Расчет колонны на усилие, возникающее при транспортировке
Таблица №1
Р =(g+ V)=6,95 кН/м2 Расчетная нагрузка Pn=(gn+Vn)=5.69кН/м2 Нормативная нагрузка РL= (g+VL)=5.15+0.9=6.05 кН/м2 Длительная расчетная нагрузка
Состав пола Таблица № 2
Рn= (gn + Vn) = 7,9 кН/м2 -Нормативная нагрузка Р= (g + V) = 9,1кН/м2 -Расчетная полная нагрузка РL= Р -Ркр =9,1-1,56-0,65=6,89 кН/м2 -Расчетная длительная нагрузка Ркр=1,56 + 0,65 =2,21 кН/м2 -Кратковременная нагрузка
Определение грузовой площади
NL=382,6 кН N=501,8 кН Nser= Nngf =501,8 кН – расчетная нагрузка для второй группы предельных состояний. =1 – коэффициент надёжности по нагрузке для второй группы предельных состояний.
Таблица № 4
g=52960 Н/м =52,96 кН/м – расчетная нагрузка на ригель(балку) gn=46100 Н/м =46,1 кН/м – нормативная нагрузка на ригель(балку)
gn= РnL2gn = 7,8´ 5´0.95=39 ´0.95=37,05 кН/м где: L1 =5м– пролет балки (ригеля) L2 =5м– шаг балок (ригеля) gn – коэффициент надежности по назначению здания gn= 0.95 для зданий 2-го класса ответсвенности Расчетный максимальный изгибающий момент Расчетная максимальная поперечная сила Нагрузка приложена со случайным эксцентриситетом. Расчёт производим на основании СНиП 52 -01 – 2003 * “Бетонные и ЖБ конструкции”. Основные положения. СП 52 – 101 – 2003 «Свод Правил» “Бетонные и ЖБК без предварительного напряжения арматуры”
Исходные данные: 1. h b = 40 40 (см) – сечение колонны 2. Ngn= 501,8´0,95 = 476,71 кН – полная расчетная продольная сжимающая сила 3. NLgn = 382,6´0,95 = 363,47 кН – расчетная длительная сила 4. НЭТ = 3,0 м, количество этажей n=2 5. Класс бетона В25 6. Класс сталей А400(А-ІІІ) 7. Коэффициент γb2 = 0,9 Расчетные данные:
Решение Подбор сечения продольной арматуры: Определяем отношение λ = = = 7< 20 так как гибкость колонны λ = < 20, то расчет можно производить как центрально-сжатой колонны гражданского здания. Определяем случайный эксцентриситет: 1) еа = см 2) еа = см, 3) еа≥1,33см принимаем еа = 1,33
Если L0 ≤ 20 h = 300<20 40 = 800 и колонна симметрично армирована, то основное расчетное уравнение имеет вид , откуда находим необходимое сечение арматуры:
принимается по таблице = -1,932 см2 – следовательно принимаем арматуру лишь конструктивно 4Ø16 мм класса А – 400 с 8,04 см2 Процент армирования сечения будет составлять: , что гораздо больше минимального процента армирования равного 0,4% Табл. 38 СНиП. Коэффициент армирования Для проверки несущей способности вновь определяем Проверяем условие: Вывод: несущая способность колонны обеспечена Расчет поперечных стержней:
Колонна армируется пространственным каркасом. Наибольший диаметр продольных стержней Ø 16 мм. По условию технологии сварки диаметр поперечных стержней 6 – 8 мм. Шаг поперечных стержней сжатых элементов должен быть: = 20d = 20 ×16 = 320 мм, S<500 мм и не более меньшей стороны сечения колонны: S = h = 300 мм. Принимаем шаг поперечных стержней S = 300 мм.
Колонну перевозят плашмя, по этому в расчет принимаем 2 стержня. 2Ø16 А400(А-III) с АS = 4.02 см2 4Ø16 А400(А-ІІІ) с АS = 8,04 см2, RS,C= 27,0 кН/см2; RS = RSC = 270 МПа = 27.0 кН/см2 Несущая способность сечения определяется как для балки с двойной симметричной арматурой: М СЕЧ = RS,C· АS (h0 – α) = 35,5 · 4,02 · (26 – 4) =31,4 кН∙м ho = 30 − 4 = 26 см – рабочая высота колонны при работе на изгиб. где α – расстояние от центра где тяжести арматуры до крайнего слоя (принимается 4 см). В соответствии с приведенной расчетной схемой, усилия, возникающие при транспортировке, определяются следующим образом: , где k = 1,6 – коэффициент динамичности при транспортировке.
кН/м
, где k = 1,4 коэффициент динамичности при подъеме и монтаже γ = 25 кН/см3 – удельный вес бетона кН/м
Пролетный момент можно определить по формуле: МПР = МОБ – 0,5 · МОП = 7,11 – 0,5 · 1,74 = 6,24 < 31,4 кНм Вывод: прочность при подъеме и монтаже обеспечена. Следовательно, принимаем колонну 1 КНД 3. 33 – 2. (колонна на один этаж, нижняя, двух консольная, сечением 300×300мм с высотой этажа Нэт =3,3м c несущей способностью 2)
Расчет стальной балки
Исходные данные: Сталь С275; Ry=270мПа=27кН/см2 L1=5м - пролет балки междуэтажного перекрытия; L2=5м - шаг балок; М=165.5кНм=16550 кНсм - максимальный изгибающий момент 1. Определяем расчетные характеристики. Назначаем расчетную схему.
Расчетная схема Схема рабочей площадки
Сталь А 400 Ry=355мПа=35,5кН/см2;gс=0.8. Здание 2 уровня ответственности; Коэффициент по назначению gn=0.95 2. Определяем нагрузки на 1 п.м. балки Нагрузки на 1м2 перекрытия приняты по табл. №2 Р=9,74кН/м2 – расчетная нагрузка Рn=8,4кН/м2 – нормативная нагрузка L0 =L1=600см – пролет балки. L2=600см – шаг балок Нагрузки на 1п. мбалки приняты по табл. №4 Расчетная равномерно распределенная нагрузка на 1 п.м. балки q= Р L2gn=9,74´6´0.95= 58,44´0.95=55,52кН/м Нормативная равномерно распределенная нагрузка на 1 п.м. балки qn= РnL2gn=8,4´6´0.95= 50,4´0.95=47,88кН/м Собственный вес балок ориентировочно принимают qn соб.=0,50 кН/м; qnngn=0,5´0,95 = 0,47 кН/м; Коэффициент надежности по нагрузке gf= 1,05 qсоб.= qn соб.gfgn=0,50 ´ 1,05 ´ 0.95 = 0.50кН/м q= 55,52 +0.50 = 56,02кН/м. qn= 47,88 +0,50 =48,381 кН/м =0,48кН/см Максимальный изгибающий момент с учетом собственного веса балки
По сортаменту . Принимаем № 45Wx=1231см3; Ix=27696см4 Определяем и проверяем несущую способность: σ= ≤27*0,8=20,66кН/см2 Прочность можно не проверять, так как ослабления отсутствуют и Wn= WXТР 4. Проверяем жесткость балки по II группе предельных состояний: - главная балка
Вывод: Жесткость балки обеспечена. Хотя имеется некоторый запас прочности, сечение не может быть уменьшено, так как балка имеет относительный прогиб близкий к предельному. Более экономичное сечение, но и более трудоемкое в изготовлении будет в виде сварного двутавра. Окончательно принимаем двутавр № 45 Проверки местной устойчивости стенки и полки балки не производим, так как балка запроектирована из прокатного двутавра.
Подбор оптимальных размеров балки “hxb” и требуемое количество продольной рабочей растянутой арматуры “As” для прямоугольных сечений с одиночной арматурой. Исходные данные: Класс бетона, класс арматуры и расчетный изгибающий момент М (кНм) =249,8 кН*см. Требуется подобрать размеры сечения элемента “hxb” и требуемое количество рабочей продольной арматуры “As”. Решение. 1.Определяем исходные данные для расчета по таблицам СниП: По таблице , принимая класс бетона В25 определяем расчетное сопротивление бетона с коэффициентом γb2=0,9 Rb=γb2*Rb=0,9*14,5=13,05мПа=1,305 кН/см2 . По таблице по классу арматуры определяем расчетное сопротивление.Rs =355мПа=355,5 кН/см2. Устанавливают граничные условия ξRи αR.ξR=0,650 и αR=0,451. Задаемся шириной сечения элемента “b” и ориентировочной величиной “ξ”. Принимаем “b”=20 см. Величину “ξ” для балок рекомендуется принимать в пределах: ξ=0,3-0,4 Принимаем ξ=0,35 2.По принятому значению ξ,используя формулы или таблицы ,определяемαм αм=ξ(1-0,5*ξ)=0,35(1-0,5*0,35)=0,289 3.Определяем требуемую рабочую высоту сечения h0 h01=√М/Rbbαм=√249,8/1,305*20*0,289=43,41 см 4.Определяем полную высоту элемента h1 =h01+а=43,41+4=47,41 см 5.Унифицируем сечение h=60 см;b=20 см Размеры сечения элемента hxb 50х20 см.
Ширину балок назначают (0,3…0,5)h Выводы и предложения: 7.Определяем параметр сечения αм αм = =0,305 8.По таблицам или формулам определяем ξ,ζ ξ =1-√1-2αм =0,376 Определяем случай расчета :ξ ≤ξR0,38 ≤ 0,650 α ≤αR 9.ζ=1-0,5 ξ=1-0,5*0,38=0,812 10.Определяют требуемую площадь арматуры As АS = =15,5 см2 или
АS = =15,5 см2 По найденному значению As по сортаменту подбираем требуемое количество стержней и размещаем их в сечении элемента. Выводы по работе: Принимаем по сортаменту арматуру: Рабочая арматура по расчету: 2Ø32 А 400 с As=16,08 см2 Поперечную и верхнюю сжатую арматуру принимаем конструктивно dsw=1/4 ds=2 Ø 8 A 240 сAsw=1,01 см2 ; ds= dsw+(2-4 мм)=6+2=8 мм ; 2 Ø8 А 240 с As=1,57 см2 Конструируют поперечное сечение балки.
1. Определение глубины заложения подошвы фундамента под колонны крайних рядов. 1 Определяем нормативную глубину сезонного промерзания грунта по формуле 2 СНиП 2.02.01 - 83* «Основания зданий и сооружений» где Mt - безразмерный коэффициент, числено равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму, принимается по СНиП 23.01- 99 «Строительная климатология» г. Демидов Mt = 9,4+8,4+4+1,0+5,8 = 28,6 d0 - величина принимаемая равной для суглинок - 0,23м тогда: 1.2 Расчетная глубина сезонного промерзания грунта df определяется по формуле 3 : df = kh · dfn kh - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый для отапливаемых зданий по таблице 1 СНиП 2.02.01 - 83*. : kh = 0,6 df = 0,6 × 1,23 = 0,738 м 2. Расчет фундамента под колонну среднего ряда. Глубина заложения внутренних фундаментов отапливаемых зданий назначается независимо от расчетной глубины сезонного промерзания грунтов. Грунт суглинок: IL = 0,55 ; e = 0,65 Нагрузки на фундамент приняты из таблицы сбора нагрузок на фундамент. Nn = 899,6 × 0.95=854,62 кН - нормативная нагрузка Nsеr=Nn gf=1052 кН–расчетная нагрузка для расчета по второй группе предельных состояний N = 1052× 0.95=995,3 кН кН - полная расчетная нагрузка 2.1 Определяем размеры подошвы фундамента. Предварительно принимаем минимальный по высоте фундамент - 0,9 м, тогда глубина заложения подошвы фундамента :
d1 = 1,4 м
По таблице предварительно находим расчетное сопротивление грунта : R0 = 200 – 250 – 300 кПа Принимаем = 250 кН / м2 Требуемая площадь подошвы фундамента : gср = 22 кН/м3 - усредненный удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах. Площадь подошвы квадратного в плане фундамента с размерами сторон : принимаем a ´ b =2,1´2,1 м =4,41 м2
2.2 Определяем фактическое расчетное сопротивление грунта: по СНиП 2.02.01 – 83* находим : Сn = 19 кПа = 19 кН / м2 jn = 17 0 по формуле 7 СНиП 2.02.01 - 83* : где : gc1 ; gc2 - коэффициенты условий работы, принимаемые по таблице: gc1 = 1,1 ; gc2 = 1,0 k = 1,1 так как прочностные характеристики грунта jII и cII приняты по таблицам. Mg, Mq , Mc - коэффициенты принимаемые по таблице 4 Mg = 0.39 ; Mq = 2.57 ; Mc = 5.15 kz = 1, так как b=1,5 м < 10 м gII = gII’ = 18 кН / м3 gII - усредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента. gII’ - то же, залегающих выше подошвы фундамента. cII(cn) - расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента. d1 - глубина заложения подошвы фундаментов 2.3 Так как R = 173,0 кН/м2 не значительно отличается от принятого в первом расчете R= 178кН/м2, то уточняем расчет: Принимаем окончательно фундамент с размерами подошвы А= ´ = м2.
N(ф+гр) ser = A´d1´gср = ´1,4´22 = кН Проверяем среднее давление на грунт под подошвой фундамента: Следовательно, размеры подошвы фундамента достаточны.
4. Расчет тела фундамента. 3.1 Материал фундамента : Бетон класса В-25 ; Rb = 14,5МПа = 1,45 кН / см2 Rbt = 1,05 МПа = 0,105 кН / см2 ; таблица 13 СНиП 2.03.01 - 84* Арматура класса A-400 Rs = 355МПа ; таблица 22 СНиП 3.2 Определяем напряжение под подошвой фундамента от расчетных нагрузок с учетом веса фундамента и грунта на его уступах : Nф+гр = Nф+гр 0II´gf = ´1,1 = кН Полная минимальная высота фундамента: hf,min = h0 + aз где : h0 рабочая высота сечения. hк ; bк - размеры поперечного сечения колонны aз = 4 см - толщина защитного слоя бетона Rbt = 0,105 кН / см2 = 1050 кН / м2 Высота фундамента с учетом конструктивных требований из условия заделки колонны: h = 2,5 hk + 0,65 = 2,5´0,3 + 0,65 = 1,4 м; h ³ hq + 20 = 53 + 20 = 73 см где : hq = 30d1 + d = 30´1,6 + 5 = 53 см d1 = 16 мм - диаметр продольных стержней колонны. d = 50 мм - зазор между торцом колонны и дном стакана. Принимаем толщину стенок стакана поверху 225 мм и зазор 75 мм Размеры подколонника в плане:
Принимаем высоту фундамента: h=900 мм Высота нижней ступени 300 мм h0 = 90 - 4 = 86 см h01 = 30 - 4 = 26 см
Расчет на действие поперечной силы не производят если выполняется условия : QI £ jb3 · Rbt · b · h0 QII £ jb3 · Rbt · b · h0’ где : jb3 = 0,6- коэффициент, принимаемый для тяжелого и ячеистого бетонов. QI < 0,6· 750 · 1,5 · 0,86 = 580,5 кН QI=144,5 < 580,5 кН QII < 0,6 · 750 · 1,5 · 0,26 = 175,5 кН QII=72,2 < 175,5 кН Условия выполняются, прочность на действие поперечной силы обеспечивается.
3.4 Прочность фундамента на продавливание по поверхности пирамиды, ограниченной плоскостями, проведенными под углом 45° к боковым граням колонны проверяют по формуле: F £ jb · Rbt · um
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (661)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |