Разработка проекта плоского железобетонного ребристого перекрытия по заданному плану перекрываемого (стр. 3 из 3)
Стр 12
3.4. Подбор поперечной арматуры в главной балке.
Главная балка армируется пространственными сварными каркасами выполненными из плоских каркасов. Для удобства армирования число плоских каркасов во всех пролетах главной балки должно быть одинаковым. Диаметр поперечной арматуры равен:
dsw = ( 1/3 - 1/4 ).ds= 8 мм
Максимальный шаг хомутов расчитывается по формуле:
затем в соответствии с нормами назначается действительный шаг хомутов. Так для первого пролета Qmax=379 кН ; Umax=74 см , но в соответствии с нормами на опорном участке шаг хомутов 0.5>U<h/3
при h>450, поэтому принимаю (Lоп=2м) U1 = 200 мм ;
в середине пролета 0.5>U<3h/4 , принимаю U2 = 450 мм.
Для остальных пролетов принимаем такие же значения для шагов хомутов U1 = 200 мм для Lоп=2м и U2=500 мм
Выполним проверку
Где n - число срезов хомута
b - ширина ребра балки
fx - площадь одной ветви хомута
Rax - расчетное сопротивление хомута
Rвт - расчетное сопротивление бетона на разрыв
6115 > 1800
условие выполнено!!!
Стр 13
4. Проектирование колонн и фундаментов ребристиго перекрытия.
4.1. Основные конструктивные требования к проектированию колонн.
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. Однако при пролетах, незначительно отличающихся друг от друга, средние колонны ребристого перекрытия, как правило, испытывают незначительный изгиб и их практически можно считать центрально сжатыми.
Армирование железобетонной колонны осуществляется стержневой продольной арматурой и хомутами.
Поперечное сечение центрально сжатых колонн обычно имеет форму квадрата. Размеры сечений колонн следует принимать кратными 5 см. Минимальные размеры поперечного сечения колонн из монолитного железобетона 300 X 300 мм.
4.2. Расчет колонны.
Грузовая площадь для одной колонны равна
Fгр пл = lгл + lвт = 6 * 5.4 = 32.4 м
Усилие действующее на колонну от собственного веса перекрытия:
G = gсв * Fгр пл = 3.8 кН/м2* 32.4 м2 = 123.12 кН
Нагрузка от собственного веса колонны:
Gсвк = bк2* hк* 3Hк*gб* n = 0.352* 3 * 4 * 24 = 35.28 кН
Нагрузка от веса главной балки:
Gгл = ( 0.6 - 0.08 ) * 0.3 * 24 * 6 * 1.1 = 24.7 кН
Стр 14
Нагрузка от веса второстепенных балок:
3Gвт = (( 0.5 - 0.08 ) * 0.25 * 24 * 5.4 * 1.1) * 3 = 45 кН
Суммарная нагрузка:
Gкол = Gпол + Gгл + 3Gвт = 123.12 + 24.7 + 45 = 193 кН
Сжимающая сила N действующая на колонну в сечении 1-1:
N1-1 = 3Gкол + Gсв к + 2P = 3*193+ 35.28 + 2*661 = 1936.3 кН
где Р = р * Fгр пл = 20.4 * 32.4 = 660.96 кН
При заданном сечении колонны площадь арматуры определяется по формуле :
здесь m=1 ( т.к. bк > 20 см )
j - коэф.продольного изгиба, определяется из формулы
j =jб + 2(jж - jб)RsAs/RбAб =
= 0.91 + 2( 0.92 - 0.91 ) * 34000 * 15.2/1350*1225 = 0.91625
jж = 0.92 jб = 0.91 ( табл. 6 [1] )
зададимся диаметром и числом старжней арматуры 4Æ 22, тогда Аs = 15.2 см2.
Принимаем для колонны 4Æ 22 с сечением 15.2 см2.
Для объединения продольной арматуры в общий каркас и придания ему жесткости, а так-же для предотвращения выпучивания стержней арматуры вследствии их продольного изгиба, колонна армируется сварными каркасами. Расстояние между хомутами принимаю L=0.4 м, диаметр арматуры для хомутов dсв= 8 мм.
При изготовлении колонн, продольные стержни у основания колонн стыкуются с выпусками из фундамента, а вверху - со стержнями колонн вышележащего этажа.
Стр 15
4.3. Проектирование фундамента.
Фундамент здания состоит из отдельных монолитных железобетонных фундаментов ступенчатой формы ( рис. 19 [1] ).
Высота каждой ступени и общая высота фундамента принимаются кратными 150 мм. Размеры ступеней ( за исключением нижней ) назначаются так, чтобы входящие углы уступов располагались на плоскости, проведенной под углом 45’ от основания колонны. Глубина заложения фундаментов Нз = 1.2 - 1.5 м диктуется глубиной промерзания.
В производственных зданиях глубина заложения фундаментов часто определяется отметкой основания оборудования.
4.4. Расчет фундамента.
Площадь подошвы фундамента:
где nср=1.15 - усредненный коэффициент перегрузки,
Rгр=300 кН/м2 - расчетное сопротивление грунта,
gср=20 кН/м2 - усредненная плотность фундамента и грунта,
Нз - глубина заложения фундамента.
Ширина фундамента равна:
аф = bф = Fф1/2 = 2.5 м
Высоту фундамента определяю по формуле:
принимаю высоту Hф=75 см
Проверяю условие:
Р <= k * Rp* H0ф* рср ,
где Р = N - Fосн * sгр ,где sгр = N / Fф = 1936,3 / 6.23 = 310.8 кН / м2
Fосн=(hк - 2Ноф)*(hк - 2Ноф) = 3 м
Стр 16
Р = 1936.3 - 3 * 310.8 = 1005 кН
рср= 2(0.75+0.35+0.69)= 3.7 м
1005 < 1 * 106* 0.69 * 3.7 = 25.5 кН
проверка выполнена!
Минимальную рабочую высоту первой ступени фундамента определяю по формуле:
принимаю h01 = 0.4 м и h02=0.35 м.
4.5. Армирование фундамента.
Площадь сечения рабочей арматуры определяется из расчета на изгиб консольных выступов фундамента в сечениях I-I (у грани колонны)
и II-II ( у грани второго уступа ) .
Моменты в этих сечениях определяю по формулам :
Сечение арматуры нахожу по формуле:
Принамаю в обоих направлениях арматуру 14 Æ 14 ( Fфакт=21.55 см2 )
Стержни ставятся с шагом 17 см.
Стр 17