (см. рис 4) Нагрузку на 1 пог. м панели при расчете получают, умножив нагрузку, приходящуюся на 1 м2 площади, на ширину панели. Расчетный пролет панели принимается равным расстоянию между осями опор.

Рис.4 Железобетонные элементы таврового сечения:

а – сечение с круглыми пустотами;

б – сечение с овальными пустотами;

в – сечение крупноразмерного настила;

Плиты являются изгибающими элементами. Швы между плитами нужно залить раствором марки не ниже 50 или заделать бетоном той же марки, что и для плит. Если швы между плитами заполнены раствором марки не ниже 50 то здание с жесткой конструктивной схемой, 1-й группы кладки расстояние между стенами не должно превышать 42м. (таб. 27 [2]). Если же в швы помимо раствора марки не ниже 100 уложена арматура, то такое сборное перекрытие равноценно монолитному. В этом случае расстояние не должно превышать 52м.

Высота сечения плит без предварительного напряжения арматуры принимают:

h =(1/15…1/25) l2,

а с предварительно напряженной арматурой:

h=(1/20…1/30) l2

В рассматриваемом случаи должны применятся ребристые плиты с ребрами вниз, так как здание промышленное и полезная нагрузка очень высока.

Плиты П2 и П3 (см. рис. 1) являются основными. Их изготавливают с предварительным напряжением арматуры и несколькими поперечными ребрами, а плиты П1 – доборные. Они изготавливаются без предварительного напряжения арматуры и промежуточные поперечных ребер.

Плита в пролете между ригелями работает на изгиб как однопролетная балка таврового сечения с полкой в сжатой зоне и расчетным пролетом равным расстоянию между осями ее опор (рис. 2а,б)

В балочной плите мысленно перпендикулярно продольным ребрам выделяют полосу шириной 100см и рассматривают ее как балку частично защемленную на опорах пролетом равным расстоянию между ребрами (рис. 2 б, в, г). Защемление на опорах создается благодаря заливке швов, поскольку бетон в швах препятствует повороту ребер.

Статистический расчет полки производится с учетом перераспределения усилий, принимая момент в пролете равным:

М=ql2/11

Опорные моменты вычисляют:

М=q l2/8 – q l2/11 или q l2/16

Подсчет нагрузок ведется в табличной форме (табл. 1)

Пункт 4.2 Статистический расчет плиты Р1

Сначала рассчитывают плиту в пролете между ригелями.

Принимаем высоту сечения плиты:

h=(1/20)* l2

h =(1/20)*720=36см.

l1: l2=5,8м : 7,2м. L1=23.2м. L2=36м.

Вычисление распределительной нагрузки на 1м2 плиты

Таблица 1

Наименование

нагрузки

Нормативная нагрузка

кH/м2

Коэффициенты

Расчетная нагрузка

кH/м2

γf

γn

Постоянная:

Собствен. вес пола

Собствен. вес плиты

Временная

Полная

0,7

1,39

1,3

1,1

1,2

1,0

0,91

1,529

Итого g=2,439

v=27,6

Всего q=30,039

Расстояние С=100/2+25=75мм.

Расчетный пролет плиты lp= l2-С=7200-2*75=7050 мм. (рис. 2а)

Погонную нагрузку на плиту вычисляют путем умножения распределенной нагрузки на ширину плиты, то есть:

q=30,039*0,75=22,53

Внутренние усилия:

М=ql2/8=22,53*(7,052)/8=139,97кН/м

Q= ql/2=22,53*7,05/2=79,42*1000=79420Н

4.3. Подбор продольной арматуры в ребрах

Задаемся диаметром арматуры d=1,8см, тогда аb=2см, n=4см,

а= аb+0,5 d+0,5 n=4,9см.

Находим полезную (рабочую) высоту сечения:

h 0= h - а=36-4,9=31,1 см.

Отношение h’f/ h=5/36=0,138>0.1

Согласно нормам проектирования по п. 6.2.12 [1] ширина свеса полки в каждую сторону от продольного ребра не должна быть ½ расстояния в свету м/у продольными ребрами. То есть должно соблюдаться условие:

b’f ≤ 20+2(1/6)705=255cм.

b’f ≤ 20+2(1/2)(70-20)=70см.

Из двух значений принимаем меньшее b’f=70см

αm=M/ (Rb b’f h02)=13997000/(1550*70*(31,12))=0,1334

ξ=1- =1-=0,1437

Значение ξ можно определить по приложению 4, так как высота сжатой зоны определяется по следующей формуле:

Х= ξ* h 0=0,1437*31,1=4,47см

Меньше толщины полки, толщина полки h’f=5, нейтральная ось проходит в полке. Следовательно, сечение рассчитывается как прямоугольник шириной равной b’f.

Площадь сечения продольной арматуры вычисляется по формуле:

As= Rb* b’f* ξ* h 0/ Rs =1550*70*0,1437*31,1/35500=13,66

Принимаем:

2Ø20AIV + 2Ø22AIV

Asfact=13,88см,

что больше минимального значения:

Asmin=0,001*b* h 0=0,001*22*31,1=0,684см2.

4.4. Подбор поперечной арматуры в ребрах

Для расчета принимаем b=17см

Qbmin=0,5*Rbt* b* h 0=0,5*110*17*31,1=29078,5H

Так как Q > Qbmin требуется рассчитать поперечную арматуру. Вычисляем значение минимальной и требуемой по расчету интенсивности поперечного армирования.

qswmin=0,25 Rbt b=0,25*110*17=467,5 Н/см

qsw=Q2(4 φb2 φsw Rbt b h02)=794202/(4*1,5*0,75*110*17*(31,1)2=775 Н/см

Большее из этих значений принимаем для дальнейших расчетов.

Smax= Rbt b h02/ Q=110*17*(31,1)2/79420=22,8см

Учитывая рекомендуемое приложением 5 принимаем

S1=15см S2=23см

аsw=qsw S1/( Rswnsw)=775*15/(28500*2)=0,204см2

По приложению 6 принимаем

1Ø6AIII Asfact=0,283см2

Поскольку принятый не менее указанного во второй строке приложения 6 опасности пережога поперечных стержней при изготовлении каркасов нет.

4.5. Расчет по прочности на действие поперечной силы по наклонной сжатой полосе. П.6.2.33 [1]

Определяем рабочую высоту сечения требуемую для обеспечения прочности по бетонной полосе между наклонными сечениями.

h 0= Q/(0,3 Rb b)=79420/(0,3*1550*17)=10,05см

Полученное значение в 2,7 раза меньше фактической, следовательно, прочность продольных ребер обеспечена.

4.6. Статический расчет полки плиты.

Поскольку расстояние между поперечными ребрами почти в 3 раза превышает расстояние между продольными ребрами, полку рассчитывают как балочную плиту.

Вычисляем нагрузку на 1м2 полки плиты.

Таблица 2

Наименование

нагрузки

Нормативная нагрузка

кH/м2

Коэффициенты

Расчетная нагрузка

кH/м2

γf

γn

Постоянная:

Собствен. вес пола

Собствен. вес полки плиты

Временная

Полная

0,7

1,25

1,3

1,1

1,2

1,0

0,91

1,38

Итого g=2,29

v=27,6

Всего q=29,89

Перпендикулярно продольным ребрам плиты мысленно вырежем полосу шириной 1м (см. рис 2в).

Продольная нагрузка на полосу будет

q’= q*1м=29,89 кН/м2

Расчетная схема полки плиты и эпюра сжимающих моментов от действия погонной нагрузки q’ приведены на рис 2, г.

Пролетный момент:

Мпр= q’l2/11=29,89*(0,52)/11=68000Н/см

Опорный момент – его значение определяется из условия, что полу сумма опорных моментов плюс пролетный момент величина постоянная и равна моменту однопролетной свободно пролетной балки.

Моп= q’l2/8 - Мпр=29,89*(0,52)/8-68000=25500Н*см

Находим поперечную силу

Q= q’l2/2=29,89*0,5/2=7473Н

4.7. Подбор продольной арматуры полки плиты.

Расчетное сечение представляет собой прямоугольник шириной 100см и высотой h=h’f=5см. Подбор арматуры выполняется по формулам прямоугольного сечения и одиночной арматуры. Полку армируют стальными сетками из арматуры класса А400 (таб. 3)

Площадь сечения пролетной арматуры:

Полезная высота сечения

h 0= h-a=5-1,5=3,5 см

Находим коэффициент

αm= Мпр/ Rb b h02=68000/1550*100*(3,52)=0,036;

Относительная высота сжатой зоны

ξ=1- =1=0,0367;

Вычисляем площадь арматуры

As = Rbbξ h0/ Rs = 1550*100*0,0367*3,5/41500 = 0,48 см2.

Площадь сечения опорной арматуры

αm= Моп/ Rb b h02=25500/1550*100(3,52)=0,0134

As = Rbbξ h0/ Rs = 1550*100*0,0134*3,5/41500 = 0,175 см2.

Asmin = μminbh0 = 0,001*100*3,5 = 0,35 см2

В качестве пролетной арматуры принимаем сетку С1. Ее условное обозначение125/300/3/3:

125 - шаг рабочих стержней;

300 - шаг распределительных стержней;

3 - диаметр стержней рабочей арматуры,

3 - диаметр стержней распределительной арматуры.

Суммарная площадь рабочих стержней составляет As,fact=0,57 cм2.

Шаг и диаметр стержней сетки подобраны по табл.3.

Однако шаг распределительных стержней существенно уменьшен, так как ширина полки очень незначительна.

В качестве опорной арматуры принимаем сетки С2(200/200/3/3) Суммарная площадь рабочих стержней этой сетки по табл.3 (методич.) составляет Asfact=0,35 см2 (по минимальному проценту армирования).

Площадь сечения продольной растянутой арматуры на 1м ширины плиты, см2

Таблица 3

Число стержней на 1м ширины плиты, шт.

Шаг стержней,

мм

Площадь сечения арматуры, см2, при диаметре стержней, мм

100

125

150

200

0,71

0,51

0,49

0,35

1,26

1,01

0,88

0,63

1,96

1,57

1,37

0,98

Примечание:

1.Диаметр стержней распределительной арматуры составляет 3 мм;

Шаг распределительной арматуры равен 400 мм, если диаметр рабочих стержней 3 и 4 мм, и шаг равен 350 мм – при диаметре рабочих стержней 5 мм.

2. Расчетное сопротивление Rs =415 МПа

5. Расчет колонны

Поскольку здание имеет жесткую конструктивную схему, усилия в колонне возникают только от вертикальных нагрузок. Вследствие незначительности изгибающего момента в колонне, возникающего от поворота опорного сечения ригеля, им пренебрегают и колонну рассчитывают как элемент, сжатый со случайным эксцентриситетом.

5.1 Вычисление нагрузок

В соответствии с заданием строящееся здание находится в VI-м снеговом районе (карта 1[3]) Расчетное значение веса снегового покрова Sg=3,2кH/м2 (табл.4[3]). Коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие μ равен 1,5 (схема 3, прил.3 [3]), так как угол наклона α≤25°.

Нагрузка на 1 м2 покрытия:

S = Sg μγn = 3,2*1,5*1 = 4,8 кН/м2.

Вес колонны длиной в пять этажей. Размеры колонн:

bк*bк*Нэт*ρ*γf*γn*n = 0,3*0,3*3,6*25*1,1*1*4 = 35,64 кН

Вес ригеля длиной

L = l1 - bk = 5,6 - 0,3 = 5,3 м

hp*bp*L*ρ*γf*γn = 0,6*0,2*5,3*25*1,1*1 = 17,49 кН.

Усилие в колонне (табл. 4) подсчитывают с использованием нагрузок на 1 м2 перекрытий и покрытия, которые нужно умножить на грузовую площадь колонны Ак = l1 х l2 (см. прил.1).

В условиях курсового проекта подсчет нагрузок можно вести в предположении, что все перекрытия имеют одинаковую массу.

5.2 Подбор сечений

Колонну рассчитывают как сжатый элемент со случайным эксцентриситетом:

N ≤ φ(RbAb + RscAs.tot), (1)

где φ- коэффициент продольного изгиба, принимаемый в зависимости от гибкости и длительности действия нагрузки (прил.7).

Таблица 4

Вычисление расчетной продольной силы в колонне на уровне верха фундамента

Нагрузка	Расчетная нагрузка, кН/м2	Грузовая площадь, м2	Число перекрытий, передающих нагрузку (включая покрытие), шт.	Расчетная продольная сила, кН
Длительная:
вес перекрытия	2,439	5,8х7,2	4	407,41
вес колонн	-	-	-	35,64
вес ригелей	-	-	4	69,96
Временная (длительная)	0,6*27,6	5,8х7,2	3	2074,64
			Итого: N1 = 2587,65
Кратковременная:
полезная	0,4*27,6	5,8х7,2	3	1383,1
снеговая	3,2	5,8х7,2	1	133,63
			Итого: Nsh = 1516,73
Полная			N = N1+Nsh = 4104,38

Подбор сечения бетона

Гибкость колонны λ=l0/hк=360/30=12. Этому значению при кратковременном действии нагрузки (N=4104,38кН) соответствует коэффициент продольного изгиба: φ = 0,89;

Если в формуле (1) принять площадь сечения продольной арматуры As.tot=0,01 Ab, где площадь сечения Ab=b*b, то после преобразования получится формула для определения ширины сечения колонны:

b = √(N/(φ(Rb+0.01Rsc)) = √4104380/(0,89(1550+0,01*35500)) = 49,2 см

Принимаем b = 50 см. Площадь сечения бетона Ab =50*50 = 2500 см2.

Подбор продольной арматуры

Из формулы (1) следует:

As.tot = (N/φ - RbAb)/Rsc = (4104380/0,89 – 1550*2500)/35500 = 20,75 см2.

При расчете на действие длительной нагрузки (N1=2587,65кН) коэффициент продольного изгиба и требуемая по расчету площадь продольной арматуры соответственно: φ = 0,872;

As.tot = (N1/φ - RbAb)/Rsc = (2587650/0,872 – 1550*2500)/35500 = 2,55см2.

Принимаем 3Ø20А400 + 3Ø22А400 As.tot=20,82см2.

Подбор поперечной арматуры

Так как горизонтальная нагрузка не воздействует на рассматриваемую колонну, то в ней не возникают поперечные силы. Поэтому диаметр и шаг поперечных стержней следует принять по конструктивным соображениям (п.8.3.12 [1]). А именно, во избежание потери устойчивости продольной арматуры поперечные стержни устанавливают на расстояниях: не более 500мм и не более 15d (d - наименьший диаметр продольных стержней). Если насыщение сечения колонны продольной арматурой составляет свыше 3%, то поперечные стержни устанавливают на расстояниях не более 10 d и не более 300мм.

Принимаем, поперечные стержни из арматурной стали класса А240, а их диаметр по условиям сварки (строка 2 прил.5) назначаем равным 12мм. Так, как насыщение продольной арматурой:

μ=(As.tot/Ab )100%=(20,82/2500)*100%=0,83%,

что меньше 3%, то шаг поперечных стержней должен быть не более 15d=15*2,2=33 см и не более 50 см. Сопоставляем эти два значения и выбираем из них наименьшее, округляя его в сторону уменьшения с кратностью 5см. Принимаем шаг поперечных стержней равный 30 см.

6. Расчет фундамента

6.1 Определение размеров

Требуется рассчитать монолитный, центрально нагруженный, следовательно, квадратный в плане, фундамент стаканного типа. Отметка обреза (верха) фундамента - минус 0,150.

Задаемся глубиной заложения подошвы фундамента Н3 = 150см. Класс бетона фундамента и бетона замоноличивания В15 (Rb=7,7МПа=770Н/см2, Rbt=0,67MПа=67H/cм2). Класс арматурной стали А400 (Rs=Rsc=355MIIa= =35500Н/см2). Средний удельный вес материала фундамента и грунта, расположенного на его уступах γср=20кН/м=0,02Н/см3. Расчетное сопротивление грунта по заданию Rгр=0,3 Мпа=30 Н/см2.

Геометрические размеры фундамента (рис.3.а) вычисляют в такой последовательности. Определяют размер подошвы фундамента В1 и толщину днища hд. Назначают глубину стакана hст. Вычисляют высоту фундамента Нф=hд+hст. Обращаясь к таб.4 назначают число ступеней и высоту каждой из них. Подсчитывают длину уступов и попутно длину верхней и средней ступеней.

После того как размеры фундамента определены, производят проверочные расчеты по прочности. В рамках курсового проекта выполняем лишь расчет на изгиб фундамента по нормальным сечениям.

Размер подошвы фундамента определяем от действия нормативной продольной силы N/γf:

В1=√N/(γf(Rгр – γсрНз)) = √4104380/(1,15(30 – 0,02*150)) = 363,57см.

где γср =1,15 – усреднённый коэффициент надежности по нагрузке.

Принимаем B1=400 см.

Вычисляем напряжение в грунте под подошвой фундамента от расчетной продольной силы:

σгр = N/В12 = 4104380/4002 = 25,65Н/см2

Рабочую высоту днища hод определяют из расчета на продавливание. Предполагают, что продавливание происходит по боковой поверхности усеченной пирамиды, грани которой наклонены под углом 45о к горизонтали (рис.2,б).

Условие прочности имеет вид:

F ≤ α Rbt Um hод

где F - продавливающая сила;

α = 1,0 (для тяжелого бетона);

Um - среднее арифметическое между периметрами верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливания (рис.2,б).

Последнюю величину вычисляют по формуле:

Um = [4bk+4(bk+2hод)]/2

Продавливающую силу принимают равной продольной силе, действующей на уровне обреза фундамента, за вычетом отпора грунта, распределенного по площади нижнего основания пирамиды продавливания, т. е.

F=N - σгр(bk+2hод)2.

Поскольку величины F и Um содержат в себе hод, то:

hод = -bk/2+0.5√(N+bk2Rbt)/(Rbt+σгр) =

= - 60/2+0,5√(4104380+602*67)/(67+25,65) = 78,29см

Толщина дна стакана hд = hод + а, где величина а (см. рис.2.а) расстояние от нижней грани фундамента (т.е. от подошвы) до центра тяжести верхнего ряда продольной рабочей арматуры.

Следует иметь в виду, что при B1≤ 3м подошву армируют одной сварной сеткой с рабочей арматурой в двух направлениях. Но при В1 >3м применяют отдельные сетки с рабочей арматурой в одном направлении, укладываемые в двух плоскостях (см. рис.2.а). Причем сетки в каждой из плоскостей укладывают без нахлестки с расстоянием между осями крайних стержней не более 200 мм (п.4.16 [4]). Толщину защитного слоя бетона принимают равной 40мм при наличии бетонной подготовки и равной 70мм при отсутствии подготовки (п.8.3.2 [1], табл.43 [5]). Толщину дна стакана принимают не менее 200мм (п.4.13 [4]).

Так как В1>3м, применяем отдельные сетки с рабочей арматурой в одном направлении, укладываемые в двух плоскостях. Принимаем в каждой плоскости по две сетки. Не предусматриваем под подошвой фундамента подготовку из бетона.

Задаемся толщиной защитного слоя бетона аb =4,0 см. Задаемся диаметром рабочих стержней d= 1,4см. Диаметр конструктивных стержней составляет 5мм. Величина а = 4+0,5+1,4+(0,5*1,4)=6,6см.

Толщина дна стакана hд=78,29+6,6=84,89см, что больше минимального конструктивного значения, равного 20 см.

Глубина стакана hст рекомендуем назначить, используя табл.5.

Таблица 5

К определению глубины стакана фундамента

Класс рабочей арматуры колонны	Глубина стакана по условиям минимальной заделки
	Колонны	Рабочей арматуры колонны при проектном классе бетона колонн
		В15	В20 и выше
А400 А300	bk+50 bk+50	18d+10+50 15d+10+50	15d+10+50 10d+10+50
Примечание. Здесь d – максимальный диаметр рабочей арматуры; 10 мм – расстояние от торца стержня до торца колонны; 50мм – то же, от торца колонны до дна стакана.

Глубина стакана по условиям заделки рабочей арматуры колонны:

hст=15d+1+5=15*2,8+1+5=48 см,

Высота фундамента:

Нф = hд+hст = 84,89+48 = 132,89см

Принимаем Нф =150 см, а глубину стакана hст=50 см.

Высоту ступеней назначаем:

h1 = 30 cм, h2 = 60 см, h3 = 60 см.

Согласно рис.2,а длина уступов, длина верхней и средней ступеней соответственно:

l3 = h3+10 cм = 60+10 = 70 см;

l2 = h2 = 60 см;

B3 = bk+2l3 = 60+2*70 = 190 см;

B2 = B3+2l2 = 190+2*60 = 310 см;

l1 = (B1 – B2)/2 = (450 – 310)/2 =70 см.

6.2 Расчет нижней ступени на действие поперечной силы

Для этого рассматривают консоль с вылетом с =l1 - h01 (см.рис.3,б), шириной b=1см и высотой h =h1. Максимальная поперечная сила в пределах консоли Q=σгр*с*1.

Если Q≤Qb.min=0,5Rbtbh01, то прочность сечения обеспечена и нет необходимости в постановке поперечной арматуры. В противном случае требуется поперечная арматура, устанавливаемая по расчету.

Следует отметить, что поперечную арматуру можно и не устанавливать, но для этого требуется увеличить высоту нижней ступени h1 так, чтобы условие Q≤Qb.min выполнялось.

Компоновка балочного перекрытия 📙 Курсовая → 🆔 106463