- •Реферат
- •Оглавление
- •Введение
- •Исходные данные
- •Подбор типовых конструкций и компоновка конструктивной схемы здания
- •Компоновка поперечной рамы
- •Определение размера колонн по высоте
- •Подсчёт нагрузок на поперечную раму
- •Постоянные нагрузки
- •Переменные нагрузки Снеговая нагрузка
- •Крановые нагрузки
- •Ветровая нагрузка
- •Определение усилий в стойках поперечной рамы
- •Составление расчетных сочетаний воздействий
- •Расчет и конструирование сквозной колонны
- •Исходные данные
- •Подбор площади сечения арматуры надкрановой части колонны
- •Подбор сечения арматуры в плоскости изгиба по первой комбинации усилий (мSd,max)
- •Подбор сечения арматуры в плоскости изгиба по второй комбинации усилий (мSd,min)
- •Расчет надкрановой части из плоскости изгиба
- •Расчет надкрановой части на действие поперечной силы
- •Подбор площади сечения арматуры подкрановой части колонны
- •Расчетные усилия в ветвях колонн
- •Подбор площади сечения арматуры подкрановой ветви
- •Подбор площади сечения арматуры в наружной ветви
- •Расчет из плоскости изгиба
- •Расчёт распорки колонны
- •Расчёт прочности распорки на действие изгибающего момента
- •Расчёт прочности распорки на действие поперечной силы
- •Расчет фундамента под крайнюю двухветвевую колонну
- •Исходные данные
- •Конструктивное решение
- •Определение усилий, действующих на основание и фундамент
- •Определение размеров подошвы фундамента
- •Расчет плитной части фундамента
- •Расчёт предварительно напряжённой фермы с параллельными поясами
- •Исходные данные
- •Подсчет нагрузок на ферму. Геометрические размеры и поперечные сечения элементов.
- •Определение усилий в элементах фермы
- •Расчет элементов фермы
- •Расчет нижнего пояса фермы Расчет по предельным состояниям первой группы
- •Расчет по предельным состояниям второй группы
- •Расчет верхнего пояса фермы
- •Расчет элементов решетки фермы Расчет по предельным состояниям первой и второй групп растянутых элементов фермы
- •Расчет по предельным состояниям первой группы сжатых элементов фермы
- •Заключение
- •Список использованной литературы
Расчет и конструирование сквозной колонны
Исходные данные
Для внецентренно сжатой колонны одноэтажного здания с геометрическими размерами надкрановой части - , длинойи размерами подкрановой части -, длинойпринят бетон класса С12/15, подвергнутый тепловлажностной обработке.
Расчетные характеристики для бетона:
, ;;;(табл. 1.1 П1[1]) Коэффициент, учитывающий длительное действие нагрузки, неблагоприятный способ ее приложения и т. д.=1.0 (п.6.1.5.4 [2]).
Для армирования колонны принята арматура:
– продольная рабочая класса S500 с расчетными характеристиками (табл. 1-3 П1[1]);
– поперечная класса S240 с расчетными характеристиками (табл. 1-3 П1[1]);
Условия эксплуатации ,
Расчетные сочетания усилий приведены в таблице 4.
Подбор площади сечения арматуры надкрановой части колонны
Расчет надкрановой части колонны в плоскости и из плоскости изгиба производим по наиболее невыгодным сочетаниям усилий в сечении 2-2.
Подбор площади сечения рабочей арматуры в плоскости изгиба производим по двум расчетным комбинациям усилий:
– 1-я комбинация : расчетные усилия основного сочетания нагрузок –(загружения 1*+3+12 – отсутствует крановая нагрузка); усилия от практически постоянного сочетания –
– 2-я комбинация : (загружения 1*+4+8+15 – присутствует крановая нагрузка); усилия от практически постоянного сочетания –
Расчетная длина надкрановой части в плоскости изгиба согласно табл. 7.4[2]:
– – без учета нагрузки от кранов;
– – с учетом нагрузки от кранов.
Радиус инерции сечения сплошной части колонны
.
Подбор сечения арматуры в плоскости изгиба по первой комбинации усилий (мSd,max)
Так как , необходимо учитывать влияние прогиба на эксцентриситет продольной силы.
Для учета влияния гибкости сжатого элемента смещаемого каркаса на его несущую способность определяем условную критическую силу:
здесь – момент инерции сечения бетона надкрановой части колонны относительно центра тяжести сечения элемента
– коэффициент, учитывающий длительность нагрузки,
,
где для тяжелого бетона (п.7.1.3.14 [2]);
и – изгибающие моменты относительно оси, проходящей через центр наиболее растянутого (менее сжатого) стержня арматуры при основном и практически постоянном сочетании усилий,
– коэффициент, принимаемый равным
, но не менее
;
– коэффициент, учитывающий влияние предварительного напряжения арматуры на жесткость элемента (для элементов без предварительного напряжения (п.7.1.3.14 [2]));
– коэффициент приведения железобетонного сечения к однородному бетонному
;
– момент инерции площади сечения арматуры относительно центра тяжести сечения элемента
где – коэффициент армирования.
В первом приближении задаемся коэффициентом армирования не менее
.
Согласно табл. 11.1[2] принимается равным, но не менее, принимаемого не менее 0.1 % и не более 0.25 %.
; .
К дальнейшим расчетам принимаем .
Коэффициент, учитывающий увеличение момента за счет продольного изгиба
Принимаем в первом приближении .
Изгибающий момент с учетом продольного изгиба
.
При расчете элементов по прочности сечений, нормальных к продольной оси, на совместное действие изгибающих моментов и продольных сил, эксцентриситет относительно центра тяжести растянутой (менее сжатой) арматуры:
,
где – расчетный начальный эксцентриситет
;
– случайный эксцентриситет
Принимаем .
Расчетный изгибающий момент продольной силы относительно центра тяжести растянутой арматуры
;
Предполагая, что сечение находится в области деформирования 2 (ks1=ks2=1.0), определяем при симметричном армировании величину относительной высоты сжатой зоны
.
По таблице 2–2 приложения 2 для бетона класса С12/15 и арматуры S500 . Поскольку, сечение находится в области деформирования 1 (ks1=1.0, ks2<1.0) и расчет производим по случаю больших эксцентриситетов, используя алгоритм 1 приложения 6.
Минимальное количество сжатой арматуры исходя из принятого процента армирования
.
Принимаем в качестве первого приближения армирование 216+118 S500 (Asc=656.5мм2), что больше минимальной величины площади сечения арматуры.
С учетом принятой площади арматуры на первом шаге итерации прикоэффициентсоставит:
.
По табл. 2-2 П2 [1] при .
По табл. 5-1 П5 [1] при икоэффициент, что не значительно отличается от принятого ранее.
Выполнив последовательно несколько раз итерационный расчет, принимаем окончательно ,.
Тогда требуемое количество растянутой арматуры:
что меньше .
Растянутую арматуру принимаем в количестве 216+118 S500 (Ast=656.5мм2).
Так как коэффициент продольного армирования незначительно отличается от ранее принятого, уточнение площади сечения армирования не производим.