Конструирование плоского каркаса Кр-1

Назначение марок материалов

Принимаем тяжелый бетон: ВЗО

Расчетное сопротивление бетона на сжатие,

Rв=17мПа=1,7кН/см²

Расчетное сопротивление бетона на растяжение R_Bt= 1.2 мПа=0,12 кН/см²

С учетом коэффициента условий работы _B2 = 0,9

R_B= 1,7*0,9 =1.53КН/см²

R_bt = 0.12*0.9 = 0.108 кН/см²

В качестве рабочей арматуры принимаем арматуру класса A-3

Расчетное сопротивление арматуры на сжатие

R_sc=365мПа=36,5кН/см²

Поперечную арматуру принимаем класса Вр-1

Подбор сечения рабочей арматуры

Проверяем отношение l₀/h<20

l₀/h=3.6/0.3=12<20 , условия выполняется, наличие случайного эксцентриситета не влияет на расчет.

Проверяем отношение N_дл/N

N_дл/N=490,3/608,7=0,8

В зависимости от вычисленных отношений fo/h и Nдn/N выписываем коэффициенты Ф_b и Ф_sb

Ф_b=0,87

Ф_sb=0,89

Задаемся коэффициентом армирования u=0.01

Вычисляем коэффициент

a_s=R_Sc*u/R_b

где R_sc- расчетное сопротивление арматуры на сжатие, u- коэффициент армирования, R_b-расчетное сопротивление бетона на сжатие

a_s=36.5*0.01/1.53=0.24

Вычисляем коэффициент продольного изгиба

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПР6 270103 31 13

Ф

Ф=ф_в+2(ф_sb-ф_b)а_s

Ф=0,87+2(0,89-0,87)*0,24=0,88

Проверяем условия

Ф_б<Ф_sb 0.88<0.89 – условие соблюдаются

Определяем требуемую площадь рабочей арматуры

A_s+A_s^!= N/Ф-R_bbh/R_sc

As+As^!=608.7/0.88-1.53*30*30/36.5=-18.7

где N-полная расчетная сила

(ф- коэффициент продольного изгиба

R_b-расчетное сопротивление бетона на сжатие

R_sc- расчетное сопротивление арматуры на сжатие

b и h- размеры сечения колонны

Так как требуемая площадь арматуры получилась отрицательной, это значит, что бетон один (без арматуры) справляется с нагрузкой и арматуру следует принимать по конструктивным требованиям.

Учитывая, что при меньшей стороне сечение> 250 мм диаметр продольных стержней рекомендуется назначать не менее 16 мм, принимаем 4016 А-3As=8,04см²

Проверяем процент армирования

Фактический процент армирования

u=(As+A/s)100%/bh

где As+As - площадь сечения арматуры равная 8.04 см2

b и h- размеры сечения колонны

u=8.04/30*30*100%=0.9%

минимальный процент армирования u_мин=0,05%

максимальный процент армирования u_мак=3%

Расчет поперечного армирования

Назначаем диаметр и шаг поперечных стержней.

Диаметр поперечных стержней

d_sw>0,25 ds

где d- диаметр рабочей арматуры

d_Sw=0,25* 16=4мм . принимаем поперечную арматуру 04 Вр-1

Шаг поперечных стержней S<20 ds

Где d - диаметр рабочей арматуры

S<20*16=320 мм, округляем и принимаем шаг поперечных стержней S=300мм

Рисунок 3- схема армирования колонны

Конструирование плоского каркаса Кр-1

Вычисляем длину и ширину каркаса. Длина каркаса 1_кар- 1_кол-40мм;

где I кол- длина колонны

ширина каркаса b_кар-b_кол-20мм

где Ь_кол- ширина сечения колонны Ь_кол=300 мм

(арматура не должна доходить до грани бетона с каждой стороны на 10 мм, при определении длины каркаса, учитывается также толщина закладной детали в оголовке колоны равной 20 мм) Длина каркаса

Длина каркаса

L_кар=4600-40=4560мм

Ширина каркаса

L_кар=300-20=280мм

Вычисляем расстояние между крайними поперечными стержнями в каркасе

Выпуски арматуры должны быть не менее диаметра стержня, не менее 20 мм и кратные 5 мм. Так как торец колонны усиливается сетками в количестве 4х штук -из условия смятия бетона, поэтому расстояние между крайними поперечными стержнями

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПР6 270103 31 13

I=I_кар-20-300=4240

Количество поперечных стержней n=I/300=14шагов

Нетиповой шаг 4240-14*300=40мм

Рисунок 4-конструкция

Плоского каркаса Кр-1

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПР6 270103 31 13

6. Армирование колонны

Колонна армируется одним плоским пространственным каркасом, который состоит из двух плоских каркасов КР-1, объединенных при помощи соединительных стержней.

Диаметр и шаг соединительных стержней принимаем, как для поперечной арматуры, т.е. 04 Вр-1, шаг 300 мм; ,

Для восприятия сосредоточенных нагрузок от балок верхнюю часть колонны (оголовок) дополнительно армируют дополнительными горизонтальными сетками С-1, в количестве 4х штук и закладной деталью ЗД-1.

Шаг сеток принимаем 60

Рисунок 5-армирование оголовка колонны.

Рисунок 6- Конструкция сетки С-1

Рисунок 7- Конструкция закладной детали

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ПР6 270103 31 13

8. Правила конструирования железобетонных колонн

Размеры сечения колонн следует принимать не менее 250 мм, и они назначаются кратными 50 мм при размерах стороны сечения до 500 мм и кратными 100 мм при размерах стороны сечения больше 500 Т. ,

Требования к материалам для колонн следующие: бетон обычно принимается класса £ В20; для тяжело нагруженных колонн - не мене В304 рабочая арматура принимается классов А-111, А-11, диаметрами от 12 до 40 мм, оптимально 16-25 мм; поперечная арматура назначается классов А-1, А-111 Вр-1, диаметром dsw>0,25 ds ( диаметр хомутов в вязань-ых каркасах принимают не менее 0.25 ds ( в вязанных каркасах s<15 ds), где ds- меньшей диаметр продольной рабочей арматуры.

3.Правила установки арматуры з колонны и проектирование каркасов;

А) стержни продольной армат рь- располагаются у граней колонны с защитным cnoeiyi бетона не менее 20 мм и не менее 15 мм и не менее ее диаметра;

Б) для свободной укладки в формы концы продольной арматуры не должны доходить до грани торца колонны на 10 мм при ее длине до 9 м и на 15 мм при длине до12 м. при этом , если в оголовке колонны предусмотрена закладная деталь оперения вышележащих конструкций, то продольный стержень арматуры должен не доходить до этой закладной детали не менее чем на 10 мм

В) при сечении колонны до 400*400 мм можно ставить 4 стержня продольной арматуры, располагая их по углам колонны, при больших размерах сечения расстояния между осями продольных стержней не должны превышать 400мм;

Г) плоские арматурные каркасы перед постановкой а опалубку объединяются в пространственные каркасы при помощи соединительных стержней.

Д) для восприятия сосредоточенных нагрузок от балок или ферм верхние части колонн (оголовки) дополнительно армируются горизонтальными сетками (не менее 4-х) и могут усиливаться закладной деталью, которая служит для распределения нагрузок от опирающихся на колонну конструкций и для их прикрепления

Е) испытывая сжатие при работе в стадии эксплуатации, сборные железобетонные колонны при транспортировании и монтаже работают на изгиб. Это учитывается расчетами на монтажные и транспортные нагрузки, при выполнении которых к колоннам прикладывается нагрузка от ее собственного веса с учетом коэффициентов динамичности. Для транспортирования, складирования и монтажа в сборных железобетонных колоннах предусматриваются монтажные петли или отверстия. Расстояние от края колонны до монтажных петель или монтажного отверстия 11;12-принимается от ^1/51 до ^1/81