Устойчивость при центральном сжатии



гдеN — нагрузка на сжатие/растяжение;

A — площадь поперечного сечения профиля брутто, т.е.без учета ослабления его отверстиями; Ry — расчетное сопротивление стали; γс — коэффициент условий работы (см. Таблицу 1);

φ — коэффициент устойчивости при центральном сжатии.

Как видим эта формула очень напоминает предыдущую, но здесь появляется коэффициентφ, чтобы его вычислить нам вначале потребуется вычислить условную гибкость стержня λ (обозначается с чертой сверху). где Ry — расчетно сопротивление стали; E — модуль упругости; λ — гибкость стержня, вычисляемая по формуле:

где lef — расчетная длина стержня; i — радиус инерции сечения.

Расчетные длиныlef колонн (стоек) постоянного сечения или отдельных участков ступенчатых колонн согласно Снипу следует определять по формуле где l — длина колонны;

μ — коэффициент расчетной длины.

Если предельная гибкость больше или равна 0,4, то коэффициент устойчивости φ вычисляется по формуле:

 

значение коэффициента δ следует вычислить по формуле:

При значениях λ < 0,4 для всех типов сечений допускается принимать φ = 1.

 

21)Висоту балки h уточнюємо за моментом  за формулою:

              .

Отриману висоту h округлюємо кратно 50 мм у більшу сторону. Перевіряємо співвідношення b/h = 0,4…0,5

плити шириною b1 (рис. 4.3), що приймаються рівними меншому із значень, розрахованих за двома умовами:

1. b1 = 6 · hs, якщо hs < 0,1 · hmb,

2. b1 = см          

Тоди:

23)Висоту балки hsb (рис. 4.4) уточнюємо за опорним моментом Мb кН·м (рис. 4.3).

Для таврових перерізів визначаємо її за наближеною формулою :

                                                                                                                                                                                   (4.7)

Отриману висоту балки округлюємо в більший бік кратно 50 мм. Перевіряємо відношення b/h = 0,4÷0,5. Якщо отримано, що b/h>0,5, то треба зменшити ширину балки до значення        b = 0,4…0,5h та кратного 50 мм.

В розрахунковий переріз необхідно включити прилеглі звиси плити шириною b1 (див. рис. 4.4), які приймаються рівними меншому із значень, розрахованих за двома умовами:

 де l2 = 162 см прольот плити в просвіті;

Таким чином:

43)Розміри підошви фундаменту визначаємо з розрахунку основи фундаменту по деформаціях. Розрахунок виконується на дію нормативного навантаження.

Вихідні дані: Nn кН, Н1  м, R0 МПа =кН/м2, γm = 20кН/м3 – середня питома вага фундаменту і ґрунту на його уступах.

м2

аf долино бать кратно 5 см.

 

47) 49) 42)Ціль розрахунку – визначення висоти фундаменту h, а також розмірів уступів по висоті й у плані.

Мінімальну висоту фундаменту з квадратною підошвою визначають з умови його міцності на продавлювання по поверхні піраміди, бічні сторони якої починаються з граней колони під кутом 450. Розрахунок робимо на дію розрахункового навантаження. Вихідні дані: N кН ,af   м; бетон В, Rb  МПа [4, табл.13], Rbt МПа [4, табл. 13].

Рисунок – Розрахункова схема фундаменту на продавлювання

1 Спочатку призначаємо висоту фундаменту за конструктивними умовами: h = ac + 300 мм,

де ас – сторона перерізу колони з розрахунку, м.

2 Визначаємо h0: h0 = h – a мм

де а = 70 мм., якщо немає підготовки під фундаментом.

3 Визначаємо реактивний тиск ґрунту:

 кН/м2

4 Обчислюємо площу основи піраміди:

Apur = (ac + 2 · h0)2 м2.

5 Знаходимо продавлюючу силу:

F = N – Ps · Apur кН.

6 Перевіряємо умову міцності на продавлювання :

F < α · Rbt · h0 · umid ,

де umid = 4(ac + h0) м; α = 1 – для важких бетонів.

Умова виконується,виходить,висота фундаменту h достатня.

7 Призначаємо висоту уступів фундаменту:

– при 500мм < h  900мм – два ступеня;

Ступені звичайно однакові по висоті, або верхній ступінь на 100 мм вище. Приймаємо фундамент двоступінчатий h1– верхній ступінь, h2 =– нижній ступінь. Робоча висота нижнього ступеня: h'о = h2 – a  мм

8 Висоту нижнього ступеня перевіряємо по поперечній силі, виходячи з міцності бетону (без хомутів) у перерізі:

h'о> , де φb3 = 0,6 – для важких бетонів;

c = (af – aс – 2 · h0) · 0,5  м.

Якщо умова не виконується. Збільшуємо висоту фундаменту h мм і передбачаємо підготовку під фундаментом t =100 мм з бетону, тоді а зменшиться. Якщо умова виконується, то висота нижнього ступеня h2 достатня.

36) 39)Площа перерізу арматури квадратної підошви фундаменту визначаємо з умови розрахунку фундаменту на згинання у перерізах. Переріз арматури одного і перпендикулярного напрямку на всю ширину фундаменту визначаємо за формулою ХI 33 [5]. По необхідній площі підбирають по таблиці А.1[7] таку кількість стержнів на ширину фундаменту af, щоб сумарна площа їх була більше необхідної, тобто: As > Ast.                                                    

Вихідні дані : N кН, бетон В, Rb МПа, Rbt =МПа , ps Н/см2, af см, арматура фундаменту класу А-I Rs = МПа.

1 Обчислюємо згинальні моменти у перерізах I-I i II-II (див. рис. из 42 47 49).

MI-I = 0,125 · ps (af - ac)2 · af  кНм

MII-II = 0,125 · ps (af – a1)2 · af   кНм

2 Розраховуємо переріз арматури одного й іншого напрямку на всю ширину фундаменту:

.

3 Армування робимо по більшій площі арматури Ast см2.

При ширині підошви фундаменту af  см довжина стержнів

ℓ = af – 2 · 5  см

Стержні розташовуємо з кроком 100…200 мм (приймаємо крок 150 мм =15см).

Кількість осередків:

Кількість стержнів: n +1=16 шт.

Площа перерізу одного стержня:

.По сортаменту табл. А.1[1] приймаємо наприклад Ø 14 A-I

As = 1,539 см2 > 1,51 см2

Усього 16 Ø 12 A-I, As = 1,539·16 = 24,62 см2 > 24,15 см2.

У перпендикулярному напрямку приймаємо таке ж число стержнів із таким же кроком.

44)Фундамент является основой для любого возводимого здания, любых размеров и предназначения. Однако, выбор фундамента во многом и определяется тем, какое здание планируется возводить. Здания различают по конструкции: каркасные и бескаркасные. Традиционно, жилые здания являются бескаркасными, а промышленные – каркасными зданиями. В каркасных зданиях существуют несущие элементы, как правило, это колонны. Именно на конструкцию из колонн и принято навешивать панели стен и сооружать перекрытия.

 Виды колонн для фундамента:

Колонны бывают различные: металлические и железобетонные, и для этих конструкций необходимы монолитные фундаменты под колонны. Если колонны железобетонные, то фундамент под колонны, как правило, устанавливают стаканного типа.

Фундамент стаканного типа состоит из отдельных или же составных блоков – к примеру, если фундамент достаточно высокий, то есть, более полуметра, то он строится ступенями. В таком варианте строительства монолитный фундамент под колонну горизонтальный, а если фундамент сборный, то поверхность будет наклонной. Если фундамент сборный, то под блоки делают специальную песочную 10 см насыпь. Фундамент под колонны, на который оказывается воздействие исключительно продольной силы, принято называть центрально-нагруженным.

Фундаменты под стальные колонны же крепят на специальные анкерные болты. Такой тип фундамента требует того, чтобы предварительно было изготовлено основание с полостью, с расчетом расположения фундамента, с учетом всех геодезических особенностей. Данные фундаменты могут быть как монолитными, так и сборными.

Расчет фундамента под колону производится таким образом, чтобы нагрузки от колонн шли на грунт, таким образом, нагрузки будут распределяться с небольшим давлением на фундамент, которое не может вызвать осадков основания фундамента. Чтобы установить фундамент под колонны, а именно колонну в поверхность фундамента, необходимо сделать так называемый стакан, который по своей глубине должен отвечать размеру поперечного сечения сплошной колонны. После того, как колонна установлена, необходимо забетонировать все зазоры, которые могли остаться.

 

 3)армуємо плиту сітками з поздовжньою арматурою. Сітки підбираємо по табл. А.6 [7] згідно з Аst  

прольот II А =1, 58 см2.

По табл. А.6 додатка [1] знаходимо із графи «Сітки із поздовжньою робочою арматурою» площу А =1, 96 см2  А = 1, 58 см2. Ця площа відповідає Ø 5мм з кроком 100 мм. Так як Ø 5мм заданого класу арматури не випускають(див.табл.А.1. додатка [1]),то замінюємо клас А- І на Вр - І без перерахунку. Розподільну арматуру для сітки знаходимо із цієї ж таблиці А.6 [1] із графи «Розподільна арматура» для Ø 5 і кроку 100 мм - це 3/350 , тобто розподільна арматура Ø 3 мм з кроком 350 мм. Так як Ø 3 мм заданого класу арматури не випускають(див.табл.А.1. додатка [1] ),то замінюємо клас А- І на Вр - І без перерахунку. Таким чином марка сітки

С1  де А - ширина сітки,мм

Ширину сітки А приймаємо у межах від 750...3600 мм. Призначаємо А = 1000 мм.

Сітку С1 розкочуємо перпендикулярно другорядним балкам у всіх прольотах і над усіма опорами , в тому числі і в першому прольоті і над опорою В.

Якщо заданого класу арматури не випускають(див.табл.А.1. додатка [1] ),то замінюємо клас А- І на Вр - І без перерахунку .

Сітку С2 розкочуємо перпендикулярно другорядним балкам тільки у першому прольоті і над опорою В, з заведенням в другий прольот на довжину:

2) 3)При армировании плиты сетками (рис. 3.3) по сортаменту следует принять марку сетки, которая обеспечит требуемую площадь арматуры. При применении рулонных сеток с рабочей поперечной арматурой их нужно раскатывать параллельно второстепенным балкам. При диаметре рабочей арматуры £ Æ5мм можно использовать рулонные сетки с продольной рабочей арматурой, которые нужно раскатывать перпендикулярно второстепенным балкам.

При толщине плиты hf > 100 мм и диаметре стержней больше 7 мм принимать раздельное армирование пролетных и опорныхсечений плоскими сетками с рабочей поперечной арматурой.

Рис. 3.3. Армирование монолитной железобетонной плиты перекрытия балочного типа сварными рулонными сетками с рабочей продольной арматурой:

С-1 – основная арматурная сетка, рассчитанная по моменту М3 ;

С-2 – дополнительная арматурная сетка, принятая для 1-го пролета и 1-й опоры.

11) Второй вариант. Поперечное расположение главных балок Расчет ведется по тем же формулам. Принимается приведённая толщина перекрытия того варианта, где она будет меньше.

12)БАЛОЧНЫЕ ПЛИТЫ — это балки, которые в верхней части расширены плитами. Несущая способность балочных плит основана на совместном действии балок и плит. Поэтому плиты и балки должны быть связаны между собой арматурой так, чтобы была обеспечена прочность на сдвиг. Толщина плит должна составлять минимум 7 см, а высота сечения балок не должна быть меньше 10 см. Балочные плиты, как правило, бетонируются за один рабочий проход. Различают односторонние и двухсторонние балочные плиты.

За счет прочного на сдвиг соединения возникающие в верхней части усилия сжатия при изгибе частично передаются на плиту. При этом получается большая площадь сечения, работающая на сжатие. Это приводит к тому, что линия нулевых напряжений смещается в сторону плиты и несущая арматура в растянутой зоне нагружается более эффективно. Если балочные плиты выполняются как неразрезные балки, то плита воспринимает напряжения сжатия при изгибе только в пролетах. В районе опор плита находится в растянутой зоне, причем силы сжатия должны восприниматься только балкой с шириной сечения bw. Если невозможно устройство балочных плит с плитой сверху, то ребро может устраиваться и над плитой. При этом говорят о железобетонном прогоне сверху. В случае железобетонного прогона сверху плиты, как балки на двух опорах, все усилия воспринимаются только балкой (ребром).

30) 19) 46)1. Для колонн и стоек, работающих на центральное сжатие (при принятом значении эксцентриситета ео = еосл), принимается как правило квадратное сечение, иногда прямоугольное, круглое или кольцевое.

2. Колонны армируются продольными стержнями арматуры диаметром ≥ 12 мм из стали класса А300 или А 400 (A-II или А-III) и поперечными стержнями или хомутами из стали класса А200 (A-I) или холоднотянутой проволоки класса В500 (B-I).

3. Размеры поперечных сечений следует принимать такими, чтобы гибкость l0/r относительно любой из осей поперечного сечения не превышала 120.

4.Толщину а защитного слоя бетона следует принимать ≥ диаметра стержней продольной арматуры и не менее 20 мм. Если в качестве продольной арматуры используется полосовая, угловая или фасонная сталь (в колоннах с жестким каркасом), толщина защитного слоя принимается ≥50 мм;

5. Расстояние в свету между вертикальными стержнями арма­туры, расположенными при бетонировании вертикально, должно быть ≥ 50 мм. Расстояние между стержнями продольной арматуры, расположенными при бетонировании гори­зонтально или под наклоном принимается ≥ 25 м. для арматуры нижней части сечения и ≥ 30 мм для арма­туры верхней части сечения. Кроме того, это расстояние во всех случаях при­нимается ≥ наибольшего диаметра арматуры;

8. Поперечные стержни или хомуты устанавливаются без расчета, но с соблюдением следующих требований:

- при ширине поперечного сечения колонны ≤ 400 мм и количестве продольных стержней ≤ 4 проектируются плоские сварные каркасы без дополнительных стержней или оди­ночные хомуты;

- при ширине поперечного сечения > 400 мм или количестве продольных стержней > 4 устанавливаются дополнительные стержни на одной из сторон или ставятся двойные хомуты;

- перегибы хомутов предусматривают на расстояниях ≤ 400 мм по ширине поперечного сечения элемента.

9. Расстояние между стержнями поперечной арматуры принимается ≤ 15 d для вязаных каркасов и ≤ 20 d для сварных каркасов, чтобы предотвратить боковое выпучивание про­дольных стержней арматуры. При этом во всех случаях это расстояние принимается ≤ 500 мм, где d - это наименьший из диаметров продольных сжатых стержней.

10. Диаметр поперечной арматуры в сварных каркасах принимается:

- 5-6 мм - при d = 14-20 мм продольных стержней;

- 8 мм - при d = 22-25 мм;

- 10 мм - при d = 28-32 мм;

- 12 мм - при d = 36-40 мм;

10.а) В вязаных каркасах диаметр хомутов принимается ≥ 5 мм и ≥ 0,25d, в данном случае d - наибольший диаметр стержней продольной арматуры.

10.б) Как правило при изготовлении вязаных каркасов используются хомуты из проволоки класса А200 (A-I) диаметром 6-8 мм.

 

50) 25) Требования к материалам для колонн следующие:

• бетон обычно принимается класса ≥ В20; для тяжело нагруженных колонн — не менее В30;

• рабочая арматура принимается классов А-III, А-II, диаметрами от 12 до 40 мм, оптимально 16—25 мм;

• поперечная арматура назначается классов A-I, А-Ш Вр-1, диаметром dsw > 0,25d (диаметр хомутов в вязаных каркасах принимают не менее 0,25ds и не менее 5 мм); шаг поперечных стержней не более s < 20ds (в вязаных каркасахs ≤ 15ds).

где ds — меньший диаметр продольной рабочей арматуры.

При армировании плиты сетками с продольными рабочими стержнями вначале подбираются основные сетки С1 и С2, в которых площадь поперечных сечений рабочих стержней на ширине 1 м соответствует площади Ast рабочей арматуры, полученных из расчета нормальных сечений плиты в сред- них пролетах и средних опорах. Такие сетки располагаются во всех пролетах и над всеми опорами: сетка С1 - между осями 1-2 и 7-8, сетка C2 - между осями 2-7. В крайних пролетах и над вторыми от края опорами укладываются дополнительные сетки СЗ между осями 1-2 и 7-8 и С4 между осями 2-7. Дополнительные сетки подбираются по разнице между площадями арматуры, требуемой из расчета нормальных сечении в указанных местах плиты, и площади арматуры основной сетки. Дополнительные сетки в крайних пролетах применяются с поперечным расположением рабочей арматуры, т. к. при этом сетку удобно раскатывать вдоль второстепенных балок, что уменьшает количество мелкоразмерных сеток.

При армировании плиты сетками с поперечными рабочими стержнями (раздельное армирование) в каждом пролете и над каждой опорой подбирается отдельная сетка.

Толщину а защитного слоя бетона следует принимать ≥ диаметра стержней продольной арматуры и не менее 20 мм. Если в качестве продольной арматуры используется полосовая, угловая или фасонная сталь (в колоннах с жестким каркасом), толщина защитного слоя принимается ≥50 мм.


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 279; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ