Проектирование многоэтажного здания (стр. 2 из 4)

Еа— модуль упругости стали (Е_а=2.1×10⁵мПа)

А_S=9.45см²

М_ДЛ = q × ℓ² × γ_n = 6.11 × 3.85²×0.95 = 10754Нм

8 8

Коэффициент по СНиПу = 1.7 по сетке 150×150

Для определения R_ДЛ найдем коэффициент армирования:

γ = (b΄_n–b)h_n = ( 157–14.69)× 3.8 = 1.96

b×h₀ 14.69 × 19

Е_b— модуль тяжести бетона, равный 30000

μ×α = A_S×Eа = 9.45× 2.1 × 10⁵ = 2.37

b×h₀×E_b 14.69×19×30000

R_1ДЛ=0.34; R_2ДЛ=0.28

1 1 10754–0.28×22²×14.69×1.8 = 2.9 × 10^–5см^–1

γ_С = 2.1×10⁵×9.45×19² × 0.34

ƒ_max= 5 × ℓ²_P = 5 × 3.85 × 2.9 × 10^–5= 1.16см

48 γC 48

ƒ_max≤ 3 – условие прочности выполняется

2.Расчет монолитной центрально нагруженной.

2.1.Сбор нагрузок на колонны.

Колонны предназначены для поддержания железобетонного перекрытия. Будучи жестко связанными с главными балками, они фактически представляют собой стойки рамной конструкции. Поэтому в них в общем случае возникают сжимающие усилия, изгибающие моменты и поперечные силы.

Грузовая площадь

ℓ₀₁= 0.7 × H=0.7× (3.5+0.6)=2.87 м, расчетная длина первого этажа

где Н– высота этажа; 0.7 – понижающий коэффициент;

Задаем сечение (колонну) равную

h× b=35 × 35

h_K × b_K=35 × 35см=0.35 × 0.35м

ℓ = 4м; b = 6м; А_ГР = 4×6 =24м²

h_Р = b × 0.1 = 4×0.1=0.4м — высота ригеля;

b_Р = 0.4× h_Р=0.4×0.4 = 0.16м — ширина ригеля;

m_P= h_P× b_Р×р = 0.4×0.16×2500= 160 кг — масса на один погонный метр;

М = 160/6= 60кг — на один квадратный метр;

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, qН кН/м	Коэффициент запаса прочности γf	Расчетная нагрузкаq, кН/м2
I. Нагрузка от покрытия:1.Постоянная: - рулонный ковер из трех слоев рубероида - цементная стяжка - утеплитель - паризол - панель ЖБ перекрытия- ригель Σ2.Временная: – кратковременная – длительная Полная нагрузка от покрытия II.Нагрузка от перекрытия1.Постоянная:-собственный вес ЖБ конструкций 25кН/м3×0.11м– пол деревянный 0.02×8– утеплитель 0.06×5– ригель –звукоизоляция 0.06×5 Σ2.Временная:– длительнодействующая– в том числе кратковременно действующая Σ Всего перекрытия	0.120.40.480.042.750.625qН=4.4150.70.35.4152.750.161.040.6250.3qН=4.87511.51.5qН=1317.875	1.21.31.21.21.11.11.41.41.11.11.21.11.21.31.3	0.1440.520.5760.0483.0250.687q=50.980.426.43.0250.1761.2480.6870.36q=5.49614.951.95q=16.922.396

От перекрытия и покрытия		Собственный вес колонны	Расчетная суммарная нагрузка
Длительная	Кратковременная		NДЛ	NКР	NПОЛН
432 1	1171165921472635	325470615760	527088104	1223172922352743	325470615760	1549220028503504

Расчет нагрузки колонны

Подсчет расчетной нагрузки на колонну.

2.2 Расчет колонны первого этажа

N=3504кН; ℓ ₀₁=2.87

Определим гибкость колонны.

λ= ℓ₀ = 2.87 =8.2см

h_K 35

8.2>4 значит, при расчете необходимо учитывать случайный эксцентриситет

ℓ_СЛ = h_К = 35 =1.16см

30 30

ℓ/600 = 287/600 = 0.48

ℓ_СЛ≥ℓ/600
1.16 ≥ 0.48

Принимаем наибольшее, если=1.16см.

Рассчитанная длинна колонны ℓ₀=3.22см, это меньше чем 20×h_K,

следовательно, расчет продольной арматуры в колонне вычисляем по формуле:

А_S = N – A_B × R_b×γ_b

φ × R_S R_S

φ=φ_B+2×(φ_E +φ_B)×α

φ_E и φ_В – берем из таблицы

φ_ℓ=0.91

φ_B=0.915

α= μ× R_S = 0.01× 360 = 0.24

R_B×γ_B 17.0×0.9

N_ДЛ/N=2743/3504=0.78

ℓ₀/h=2.87/35=8.2

φ= 0.915 + (0.91– 0.915) × 0.24 = 0.22

Проверяем коэффициент способности

N_СЕЧ = φ(R_bA_B×γ_B+A_SR_S)= 0.22(17.0×0.01×0.9+41.24×360)= 4997

Проверяем процентное расхождение оно должно быть не больше 10%

N = 4997000 – 3504000 × 100% = 4.2 %

3504000

4.2 %<5 % — условие выполняется

A_S= 3504000 17.0×0.9

0.9×360×100 35×35× 360 = 41.24см²

Возьмем пять стержней диаметром 32 мм,

A_S = 42.02см

М = А_S = 42.02 × 100% = 3.40%

A_БЕТ 1225

2.3 Расчет колонны второго этажа.

N= 2850 кН;

ℓ₀₁= 2.87 м

Определим гибкость колонны:

λ= ℓ₀ = 287 = 8.2см 9.2>4 – значит при расчете необходимо

h_K 35 учитывать случайный эксцентриситет

ℓ_СЛ = h_K/30=35/30=1.16см

ℓ_СЛ ≥ ℓ = 287 = 0.47

600 600

ℓ — высота колонны

Принимаем наибольшее, значение если =1.16см

Рассчитанная длина колонны ℓ₀=287см, это меньше чем 20×h_К, следовательно расчет продольной арматуры в колонне вычисляем по формуле:

A_S = N R_b× γ_В

φ×R_S A_B × R_S

φ= φ_В+2 × (φ_Е– φ_B)×α

α= М×R_S = 0.01× 360 = 0.23

R_B×γ_B17.0×0.9

φ_E и φ_В – берем из таблицы

N_ДЛ/N = 2235/2850 = 0.82

ℓ₀/h = 287/35=8.2

φ_E = 0.91

φ_B = 0.915

φ= 0.915 + (0.91– 0.915) × 0.22 = 0.20

А_S= 285000 35×35 × 17.0×0.9 = 43.26 см²

0.9×360×100 360

Возьмем семь стержней диаметром 28мм,

А_S= 43.20см

М = А_S = 43.20 × 100%= 3.3%

A_БЕТ 1225

Проверка экономии:

N_CЕЧ = φ× (R_В×γ_Β×A_БЕТ +A_S×R_S) = 0.87×(17.0×0.9×1225×100+43.20×360×100)=2983621 кН

Проверяем процентное расхождение

2983621 – 2850000 × 100% = 4.6%

2850000

4.6% < 5% условие выполняется

2.4Расчет монтажного стыка колонны.