39522

Восьмиэтажное административное здание – здание филиала «Приорбанка» на проспекте Победителей в городе Минске

Дипломная

Архитектура, проектирование и строительство

Вопросы экономики железобетонных конструкций следует решать совместно с вопросами прочности на протяжении всего процесса проектирования: при выборе объемнопланировочной и конструктивной схемы здания; членении конструкций на сборные элементы; выборе формы и размеров сечения элементов; назначении класса бетона класса стальной арматуры.пр  Nпр  RbtАb  pАпр  м из условия анкеровки арматуры колонны hoф20dпрк2000320640 м Принимаем hoф1 м Полная высота фундамента равна: hф hoфa1007107 м Принимаем hф1.4 Расчёт...

Русский

2013-10-05

1007 KB

0 чел.

ВВЕДЕНИЕ

С начала прошлого века бетон прочно занимает место основного строительного материала и, несмотря на появление новых эффективных материалов, и конструкций, сохранит свое ведущее положение и в обозримом будущем

Бетонные и железобетонные конструкции применяют в гражданском и сельскохозяйственном строительстве; в транспортном строительстве для метрополитенов, туннелей и мостов; в строительстве корпусов промышленного назначения.

Такое широкое распространение в строительстве железобетон благодаря его многих положительных качеств: долговечность, огнестойкость, стойкость против атмосферных воздействий, высокой сопротивляемости статической и динамической нагрузкам, малых эксплуатационных расходов на содержание зданий и сооружений и др.

  По способу возведения различают: железобетонные конструкции сборные, изготовляемые преимущественно на заводах стройиндустрии и затем монтируемые на строительных площадках; сборно-монолитные, в которых рационально сочетается использование сборных железобетонных элементов заводского изготовления и монолитных частей.

В настоящее время сборные железобетонные конструкции в наибольшей степени отвечают требованиям индустриализации строительства, но стоит отметить, что и монолитный бетон с каждым годом получает все большее развитие.

Монолитный бетон  и железобетон, как правило, экономичнее сборного в подземных частях зданий и сооружений, для фундаментов под технологическое оборудование, в конструкциях массивных стен, в дорожном и гидротехническом строительстве. В последнее время монолитный бетон все чаще применяют в жилых и общественных каркасных  зданиях. Основное преимущество его применения – свободная планировка помещения.

Основным направлением экономического и социального развития РБ является задача капитального строительства, заключающегося в создании и ускоренном обновлении основных фондов народного хозяйства, предназначенных для развития общественного производства на основе научно-технического прогресса.

В общем объеме капитальных вложений строительно-монтажные работы составляют около 50…60%, а стоимость материалов, конструкций и изделий – свыше половины стоимости  строительно-монтажных работ. Отсюда вытекает важность проблемы проектирования экономичных железобетонных конструкций. Важную роль играет совершенствование конструктивных форм, применение новых эффективных материалов, развитие современных методов исследования работы конструкций, являющихся базой методики расчета и конструирования. Развитие электронно-вычислительной техники сделало возможным решение задач проектирования на качественно новом уровне: вариантное проектирование заменить оптимальным проектированием на основе мощных методов математического программирования в системе автоматического проектирования. Это такие программы для конструирования как  StructureCAD, Lira for Windows, Femap  и др. Программная реализация сложных методов расчета в режиме оптимизации в настоящее время становится доступным каждому проектировщику. Практика оптимального проектирования показала, что эффект от оптимизации тем выше, чем сложней конструкция.

1 АРХИТЕКТУРНО – СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

1.1 Объемно – планировочное решение

На формирование  архитектурно-планировочного решения оказали влияние сложившиеся решения генерального плана и общая градостроительная концепция проектируемого участка.

В геоморфологическом отношении площадка изысканий расположена на моренной равнине. Естественный рельеф изменен в результате застройки и благоустройства территории.

Поверхность холмистая с уклоном на северо-восток (абс. отм. 205,62-212,35м). Территория частично заасфальтирована. Имеется сеть подземных и надземных коммуникаций.

Площадка частично застроена. При рекогносцировке видимых следов деформации (трещин) стен существующих зданий не установлено.

Грунтовые воды вскрыты всеми скважинами на глубине от 7,90м до 14,8м на абс. отм. 195,21-197,95м в песках мелких.

Исходя из перечисленных факторов сформировано объемно-планировочное решение, предложенное в проекте.

Здание филиала «Приорбанка» представляет собой объем переменной этажности с техническим подпольем и подземной стоянкой.

Здание имеет следующие виды помещений:

  •  Офисные помещения
  •  Расчетно-кассовый зал
  •  Охранное помещение
  •  Санузлы
  •  Комнаты отдыха
  •  Комнаты персонала
  •  Подсобные помещения

В немалой степени способствует в решении архитектурных задач и уровня комфорта принятая конструктивная схема здания – внутренний каркас из монолитного бетона.

Высота этажа 3,2м. В здании запроектировано техподполье с подземной стоянкой высотой 3,25м. Материал основных конструктивных элементов – монолитный железобетон.

По долговечности здание относится ко 2 степени, т.к. его конструктивные элементы рассчитаны на срок службы до 100  лет.

По огнестойкости здание относится к III степени, т.к. в нем запроектированы стены и перекрытия из монолитного железобетона, т.е. из негорючих материалов.

Класс ответственности здания - 1.

В случае пожара эвакуация людей будет осуществляться через основные лестницы.

1.2 Материалы и конструкции

Фундаменты монолитные железобетонные, в виде сплошных ленточных под несущие стены и столбчатых под колонны.

Стены стоянки и техподполья – монолитные железобетонные толщиной соответственно 300 и 200мм.

Каркас состоит из монолитных железобетонных колонн и жестко сопряженных с ними в пределах каждого этажа дисков перекрытий  – монолитных железобетонных сплошных плит толщиной 200мм.

Диафрагмы жесткости – из монолитного железобетона.

Шахты лифтов и вентиляционные шахты с подземной стоянки сборные железобетонные.

Наружные стены – из блоков ячеистого бетона толщиной 500мм, =500кг/м3 по СТБ 1117-98 поэтажно опертые на перекрытия.

Лестницы – по серии 1.050-1-2.

Перегородки – из блоков ячеистого бетона по СТБ  1117-98 и кирпичные.

Кровля – плоская рулонная из материала РКП-350А, утеплитель – плиты минераловатные.

Окна – ПВХ со стеклопакетами.

1.3 Выбор основного конструктивного решения

Основными несущими конструкциями здания являются железобетонные рамы, вертикальные связевые диафрагмы и связывающие их междуэтажные перекрытия.

При действии горизонтальных нагрузок совместная работа разнотипных вертикальных конструкций в многоэтажном здании достигается благодаря высокой жесткости при изгибе в своей плоскости междуэтажных перекрытий, работающих как горизонтальные диафрагмы.

Важнейшим условием достижения высоких эксплуатационных качеств многоэтажного здания является обеспечение его надежного сопротивления горизонтальным нагрузкам и воздействиям. Необходимую пространственную жесткость такого здания достигают различными вариантами компоновки конструктивной схемы, в основном отличающимися способами восприятия горизонтальных нагрузок.

Основным экономическим показателем железобетонных конструкций является стоимость, которая слагается из стоимости материала и работ по изготовлению и монтажу конструкции, стоимости энергии, топлива и материалов на технологические нужды, а также общезаводских расходов, отражающих капиталовложения по организации производства и эксплуатационные расходы предприятия.

Вопросы экономики железобетонных конструкций следует решать совместно с вопросами прочности на протяжении всего процесса проектирования: при выборе объемно-планировочной и конструктивной схемы здания; членении конструкций на сборные элементы; выборе формы и размеров сечения элементов; назначении класса бетона, класса стальной арматуры.

Принятые на предварительной стадии проектирования решения являются экономически оправданными.

Для многих зданий общественного назначения и ряда сооружений большое влияние на выбор материала и формы конструкций могут оказать требования к архитектурно-художественному качеству объектов и эстетические свойства конструкций. В этих случаях может быть признано рациональным применение конструкций с большими приведенными затратами, позволяющих получать социально-экономический эффект. Поэтому в сферу рационального применения конструкций в общем случае включают и часть областей, эффективных с социальной точки зрения, но экономически неэффективных.

Исходя из всего вышеперечисленного, можно сделать вывод, что все принятые конструктивные решения и материалы технически, экономически и социально эффективны.

  1.  РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ

2.1 Расчет несущей способности основания буроинъекционного анкера

Исходные данные

В основании анкерного корня залегает маловлажный песок средней крупности и средней плотности (w = 5 %, е = 0,65). Длина анкера — 12 м, длина корня — 6 м при его диаметре 0,22 м. Угол наклона анкера к горизонту — 45о. Упорный пояс для анкеров находится на глубине 2,0 м от поверхности грунта за стеной. Скважина для анкера бурится под защитой обсадной трубы диаметром 159 мм, через которую закачивается цементный раствор с В/Ц = 0,45 в зону формирования корня под избыточным давлением и посредством свободной заливки по свободной длине.

 Определяем расход раствора и цемента на формирование анкерного корня и тампонажной обоймы по свободной длине.

С учетом водопоглощения из раствора по таблице 7.5 П18-04 к СНБ 5.01.01-99  находим, что на формирование корня диаметром 0,22 м при его длине 6 м потребуется объем раствора 0,03 · 6 = 0,18 м3, а на заливку по остальной длине скважины диаметром 0,06 м — 0,01 · 6 = 0,06 м3. Тогда общий объем раствора составит 0,24 м3. Для приготовления такого объема раствора с В/Ц = 0,45 по таблице 10.1 П18-04 к СНБ 5.01.01-99 определяем требуемое количество цемента: 1294 · 0,24 = 311 кг. В связи с увеличением диаметра скважины при разбуривании и возможными потерями раствора при его закачке принимаем общий расход цемента 325 кг.

Площадь боковой поверхности цилиндрического корня составляет:

Аб = 3,14 · 0,22 · 6 = 4,145 м2.

Площадь лобовой кольцевой поверхности корня определяется разностью площадей сечения корня и тампонажной обоймы (скважины):

Ал = 3,14 · 0,22 · (0,222 – 0,132) = 0,022 м2.

Глубина расположения лобовой кольцевой поверхности корня составит:

h =  6 м sin45o = 3,9 м.

В соответствии с 7.14 П18-04 к СНБ 5.01.01-99 для песка средней крупности при е = 0,65 его расчетное контактное сопротивление сдвигу вдоль поверхности инъекционного корня составляет:

Rfp = 283 – 269 · 0,65 = 108 кПа.

Расчетное сопротивление грунта на сжатие Rc, исходя из его инъекционной опрессовки перед опорной лобовой поверхностью анкерного корня, находим по таблице 5.6 П19 к СНБ 5.01.01. Оно составляет для песка средней крупности при е = 0,65 на глубине 3,9 м: Rc = 4320 кПа. Согласно 7.10 П18-04 к СНБ 5.01.01-99 значения коэффициентов cR и cf принимаем равными 1.

В этом случае расчетное усилие на пределе сопротивляемости грунтового основания в соответствии с формулой (7.9 П18-04 к СНБ 5.01.01-99) будет равно:

Fbh = 1 · 0,022 · 4320 + 1 · 4,145 · 108 = 542,7 кН.

Для восприятия такого растягивающего усилия в анкерной тяге для нее принимаем арматурный стержень класса S500 диаметром 36 мм.

Расчетное допускаемое усилие на анкер Fd с учетом формулы (7.2 П18-04 к СНБ 5.01.01-99) и коэффициента надежности по грунту (безопасности) по таблице 7.1 П18-04 к СНБ 5.01.01-99 составит:

— для постоянного использования анкера

Fd = 542,7/1,5 = 362 кН;

— для временного использования анкера

Fd = 542,7/1,2 = 452 кН.

Рис. 2.1. Буроинъекционный анкер

2.2 Расчет монолитного фундамента

2.2.1 Общие положения

В общем случае размеры подошвы фундамента назначают согласно требованиям норм проектирования оснований зданий и сооружений, рассчитывая основания по несущей способности и по деформациям, что изложено в курсе оснований и фундаментов. Допускается предварительно определять размеры подошвы фундаментов зданий классов I и II, а также окончательно их назначать для фундаментов зданий и сооружений класса III при основаниях, сжимаемость которых не увеличивается с глубиной, из условия, что среднее давление на основание под подошвой фундамента не превышает значения, вычисляемого по расчетному давлению

фиксированному для фундаментов шириной 1 м на глубине 2 м.

Расчетное давление R0 зависит от вида и состояния грунта; его принимают по результатам инженерно-геологических изысканий площадки строительства и по указаниям норм. Опыты показали, что давление на основание по подошве фундамента в общем случае распределяется неравномерно в зависимости от жесткости фундамента, свойств грунта, интенсивности среднего давления. При расчетах условно принимают, что оно распределено равномерно.

Давление на грунт у края фундамента, загруженного внецентренно в одном направлении, не должно превышать 1,2R, а в углу, при двухосном внецентренном загружении , 1,5R.

Размеры сечения фундамента и его армирование определяют как из расчета прочности на воздействия, вычисленные при нагрузках и сопротивлении материалов по первой группе предельных состояний.

2.2.2 Определение размеров подошвы фундамента

Нормативная нагрузка на подошву фундамента равна:

Nнп NнкмАфHз.ф. , м20 кН/м

Нормативная нагрузка, передаваемая колонной на  фундамент равна:

Nнк Nрк/fm3880,86/1.153374,66  кН

Расчётная нагрузка, передаваемая колонной на  фундамент равна:

NPк3880,86 кН

fm  усреднённый коэффициент надёжности по нагрузке 1,15

Условие  прочности для фундамента выглядит следующим образом:

    

Hз.ф.1,5 м принимается в зависимости от промерзания грунта и по конструктивным соображениям.

Так как мы рассчитываем центрально загруженный фундамент, то в плане он будет иметь квадратную форму.

афbфм, принимаем кратно 300 мм  3 м

тогда   афbф3,00 м AФ9 м2

2.2.3 Определение высоты фундамента из условия его продавливания

Давление на подошву фундамента р равно:

                        P Nрк/Aф3880,86/9,00431,21 кН/м2

        Площадь продавливания:

                      Aпра2ф(hк2ho,ф)2

        тогда усилие продавливания равно:

                      NпрpАпр

Площадь бетона сопротивляющегося продавливанию

Ab(hк2ho)2 hк2

Усилие сопротивления продавливанию:

Nс.прRbtАb

Условие прочности:

Nс.пр Nпр    RbtАb  pАпр  

м

из условия анкеровки арматуры колонны

  ho,ф20dпрк200,0320,640 м

 Принимаем  ho,ф1 м

Полная высота фундамента равна:

  hф hoa10,071,07 м

Принимаем  hф1.2 м

Запроектируем размеры фундамента:

Пролёт ступеней, рассматривая их как консоли равен:

          1 ст. :  l10,45 м

 2 ст. :  l20,9 м

 3 ст. :  l31,3 м

Проверка ступеней на продавливание :

Условие не продавливания выглядит следующим образом:

,

Aпра2ф(hк2ho,ф)2     Ab(hк2ho,ф)2 hк2

Первая ступень:

Ab(2,120,4)22,124,0 м2

Aпр3,02(2,120,4)20,59 м2

Вторая ступень:

Ab(1,220,8)21,227,4 м2

Aпр3,02(1,220,8)21,16 м2

Третья ступень:

Ab(0,421.2)20,427,68 м2

Aпр3,02(0,421.2)21,16 м2

Прочность ступеней на продавливание обеспечена.

2.2.4 Расчёт арматуры подошвы фундамента

Момент, действующий в нормальном к оси арматуры сечении.

1 сеч. :  М1431,213,00,452/2130,98 кН/м2

2 сеч. :  М2431,213,00,92/2523,92 кН/м2

3 сеч. :  М3431,213,01,32/21093,12 кН/м2

Площадь требуемой арматуры:

; Z0,9h0

I сеч.   

II сеч.                              III сеч.

    Amax(As1, As2, As3,,)2249,22мм2  


2.2.5 Подбор и конструирование сетки

Принимаем сетку из 2112 с As2375,1 мм с шагом S150 мм.

Выпуски арматуры делаются:

 

2.3  Расчет монолитной железобетонной колонны среднего ряда

2.3.1 Исходные данные для проектирования

По [1, табл. 5.2] принимаем класс ответственности по условиям эксплуатации ХС1.

Согласно [1, п. 6.1.2.3.б  ] принимаем бетон класса .

Определим расчетные характеристики для бетона по [1, табл. 6.1]:

-  нормативное сопротивление бетона на осевое сжатие ;   

-  расчетное сопротивление бетона сжатию составит:

                                           ;

-  нормативное значение прочности бетона на растяжение ;

-  расчетное сопротивление бетона на растяжение ;

-  средняя прочность бетона на осевое растяжение

-  модуль упругости бетона:

;

Для армирования колонны принимаем продольную арматуру S500. Определим расчетные характиристики для арматуры S500 по [1, табл. 6.5]:

-  нормативное сопротивление арматуры растяжению ;

-  расчетное сопротивление арматуры растяжению ;

-  модуль упругости арматуры .

Поперечное армирование выполняем вязаными каркасами арматура  S240. Определим расчетные характеристики для арматуры S240 по [1, табл. 6.5]:

-  нормативное сопротивление арматуры растяжению ;

- расчетное сопротивление арматуры растяжению ;

- расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению .

2.3.2  Определение нагрузок на колонну от покрытия

Нагрузки на 1 м² плиты покрытия складываются из постоянной нагрузки (от собственной массы плиты и заданной конструкции кровли) и временной (снеговой).

Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия определяется по формуле:

;

где: – нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемое в зависимости от района строительства. Согласно [2, карта 1] город Минск расположен в II – ом снеговом районе. Нормативное значение снеговой нагрузки для него ;

 – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.

Согласно [2, прил.3] , так как .

При ширине полосы в 1 м нагрузка, приходящаяся на 1 м² плиты, равна по величине нагрузке на 1 п.м полосы.

Рисунок 2.2 -  Состав покрытия

Нагрузка от покрытия определяется суммированием отдельных элементов, значения которых сведены в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 - Сбор нагрузок на 1 м² покрытия.

Вид нагрузки

Нормативная ,

кПа

gf

Расчетная ,

кПа

1

2

3

4

5

I. Постоянные нагрузки

1

Покрытие – двухслойная рулонная кровля, d = 9 мм

0,14

1,35

0,189

2

Огрунтовка праймером

0,02

1,35

0,027

3

Стяжка – цементно-песчаный раствор М100, d = 30 мм, = 1800 кг/м3

0,54

1,35

0,729

4

Утеплитель – минераловатные плиты, δ = 120 мм, = 50 кг/м3

0,06

1,35

0,081

5

Пароизоляция – полиэтиленовая пленка, d = 0,2 мм

1,35

6

Мелкозернистый керамзитобетон для создания уклона,

d = 180 мм, = 900 кг/м3  

1,62

1,35

2,187

7

Молниеприемная сварная сетка из стережней Ø6 S240

1,35

8

Основание – монолитная железобетонная плита перекрытия

δ = 200 мм, = 2750 кг/м3

5,5

1,35

7,425

Итого постоянная:

= 7,88

= 10,638

II. Временные нагрузки

1

Снеговая

1,2

1,5

1,8

Итого временная:

= 1,2

= 1,8

Всего полная:

= 9,08

=12,438

В том числе:   

Длительная  

7,88

Кратковременная

1,2

1,8

Полная расчетная нагрузка на колонну среднего ряда от покрытия составит:

где:  - грузовая площадь покрытия для колонны среднего ряда;

 В том числе:

-   длительно  действующая               ;

-   кратковременная .

2.3.3 Определение нагрузок на колонну от перекрытия

Определение нагрузок на 1 м2 перекрытия приведено в табл. 2.2.

Таблица 2.2 – Сбор нагрузок на плиту перекрытия типового этажа

Наименование нагрузки

Нормативная нагрузка,

кПа

Расчетная нагрузка,

кПа

Постоянная

Паркет штучный

(δ =15мм, =800кг/м3)

0,12

1,35

0,162

Мастика клеящая

(δ =15мм, =15кг/м3)

0,0023

1,35

0,003

Цементно-песчаная стяжка

(δ =20мм, =2000кг/м3)

0,4

1,35

0,54

Перегородки из блоков из ячеистого бетона

0,7

1,35

0,945

Монолитная железобетонная плита

(δ =200мм, =2750кг/м3)

5,50

1,35

7,425

Всего:

6,7223

9,075

Временная

3,0

1,5

4,5

Итого:

9,7223

13,575

Имеем полная на грузка на плиту перекрытия равна – 13,575 кПа, в том числе: постоянная – 9,075 кПа; временная – 4,5 кПа.

Нагрузку от перекрытия принимаем согласно таблице 2.2, а именно полная расчетная нагрузка = 13,575 кПа, в том числе:

-  длительная 9,075 кПа;

-  кратковременная 4,5 кПа.

Полная расчетная нагрузка на колонну среднего ряда от перекрытия составит:

где: - грузовая площадь перекрытия для колонны среднего ряда;

В том числе:

-   длительно  действующая ;

-   кратковременная

.

2.3.4 Определение нагрузок от собственного веса колонны

Собственный вес колонны 1 – 8 этажа составит:

где,  м³  - объем колонны 1–8-го этажей;

- размеры поперечного сечения колонны;

- высота 1 – 8-го этажей  здания;

- плотность железобетона;

  - коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса конструкций заводского изготовления при обеспеченной системе контроля качества.

Собственный вес колонны подвальной части составит:

где  м³ - объем колонны подвальной части;

- высота этажа подвальной части здания;

2.3.5 Определение полной расчетной нагрузки на колонну

Нагрузку на колонны каждого этажа определяем начиная с восьмого этажа путем последовательного суммирования. Подсчеты сведены в таблицу 2.3:

Таблица 2.3 - Нагрузка на колонны каждого этажа.

Этаж

Длительная нагрузка, кН

Кратковременная нагрузка , кН

Полная нагрузка,

кН

1

2

3

4

8

325,52 + 19,602 = 345,122

55,08

400,202

7

345,51+277,695+19,602=642,807

55,08+ 137,7 = 192,78

835,587

6

642,807+277,695+19,602=940,104

192,78+ 137,7 = 330,48

1270,584

5

940,104+277,695+19,602=1237,401

330,48+ 137,7 = 468,18

1705,581

4

1237,401+277,695+19,602=1534,698

468,18+ 137,7 = 605,88

2140,578

3

1534,698+277,695+19,602=1831,995

605,88 + 137,7 =  743,58

2575,575

2

1831,995+277,695+19,602=2129,292

743,58+ 137,7 = 881,28

3010,572

1

2129,292+277,695+19,602=2426,589

881,28+ 137,7 = 1018,98

3445,569

Под

2426,589 +277,695+19,9= 2724,184

1018,98+ 137,7 = 1156,68

3880,864

2.3.6   Расчет сечения колонны

Принимаем колонну сечением  при высоте подвальной части 3,35 м и высоте первого этажа 3,3 м.

В связи с тем, что здание принято с рамно-связевой конструктивной системой колонны средних осей расчитываются как внецентренносжатые с учетом только случайного эксцентриситета .

2.3.6.1 Сечение 1-1 (подвальная часть)

Продольное усилие от полной нагрузки , продольное усилие от длительной нагрузки

Расчетную длину колонны подвальной части здания определяем по формуле:

где коэффициент зависящий от характера закрепления концов стойки;

   геометрическая длина колонны;

– высота этажа подвальной части здания;

– расстояние от уровня чистого пола до обреза фундамента.

Так как колонна воспринимает только вертикальные нагрузки, то расчетный статический эксцентриситет .

Случайные эксцентриситет составит :

 

Тогда полный эксцентриситет  

Определим гибкость:

 

где   - радиус инерции сечения колонны.

Так как гибкость необходимо учесть влияние продольного изгиба колонны на эксцентриситет.

Критическую силу определяем по формуле :

 

где

 

Так как условие не выполняется  принимаем  .

                  

где  - для тяжелых бетонов;

  - изгибающий момент относительно растянутой грани сечения от действия полных нагрузок;

  - изгибающий момент относительно растянутой грани сечения от действия постоянных нагрузок

Минимальный процент армирования, установленный нормами для гибкости  равен 0,15 % ([1] табл. 11.1) . Тогда принимая в первом приближении суммарный коэффициент армирования  и толщину защитного слоя , момент инерции арматуры составит:

.

 Момент инерции бетонного сечения относительно его центра тяжести составит:  

 

Коэффициент приведения:  

Тогда критическая сила составит:

 

Коэффициент, учитывающий влияние прогиба на величину эксцентриситета:

 

Полный эксцентриситет с учетом влияния гибкости составит:

 

Момент относительно центра тяжести растянутой арматуры составит:

 

Для симметрично армированного элемента определяем:

 

 

где  - коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки;

- рабочая высота сечения.

 

где .

Так как      имеем случай малых эксцентриситетов.

Значения  определим вычислив и :

 

где

Тогда окончательно требуемая площадь арматуры при симметричном армировании составит:

 

где

Принимаем  432 S500  () .

Определим процент армирования:

.

Условие выполняется  арматура подобрана правильно.

2.3.6.2 Сечение 2-2 (первый этаж)

Продольное усилие от полной нагрузки , продольное усилие от длительной нагрузки

Расчетная длина колонны первого этажа здания составит:

Так как колонна воспринимает только вертикальные нагрузки, то расчетный статический эксцентриситет .

Случайные эксцентриситет составит :

 

Тогда полный эксцентриситет  

Определим гибкость:

 

где   - радиус инерции сечения колонны.

Так как гибкость необходимо учесть влияние продольного изгиба колонны на эксцентриситет.

Критическую силу определяем по формуле :

 

где

 

Так как условие не выполняется  принимаем  .

 

где  - для тяжелых бетонов;

 

  

Минимальный процент армирования, установленный нормами для гибкости, равен 0,15 % ([1] табл.11.1). Тогда принимая в первом приближении суммарный коэффициент армирования  и толщину защитного слоя , момент инерции арматуры составит:

.

 Момент инерции бетонного сечения относительно его центра тяжести составит:  

 

Коэффициент приведения:  

Тогда критическая сила составит:

Коэффициент, учитывающий влияние прогиба на величину эксцентриситета:

 

Полный эксцентриситет с учетом влияния гибкости составит:

 

Момент относительно центра тяжести растянутой арматуры составит:

Для симметрично армированного элемента определяем:

 

 

 

где .

Так как      имеем случай малых эксцентриситетов.

Значения  определим, вычислив и :

 

где

Тогда окончательно требуемая площадь арматуры при симметричном армировании составит:

 

где

Принимаем  420 S500  ().

Определим процент армирования:

.

Условие выполняется,  арматура подобрана правильно.

2.3.7 Поперечное армирование колонны

2.3.7.1 Поперечное армирование колонны подземной части

Колонна армируется вязанным пространственным каркасом. Диаметр продольных стержней (подвальной части) 32 мм. Диаметр стержней поперечной арматуры в вязанных каркасах должен быть не менее  и не более 12 мм.

Определим  шаг поперечных стержней:

где   - диаметр продольной рабочей арматуры (подвальной части).

Шаг хомутов принимается кратно 5 см в меньшую сторону, тогда  .

Принимаем поперечную арматуру 8 S240 с шагом  , в месте стыковки продольных стержней арматуры колонны с шагом 100мм.

2.3.7.2 Поперечное армирование колонны надземной части

Колонна армируется вязанным пространственным каркасом. Диаметр продольных стержней (надземной части) 20 мм. Диаметр стержней поперечной арматуры в вязанных каркасах должен быть не менее  и не более 12 мм.

Определим  шаг поперечных стержней:

где   - диаметр продольной рабочей арматуры (надземной части).

Шаг хомутов принимается кратно 5 см в меньшую сторону, тогда  .

Принимаем поперечную арматуру 8 S240 с шагом  , в месте стыковки продольных стержней арматуры колонны с шагом 100мм.

2.3.8 Определение длины анкеровки арматуры

2.3.8.1 Длина анкеровки арматуры подземной части

Расчетная длина анкеровки ненапрягаемых стержней определяется по формуле:

                             

где - площадь продольной арматуры, требуемая по расчету;

     - принятая площадь продольной арматуры;

    ,,,-коэффициенты, принимаемые по табл.11.6 [1];

      -  базовая длина анкеровки;

      - минимальная длина анкеровки, принимаемая

                                         .

Имеем  , , , .

, где

         

 - предельное напряжение сцепления по контакту арматуры с бетоном:

 

Здесь  ; ;  - в соответствии с п.11.2.33 [1].

Тогда  .

Имеем

.

Принимаем .

2.3.8.2 Длина анкеровки арматуры надземной части

Расчетная длина анкеровки ненапрягаемых стержней определяется по формуле:

                             

где - площадь продольной арматуры, требуемая по расчету;

     - принятая площадь продольной арматуры;

    ,,,-коэффициенты, принимаемые по табл.11.6 [1];

      -  базовая длина анкеровки;

      - минимальная длина анкеровки, принимаемая

                                         .

Имеем  , , , .

, где

         

 - предельное напряжение сцепления по контакту арматуры с бетоном:

 

Здесь  ; ;  - в соответствии с п.11.2.33 [1].

Тогда  .

Имеем

.

Принимаем .


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

40121. Основные понятия теории баз данных: объект, свойство, связь. Диаграмма «сущность-связей». Логическая, физическая, концептуальная схемы базы данных 53.5 KB
  Основные понятия теории баз данных: объект свойство связь. Логическая физическая концептуальная схемы базы данных Информационная система – это система реализующая автоматический сбор обработку и манипулирование данными и включающая в себя технические средства обработки данных программное обеспечение и соответствующий персонал. Структурирование данных – это введение согласований о способах представления данных. База данных – поименованная совокупность данных отражающая состояние объектов и их отношений в рассматриваемой области.
40122. Реляционная модель данных. Основные понятия: отношение, кортеж, домен. Получение нормальных форм отношений из диаграммы «сущность-связь». Реляционная алгебра и ее основные понятия 78 KB
  Реляционная модель данных отличается удобным для пользователя табличным представлением и доступом к данным. Она является совокупностью простейших двумерных таблиц – отношений. В реляционной модели достигается гораздо более высокий уровень абстракции данных, чем в иерархической или сетевой. Это обеспечивается за счет использования математической теории отношений (реляционная алгебра).
40123. Реляционная алгебра, основные операторы реляционной алгебры. Связь языка SQL с операторами реляционной алгебры 100.5 KB
  Основная идея реляционной алгебры состоит в том что коль скоро отношения являются множествами то средства манипулирования отношениями могут базироваться на традиционных теоретикомножественных операциях дополненных некоторыми специальными операциями специфичными для баз данных совокупность которых образует полную алгебру отношений. В состав теоретикомножественных операций входят операции: Объединения отношений. При выполнении операции объединения двух отношений производится отношение включающее все кортежи входящие хотя бы в одно из...
40124. Реляционная модель данных. Теория нормализации. Нормальные формы: первая, вторая, третья, Бойса-Кодда 50 KB
  Реляционная модель данных отличается удобным для пользователя табличным представлением и доступом к данным. В реляционной модели достигается гораздо более высокий уровень абстракции данных чем в иерархической или сетевой. К числу достоинств реляционного подхода можно отнести: – наличие небольшого набора абстракций которые позволяют сравнительно просто моделировать большую часть распространенных предметных областей и допускают точные формальные определения оставаясь интуитивно понятными; – наличие простого и в то же время мощного...
40125. Физическая организация баз данных. Файлы: последовательные, с прямым доступом, с хеш-адресацией, индексно-последовательные, В-деревья 78 KB
  Предполагается что для доступа к iой записи нужно просмотреть все i1 записи. Последовательный доступ с фиксированной длиной записи. Картинка i = 0 i 1L Если записи располагаются в оперативной памяти то это массив. Если записи расположены на диске то порядок ввода вывода данных зависит от языка программирования.
40126. Вычислительная машина 97.5 KB
  Машина Шикарда умела складывать и вычитать шестизначные числа оповещая звонком о переполнении. Оригинальная машина была утеряна до двадцатого столетия но в 1960 году была построена её точная работающая копия. Машина Паскаля позволяла выполнять не только сложение но и другие операции однако при этом требовала применения довольно неудобной процедуры повторных сложений.
40127. Операционная система 39.5 KB
  С 1990х наиболее распространенными операционными системами являются ОС семейства Microsoft Windows и UNIXподобные системы. Windows 2000 в полной мере использует возможности машин с несколькими процессорами. Windows 2000 способна закрепить каждый поток за отдельным процессором и тогда два потока исполняются действительно одновременно. Ядро Windows 2000 полностью поддерживает распределение процессорного времени между потоками и управление ими на таких системах.
40128. Языки программирования и их классификация 66 KB
  При первом способе его началом является пара символов а окончанием последний символ строки: Это комментарий При втором способе его началом является пара символов а окончанием пара символов: Еще один пример комментария В C различают три группы типов данных: фундаментальные типы встроенные типы и типы определяемые пользователем. Фундаментальные типы делятся на...