- •Оренбургский государственный университет
- •Курсовой проект
- •«Железобетонные и каменные конструкции»
- •Пояснительная записка
- •4 Проектирование внецентренно сжатой колонны 4.1 Определение расчетных комбинаций усилий и продольного армирования для заданного сечения…………………………………………32
- •5 Расчет и конструирование монолитного внецентренно нагруженного фундамента под колонну
- •1 Компоновка поперечной рамы и определение нагрузок
- •1.1 Компоновка поперечной рамы
- •1.2 Определение постоянных и временных нагрузок
- •2 Проектирование стропильной конструкции
- •2.1 Расчетный пролет, нагрузки, усилия
- •2.2 Предварительный подбор продольной напрягаемой арматуры
- •2.3 Определение геометрических характеристик приведенного сечения
- •2.4 Определение потерь предварительного напряжения
- •2.5 Расчет прочности наклонных сечений
- •2.6 Проверка прочности нормальных сечений
- •2.7 Расчет по образованию нормальных трещин
- •2.8 Расчет по раскрытию нормальных трещин
- •3 Статический расчет поперечной рамы
- •3.1 Вычисление геометрических характеристик сечений колонн
- •3.2 Определение реакций верха колонн рамы-блока от единичного смещения
- •4 Проектирование внецентренно сжатой колонны
- •4.1 Определение расчетных комбинаций усилий и продольного армирования для заданного сечения
- •4.1.1. Расчет подкрановой части колонны
- •4.1.2. Расчет крановой консоли
- •4.1.3. Проверка трещиностойкости и прочности колонны в стадиях подъема, транспортирования и монтажа
- •5 Расчет и конструирование монолитного внецентренно нагруженного фундамента под колонну
- •5.1 Данные для проектирования
- •5.2 Определение размеров подошвы фундамента и краевых давлений
- •5.3 Определение конфигурации фундамента и проверка нижней ступени
- •5.4 Подбор арматуры подошвы
- •5.5 Расчет подколонника и его стаканной части
5.4 Подбор арматуры подошвы
Подбор арматуры в направлении длинной стороны подошвы.
Сечение I-I ().
;
;
.
Сечение II-II ().
;
;
.
Принимаем в направлении длинной стороны 12 Ø8 A-III () с шагом 200 мм.
Подбор арматуры в направлении короткой стороны.
Расчет ведем по среднему давлению по подошве рт = 236,6 кПа. Учитываем, что стержни этого направления будут во втором (верхнем) ряду, поэтому рабочая высота . Полагаем, что диаметр стержней вдоль короткой стороны тоже будет не более 8 мм. СечениеI’-I’ по грани второй ступени ().
,
.
Сечение II’-II’ по грани второй ступени ().
,
.
Наибольший шаг стержней не должен превышать 200 мм. Тогда принимаем вдоль короткой стороны фундамента 10 Ø8 A-III () с шагом 200 мм.
5.5 Расчет подколонника и его стаканной части
При толщине стенок стакана поверху и эксцентриситетестенки стакана необходимо армировать продольной и поперечной арматурой по расчету.
Подбор продольной арматуры. Продольная арматура подбирается на внецентренное сжатие в сечениях IV— IV и V—V. Сечение IV— IV стаканной части приводим к эквивалентному двутавровому: ;;;. Армирование подколонника принимаем симметричным; .
Усилия в сечении IV— IV:
М = -92,17 - 20,41·0,55 - 14 = -117,4 кН·м;
N = 670,6 + 1,3·1,1·0,55·25·1,1·0,95 = 691,15 кН;
е0 = М / N = 117,4 / 691,15 = 0,17 м = 170 мм.
Проверяем положение нулевой линии
- нейтральная линия проходит в полке, поэтому арматуру подбираем как для прямоугольного сечения шириной и рабочей высотой.
Эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести растянутой арматуры
.
Вспомогательные коэффициенты:
;
;
.
Требуемая площадь сечения симметричной арматуры
т.е. по расчету продольная арматура не требуется, но по конструктивным требованиям ее количество должно быть не менее 0,05% площади поперечного сечения подколонника
Принимаем по 5Ø14 А-III () у граней подколонника, перпендикулярных плоскости изгиба. У смежных граней, параллельных плоскости изгиба, принимаем стержни минимально допустимого диаметра с шагом не более 400 мм, т.е. по 5Ø8 А-III.
В сечении V-V усилия незначительно больше, чем в сечении IV-IV, поэтому арматуру оставляем без изменений.
Подбор поперечной арматуры стакана.
Стенки стакана армируют также горизонтальными плоскими сетками. Стержни сеток Ø > 8 мм располагаются у наружных и внутренних граней стакана; шаг сеток 100...200 мм. Обычно задаются расположением сеток по высоте стакана, а диаметр стержней определяют расчетом.
Расчет производится в зависимости от величины эксцентриситет продольной силы, причем усилия М и N принимаются в уровне нижнего торца колонны
комбинация Мтin
М = -102,5 - 17,46·0,5 - 14 = -125,23 кН·м;
N = 507,3 + 31,3 + 1,3·1,1·0,5·25·1,1·0,95 = 557,3 кН;
е0 = М / N = 125,23 / 557,3 = 0,225 м = 225 мм;
комбинация Nтаx
М = -92,17 - 20,41·0,5 - 14 = -116,4 кН·м;
N = 670,6 + 31,3 + 1,3·1,1·0,5·25·1,1·0,95 = 720,38 кН;
е0 = М / N = 116,4 / 720,38 = 0,162 м = 162 мм,
т.е. расчетной является комбинация Мтin.
Принимаем сетки из арматуры класса А-I () с шагом 150 мм; верхняя сетка устанавливается на расстоянии 50 мм от верха стакана.
При hс/ 6 = 700 / 6 = 116,7 мм < е0 = 225 мм < hс / 2 = 700 / 2 = 350 мм рассматривается наклонное сечение, проходящее через т. поворота колонны, т.е. момент от всех усилий относительно т.должен быть воспринят поперечной арматурой стакана. Требуемая площадь сечения арматуры одного уровня для этого случая:
,
где - расстояние от отм. ± 0.00 до торца колонны;
- усилие от колонны на уровне верха стакана;
- сумма расстояний от каждого ряда сеток до нижнего торца колонны.
При четырех рабочих стержнях в сетке требуемая площадь сечения одного стержня . Принимаем стержни Ø 8 А-I ().
Список использованных источников
СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции/ Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 88с.;
Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлых и лёгких бетонов без предварительного напряжения арматуры ( к СНиП 2.03.01-84)/ ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 192с.;
Пособие по проектированию предварительно напряжённых железобетонных конструкций из тяжёлых и лёгких бетонов (к СНиП 2.03.01-84). Ч. I/ ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. – 192с.;
Пособие по проектированию предварительно напряжённых железобетонных конструкций из тяжёлых и лёгких бетонов (к СНиП 2.03.01-84). Ч. II/ ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. – 144с.;
Бородачёв Н.А. Автоматизированное проектирование железобетонных и каменных конструкций: Учеб. Пособие для вузов – М.: Стройиздат, 1995. – 211с.
Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. – М.: Стройиздат, 1985.
СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия/ Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987. – 36с.
Улицкий И.И. Железобетонные конструкции (расчёт и проектирование). Изд. Третье, переработанное и дополненное. Киев, «Будiвельник», 1972. – 992с.
СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений/ Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1985. - 40 с.
Лист