- •Кафедра «Строительные конструкции, здания и сооружения»
- •Железобетонные конструкции каркаса многоэтажного промышленного здания
- •Москва – 2012
- •Содержание
- •080502 – Экономика и управление на предприятии 1
- •1. Компоновка конструктивной схемы каркаса здания 9
- •2. Определение нагрузок и статический расчёт элементов каркаса 12
- •3. Расчёт и конструирование предварительно напряженной панели перекрытия 18
- •4. Расчет и конструирование ригеля перекрытия 27
- •5. Расчёт и конструирование колонны 36
- •5. Расчёт и конструирование фундамента 38
- •Введение
- •Компоновка конструктивной схемы каркаса здания
- •1.1. Объёмно-планировочные параметры здания
- •1.2. Состав и работа каркаса здания
- •1.3. Температурные швы
- •1.4. Колонны и наружные стены
- •1.5. Ригели
- •1.6. Панели перекрытия
- •Заделка панелей в стены:
- •1.7. План и поперечный разрез здания
- •2. Определение нагрузок и статический расчёт элементов каркаса Общие положения
- •Нагрузки на перекрытие и покрытие
- •Нагрузка на ригель поперечной рамы
- •Внутренние усилия в ригеле
- •Продольные усилия в колонне 1-го этажа
- •Способы натяжения арматуры
- •Величина предварительных напряжений в арматуре
- •Граничная относительная высота сжатой зоны сечения
- •Опалубочные размеры панели
- •Основные габаритные размеры панели
- •Подбор продольной рабочей арматуры панели
- •Конструирование поперечной рабочей арматуры панели
- •Расчет полки панели на местный изгиб
- •Общие соображения
- •Нагрузки на полку панели
- •Расчётная схема полки, внутренние усилия
- •Поперечное сечение полки
- •Подбор рабочей арматуры
- •Конструирование сеток
- •Рабочие чертежи панели перекрытия
- •4. Расчет и конструирование ригеля перекрытия Прочностные и деформативные характеристики бетона и арматуры
- •Подбор продольной рабочей арматуры ригеля
- •Подбор поперечной рабочей арматуры ригеля
- •Конструирование поперечной арматуры
- •4.3.2. Общие соображения по расчёту прочности наклонных сечений
- •Расчет на действие поперечной силы по наклонной трещине
- •Проверка прочности на действие поперечной силы по наклонной полосе между наклонными трещинами
- •Обрыв продольной арматуры в пролёте
- •А. Построение эпюры материалов
- •Б. Определение длины заделки арматурных стержней.
- •Конструктивное армирование ригеля, опорный узел
- •Расчёт и конструирование колонны Подбор продольной арматуры
- •Конструирование поперечной арматуры колонны
- •Узел а
- •Расчёт и конструирование фундамента Общие соображения
- •Определение площади подошвы фундамента
- •Определение основных размеров фундамента
- •Определение высоты ступеней
- •Определение глубины заделки колонны в фундаменте
- •Определение размеров ступеней в плане
- •Расчёт фундамента на продавливание
- •Проверка прочности плиты по наклонному сечению
- •Подбор арматуры подошвы фундамента
- •Определение площади арматуры подошвы фундамента
- •Список литературы
- •Разрез 1-1
- •Линия сгиба
- •Рекомендуемое размещение арматуры в каркасах и сетках панелей
- •Рекомендуемое размещение арматуры в каркасах ригелей
- •Глоссарий
- •Вопросы и задания для подготовки к защите проекта
Определение площади подошвы фундамента
Расчёт по несущей способности основания выполняется на действие нормативных нагрузок с учётом веса фундамента и грунта на его уступах. Расчёт производится из условия, что давление под подошвой фундамента pn не должно превышать расчётное сопротивление грунта основания R0:
.
Тогда требуемая площадь подошвы фундамента:
.
Необходимый размер стороны подошвы квадратного в плане фундамента:
, принимаем af = 2,8 м = 2800 мм (кратно 100 мм).
Фактическая площадь подошвы фундамента: Af = 3802 = 78 400 см2.
Расчёт по несущей способности конструкции самого фундамента выполняется на действие расчётных нагрузок без учёта веса фундамента и грунта на его уступах. Напряжения под подошвой фундамента в этом случае:
.
Определение основных размеров фундамента
Высота фундамента hf = 1,15 м > 0,90 м, поэтому проектируем фундамент трёхступенчатым. Размеры ступеней назначаются таким образом, чтобы внутренние грани ступеней не пересекали прямую, проведённую под углом 45 к грани колонны на уровне верха фундамента (рис. 6.1). Указанная прямая определяет границы так называемой пирамиды продавливания.
Рис.
6.1. Основные размеры отдельного
фундамента под колонну
b2
b3
b1
Определение высоты ступеней
Высота ступеней назначается кратной 50 мм. Принимаем высоту первой (нижней) и второй (средней) ступеней h1 = h2 = 350 мм, а третьей (верхней) ступени h3 = 450 мм.
Принимаем расстояние от нижней грани фундамента до центра тяжести растянутой арматуры подошвы а = 5 см, тогда рабочая высота фундамента:
h0 = hf – a = 115 – 5 = 110 см.
Рабочая высота первой и второй ступеней:
h0,1 = h1 – a = 35 – 5 = 30 см; h0,2 = h1 + h2 – a = 35 + 35 – 5 = 65 см.
Определение глубины заделки колонны в фундаменте
Сборные колонны соединяют с фундаментами путём их заделки в специальные гнёзда (стаканы), оставляемые в фундаментах при бетонировании.
Глубина заделки колонны в фундаменте Han должна быть не менее:
Han 1,4hk = 1,4450 = 630 мм; Han 25D = 2518 = 450 мм;
здесь D – диаметр продольной арматуры колонны.
Принимаем Han = 900 мм, предусматриваем зазор между нижней гранью колонны и дном стакана = 50 мм, тогда глубина стакана: Hg = Han + = 900 + 50 = 950 мм.
Толщина дна стакана должна быть не менее 200 мм:
tg = hf – Hg = 1150 – 950 = 200 мм = tg,min = 200 мм. Условие выполняется.
Определение размеров ступеней в плане
Определяем минимальные размеры ступеней из условия работы фундамента на продавливание:
a2 hk + 2h3 = 450 + 2450 = 1350 мм;
a1 hk + 2(h2 + h3) = 450 + 2(350 + 450) = 2050 мм.
Назначаем ширину выноса верхней ступени b3 = 555 мм (для всех случаев), тогда ширина верхней ступени составит:
a2 = hk + 2b3 = 450 + 2555 = 1560 мм > 1350 мм,
а ширину выноса средней b2 и нижней b1 ступени – примерно одинаковой:
b2 b1 (af – a2)/4 = (2800 – 1560)/4 = 310 мм.
Принимаем b2 = 555 мм и b1 = 565 мм, тогда ширина средней ступени составит:
a1 = a2 + 2b2 = 1560 + 2305 = 2170 мм > 2050 мм.
Консольные вылеты ступеней:
l1 = b1 = 315 мм; l2 = b1 + b2 = 315 + 305 = 620 мм;
l3 = b1 + b2 + b3 = 315 + 305 + 555 = 1175 мм.
Назначаем зазоры между стенками стакана и гранями колонны: сверху = 75 мм, снизу = 50 мм.