Раздел 1. Компоновка конструктивной схемы здания из сборных ЖБК

Раздел 1. Компоновка конструктивной схемы здания из сборных ЖБК

Пятиэтажное здание имеет 3 пролета в поперечном направлении и ширину в осях А-Г:

l₁ × n₁=8,4 × 3=25,2м

где l₁ – расстояние между продольными разбивочными осями, l₁₌ 8,4м

n₁ – количество пролетов в продольном направлении, n₁ =3,

Длина здания в осях 1-13 составляет:

l₂ × n₂=5,4 × 12=64,8 м

где l₂ – расстояние между поперечными разбивочными осями, l₂ =5,4 м

n₂ – количество пролетов в поперечном направлении, n₂ =12,

что превышает наибольшее допустимое расстояние для каркасных зданий из сборного ЖБ = 60 м и не требующих специального расчета на температуру и усадку.

Указанный расчет можно в дальнейшем не производить, а осуществить конструктивное мероприятие, уменьшающее температурно-влажностные деформации и усилия от них. Для этого в середине длины здания, по оси 6, проектирую температурно-усадочный шов. В этом случае длина температурного отсека (блока) будет меньше указанного выше допустимого расстояния:

5× l₂ =6 × 5,4=27м < 60 м

Колонны у температурно-усадочного шва устраиваю в 2 ряда, их оси и оси ригелей смещаются на 500 мм в каждую сторону от разбивочной оси.

Принимаю поперечное расположение ригелей, обеспечивающее пространственную жесткость каркаса в поперечном направлении. В продольном направлении при высоте здания в 5 этажей пространственная жесткость обеспечивается поперечными и продольными несущими стенами (наружными стенами ЛК) и связывающими их жесткими дисками покрытия (плитами). Швы заделывают.

С целью уменьшения типоразмеров плит перекрытия принимаю нулевую привязку продольных стен к разбивочным осям.

С этой же целью, а также для обеспечения достаточной площадки опирания панелей перекрытия и покрытия на поперечные несущие стены, глубину их заделки в стену принимаю равную 130мм (полкирпича).

Таким образом, внутренние грани поперечных стен смещены от разбивочных осей 1-12 внутрь здания на величину заделки панелей в стену, т.е. на 130мм.

рис. 1

Толщина продольной и поперечной несущих стен составляет 510 мм (2 кирпича). При временной нагрузке на перекрытие 6,5 кПа принимаю ребристую П-образную плиту перекрытия (рис.1). Исходя из условий укладки целого числа панелей по ширине здания (по 6 панелей в каждом пролете ригеля) и необходимости укладки панелей распорок по осям колонн, принимаю ширину основных панелей:

b_пл=l₁/6=1,4 м

и доборных панелей:

b_доб=b_пл/2=0,7 м.

h_пл = (1/20÷1/30) l₂ =320÷216 мм, принимаю = 300 мм

Исходя из существующего опыта проектирования многоэтажных промышленных и гражданских зданий, при пролете ригеля l₁ =8,4 м, пролете плиты l₂ = 5,4 м, пяти этажах и временной нагрузке V_n = 6,5кПа, назначаю колонны сечением 400×400мм. Вылет консоли у колонны 300 мм, высота 600мм, высота прямой части консоли 300мм, угол скоса 45^о (рис.2).

рис.2 Для удобства выполнения работ по замоноличиванию стыков и сварки выпусков арматуры, стыки колонн располагаются на высоте 500-700мм (кратно 50) от уровня плиты перекрытия типового этажа.

Поперечное сечение ригеля принимаю прямоугольное:

h_p= (1/10 ÷1/15) l₁ = 840÷560, принимаю h_p=800 мм

Ширина ригеля b= (0.3÷0.4) h_p= 240÷320, принимаю = 300 мм.

Опирание ригеля на продольные стены 300мм.

Фундаменты

рис. 3

рис. 4

Под несущие стены – сборный, состоящий из блок-подушки и железобетонных фундаментных блоков. Фундамент под сборные колонны каркаса монолитный, состоящий из 2-х ступеней плитной части и подколонника:

Все элементы каркаса обозначаем марками, которые указаны на поперечном разрезе здания и плане перекрытия в масштабе 1:200.

Все элементы каркаса обозначены марками (на поперечном разрезе здания и плане перекрытия) в масштабе М 1:200.

Состав пола типового этажа.

рис.5

Состав покрытия

рис.6

 

Состав пола по грунту

рис.7

 

 

Колонна

Условие выполнено

4.5 Расчет на прочность короткой опорной консоли колонны

 

Вылет консоли

Высота консоли

Высота консоли у свободного конца 30 см. Консоль армируется огибающей арматурой класса А400 и поперечными стержнями. Диаметр поперечных стержней по первом этапе расчета принимаем равным диаметру поперечной арматуры колонны 8 мм.

Огибающую арматуру приваривают к закладным деталям, а именно к уголкам 250×125×14. В результате принимаем:

Консоль считают короткой, т.к. ее вылет не превышает 30% от высоты ее рабочего сечения.

Прочность короткой консоли проверяют исходя из условия:

Проверяем прочность сжатого бетона по наклонной полосе в консоли

Правая часть неравенства( принимается не более и не менее , принимаем правую часть равной 845,25

Консоль – короткий изгибаемый элемент, изгибающий момент которого равен

В связи с ответственностью узла такой момент увеличивают на 25%

 

4.6 Конструирование стыка колонны первого этажа

Стыки колонн назначим на уровне от уровня перекрытия с целью удобства выполнения монтажных работ при их установке. Нулевая точка изгибающих моментов в колонне второго и любого другого вышележащего этажа расположена в середине его высоты. Поэтому при указанном выше месторасположении стыка его конструкция должна обеспечивать восприятие и передачу не только нормальной силы, но и изгибающего момента с перерезывающей силой, т.е. стык должен быть жестким.

При монтаже сборных колонн наибольшее распространение получил жесткий стык, выполняемый посредством ванной сварки выпусков рабочей арматуры колонны, расположенных в специальных подрезках, с последующим замоноличиванием подрезок. Такое замоноличивание выполняют в специальной инвентарной опалубке бетоном класса не ниже В20 под давлением. Суммарную высоту подрезок принимают не менее 300мм и не менее с целью надежного сцепления арматурных выпусков с бетоном замоноличивания. При армировании колонны четырьмя продольными стержнями арматуры подрезки устраивают по ее углам. Глубину вырезов принимают с учетом обеспечения минимального размера от центра тяжести арматуры до стенки выреза, равного 50мм. В курсовой работе глубину вырезов принимаю равной 100˟100мм.

На торце каждой колонны располагают стальной распределительный лист толщиной не менее расстояния от его края до центрирующей прокладки. Ее приваривают к распределительному листу нижнего этажа. Толщина прокладки составляет от 5 до 10 мм, а размеры в плане не менее размерапоперечного сечения колонны. К такой закладной детали приваривают четыре анкерных (монтажных) стержня из арматуры класса А240 диаметром 12 мм и длиной не менее , где диаметр продольной рабочей арматуры класса А400, замоноличенных в теле колонны при ее изготовлении.

В результате размеры прокладки принимаю , т.е. . Размеры в плане распределительного листа . Расстояние от его края до прокладки . В результате толщина листа .

В стыке колонн бетон испытывает местное сжатие (смятие) по площади распределительного листа, при этом на длине не менее торцы колонн усиливают сетками косвенного армирования. В зоне подрезок устанавливают не более двух сеток, всего сеток не менее четырех. Шаг сеток от 6 до 15 см, но не более поперечного сечения колонны. Принимаю шаг сеток 7см. Размер ячеек сетки принимают от 45 до 100 мм, но не более поперечного сечения колонны. Диаметр арматуры сеток принимаю равным диаметру поперечной арматуры, т. е. 8 мм.

Вставить лист «Колонна с полным армированием»

Раздел 1. Компоновка конструктивной схемы здания из сборных ЖБК

Пятиэтажное здание имеет 3 пролета в поперечном направлении и ширину в осях А-Г:

l₁ × n₁=8,4 × 3=25,2м

где l₁ – расстояние между продольными разбивочными осями, l₁₌ 8,4м

n₁ – количество пролетов в продольном направлении, n₁ =3,

Длина здания в осях 1-13 составляет:

l₂ × n₂=5,4 × 12=64,8 м

где l₂ – расстояние между поперечными разбивочными осями, l₂ =5,4 м

n₂ – количество пролетов в поперечном направлении, n₂ =12,

что превышает наибольшее допустимое расстояние для каркасных зданий из сборного ЖБ = 60 м и не требующих специального расчета на температуру и усадку.

Указанный расчет можно в дальнейшем не производить, а осуществить конструктивное мероприятие, уменьшающее температурно-влажностные деформации и усилия от них. Для этого в середине длины здания, по оси 6, проектирую температурно-усадочный шов. В этом случае длина температурного отсека (блока) будет меньше указанного выше допустимого расстояния:

5× l₂ =6 × 5,4=27м < 60 м

Колонны у температурно-усадочного шва устраиваю в 2 ряда, их оси и оси ригелей смещаются на 500 мм в каждую сторону от разбивочной оси.

Принимаю поперечное расположение ригелей, обеспечивающее пространственную жесткость каркаса в поперечном направлении. В продольном направлении при высоте здания в 5 этажей пространственная жесткость обеспечивается поперечными и продольными несущими стенами (наружными стенами ЛК) и связывающими их жесткими дисками покрытия (плитами). Швы заделывают.

С целью уменьшения типоразмеров плит перекрытия принимаю нулевую привязку продольных стен к разбивочным осям.

С этой же целью, а также для обеспечения достаточной площадки опирания панелей перекрытия и покрытия на поперечные несущие стены, глубину их заделки в стену принимаю равную 130мм (полкирпича).

Таким образом, внутренние грани поперечных стен смещены от разбивочных осей 1-12 внутрь здания на величину заделки панелей в стену, т.е. на 130мм.

рис. 1

Толщина продольной и поперечной несущих стен составляет 510 мм (2 кирпича). При временной нагрузке на перекрытие 6,5 кПа принимаю ребристую П-образную плиту перекрытия (рис.1). Исходя из условий укладки целого числа панелей по ширине здания (по 6 панелей в каждом пролете ригеля) и необходимости укладки панелей распорок по осям колонн, принимаю ширину основных панелей:

b_пл=l₁/6=1,4 м

и доборных панелей:

b_доб=b_пл/2=0,7 м.

h_пл = (1/20÷1/30) l₂ =320÷216 мм, принимаю = 300 мм

Исходя из существующего опыта проектирования многоэтажных промышленных и гражданских зданий, при пролете ригеля l₁ =8,4 м, пролете плиты l₂ = 5,4 м, пяти этажах и временной нагрузке V_n = 6,5кПа, назначаю колонны сечением 400×400мм. Вылет консоли у колонны 300 мм, высота 600мм, высота прямой части консоли 300мм, угол скоса 45^о (рис.2).

рис.2 Для удобства выполнения работ по замоноличиванию стыков и сварки выпусков арматуры, стыки колонн располагаются на высоте 500-700мм (кратно 50) от уровня плиты перекрытия типового этажа.

Поперечное сечение ригеля принимаю прямоугольное:

h_p= (1/10 ÷1/15) l₁ = 840÷560, принимаю h_p=800 мм

Ширина ригеля b= (0.3÷0.4) h_p= 240÷320, принимаю = 300 мм.

Опирание ригеля на продольные стены 300мм.

Фундаменты

рис. 3

рис. 4

Под несущие стены – сборный, состоящий из блок-подушки и железобетонных фундаментных блоков. Фундамент под сборные колонны каркаса монолитный, состоящий из 2-х ступеней плитной части и подколонника:

Все элементы каркаса обозначаем марками, которые указаны на поперечном разрезе здания и плане перекрытия в масштабе 1:200.

Все элементы каркаса обозначены марками (на поперечном разрезе здания и плане перекрытия) в масштабе М 1:200.

Состав пола типового этажа.

рис.5

Состав покрытия

рис.6

 

Состав пола по грунту

рис.7