 |
2.1. Расчет поперечной и продольной рам здания
|
|
|
|
Расчетная схема – плоская многоэтажная рама.
Стойки рамы (колонны) имеют поперечное сечение 400х400 м. Стойки рамы подземной части здания, включаю в себя собственно колону 400х400 мм и прилегающие участки стены общей шириной 3, 0 м. Толщина стены принята 250 мм.
При назначении поперечного сечения ригеля принималось во внимание, что перекрытие здания представляет собой плоскую монолитную плиту, в которой выделяются надколонные и пролетные полосы. При расчете рамы ширина ригеля принимается равной ширине надколонной полосы (3, 0 м), а размеры поперечного сечения ригеля 250х3000 мм.
Для конструктивных элементов рамы приняты следующие материалы: тяжелый бетон класса В25 (Eb= 30000000 кН/м2), арматура класса А400.
Погонная равномерно распределенная нагрузка (g+V) на ригели покрытия и перекрытий при шаге рам В=6 м следующая:
o покрытие - 11, 43х6=68, 6 кН/м,
o перекрытия гостиничных этажей – 9, 52х6=57, 1 кН/м,
o перекрытие торгового этажа (пол из бетонных мозаичных плит – 1, 11х1, 25=1, 34 кН/м2, монолитная плита – 0, 25х25х1, 1=6, 88 кН/м2, временная – 4, 0х1, 2=4, 8 кН/м2) – 13, 0х6=78, 0 кН/м,
o перекрытие этажа медучреждения – (8, 14+2х1, 2)х6=63, 2 кН/м.
Сосредоточенная нагрузка от веса стен, установленных на перекрытия 2-5 этажей принята 8, 76х6=46, 6 кН.
Горизонтальные нагрузки на раму приведены в разделе 1.
При расчете рамы собственный вес колонны учитывается через опцию программы ЛИР-ВИЗОР добавить собственный вес.
На рисунках 2. 1 – 2. 6 приведены результаты статического расчета поперечной рамы здания (программа ЛИР-ВИЗОР). На рисунке 2. 8 показан результат подбора арматуры для средней колонны здания (программа ЛИР-АРМ)
На рисунках 2. 10 – 2. 15 приведены результаты статического расчета продольной рамы здания (программа ЛИР-ВИЗОР). На рисунке 2. 16 показан результат подбора арматуры для средней колонны здания (программа ЛИР-АРМ).
|
|
|
|
| Рис. 2. 1. Маркировочная схема поперечной рамы здания |
|
| Рис. 2. 2. Нагрузки на поперечную раму здания |
|
| Рис. 2. 3. Деформированная схема поперечной рамы здания |
|
| Рис. 2. 4. Эпюра N (кН) |
|
| Рис. 2. 5. Эпюра Q (кН) |
|
| Рис. 2. 6. Эпюра М (кНм) |
Таблица усилий в стержнях рамы
| № элем | № сечен | N | M | Q |
| -622. 8 | 170. 5 | -333. 2 | ||
| -622. 8 | 209. 4 | 306. 8 | ||
| -1318. 4 | 13. 5 | -8. 3 | ||
| -1305. 2 | -11. 5 | -8. 3 | ||
| -2366. 6 | 6. 3 | -3. 0 | ||
| -2353. 4 | -2. 7 | -3. 0 | ||
| -3080. 8 | 2. 8 | -1. 3 | ||
| -3067. 6 | -1. 2 | -1. 3 | ||
| -3106. 4 | -1. 5 | 1. 2 | ||
| -3093. 2 | 2. 0 | 1. 2 | ||
| -2713. 1 | 4. 4 | -1. 8 | ||
| -2694. 7 | -3. 3 | -1. 8 | ||
| -2225. 8 | 8. 0 | -3. 6 | ||
| -2207. 3 | -6. 9 | -3. 6 | ||
| -1862. 0 | 11. 2 | -7. 3 | ||
| -1848. 8 | -10. 9 | -7. 3 | ||
| -1506. 3 | 9. 6 | -5. 5 | ||
| -1490. 5 | -10. 1 | -5. 5 | ||
| -1146. 3 | 7. 4 | -4. 3 | ||
| -1130. 5 | -8. 1 | -4. 3 | ||
| -786. 4 | 4. 8 | -2. 9 | ||
| -770. 6 | -5. 6 | -2. 9 | ||
| -424. 2 | 1. 9 | -1. 6 | ||
| -411. 0 | -2. 8 | -1. 6 | ||
| -3083. 3 | -6. 0 | 3. 8 | ||
| -3070. 1 | 5. 3 | 3. 8 | ||
| -2467. 4 | -9. 7 | 5. 6 | ||
| -2454. 2 | 7. 1 | 5. 6 | ||
| -1354. 2 | -16. 7 | 10. 7 | ||
| -1341. 0 | 15. 3 | 10. 7 | ||
| -630. 7 | -186. 2 | 352. 8 | ||
| -630. 7 | -206. 0 | -313. 7 | ||
| -509. 0 | -164. 7 | 184. 1 | ||
| -509. 0 | -197. 6 | -195. 1 | ||
| -495. 0 | -195. 3 | 191. 3 | ||
| -495. 0 | -185. 3 | -187. 9 | ||
| -487. 8 | -190. 2 | 190. 1 | ||
| -487. 8 | -187. 2 | -189. 1 | ||
| -485. 9 | -186. 6 | 188. 8 | ||
| -485. 9 | -191. 6 | -190. 4 | ||
| -488. 9 | -189. 1 | 189. 6 | ||
| -488. 9 | -189. 1 | -189. 6 | ||
| -496. 6 | -185. 7 | 188. 6 | ||
| -496. 6 | -191. 7 | -190. 6 | ||
| -510. 2 | -182. 1 | 186. 9 | ||
| -510. 2 | -198. 2 | -192. 3 | ||
| -530. 0 | -195. 7 | 194. 5 | ||
| -530. 0 | -166. 4 | -184. 7 |
| Рис. 2. 7. Обозначение арматуры при выполнении расчетов в программе ЛИР-АРМ (при симметричном армировании AU1=AU2=AU3=AU4) |
|
|
|
|
| Рис. 2. 8. Подбор арматуры для средней колонны (1-4 позиции элементов колонны по высоте здания): 1 – 40, 8 см2, 4Æ 36 А400 (m%=2, 55), 2 -32, 16 см2, 4Æ 32 А400, 3 -12, 56 см2, 4Æ 20 А400, 4 – 6, 16 см2, 4Æ 14 А400. |
Длина перепуска продольной арматуры:
Стыки растянутой или сжатой арматуры должны иметь длину перепуска не менее длины ll:
, где As, cal/As, cal- запас при назначении арматуры
Бетон класса В25 – Rbt=1, 05 МПа, арматура класса А400 – Rs=355 MПа.
Rbond=2, 5х1, 0х1, 05=2, 63 МПа, Rbond=2, 5х0, 9х1, 05=2, 63 МПа (Æ 36),
Rs/ Rbond=135, Rs/ Rbond=135/0, 9=150 (Æ 36),
Æ 14, l0, an=135х3, 5=472, 5 мм,
Æ 20, l0, an=135х5=675 мм,
Æ 32, l0, an=135х7=1056 мм,
Æ 36, l0, an=150х9=1350 мм.
a=0, 9. Значение коэффициентов a - при стыковке арматурных стержней в разбежку (в одном расчетном сечении элемента стыкуется не более 50% стержней). Допускается стыкование в одном расчетном сечении элемента всех стержней, но коэффициент a в этом случае принимается равным 2, 0.
1 – 0, 9х1350=1215 мм,
2 – 0, 9х1056=950 мм,
3 – 0, 9х675=610 мм,
4 – 0, 9х472, 5=450 мм,
Поперечная арматура
Диаметр поперечной арматуры принимается не менее 6 мм и не менее 0, 25 диаметра продольной арматуры. Шаг поперечных стержней назначается не менее 15-ти диаметров продольной арматуры, в пределах перепуска арматуры – не менее 10-ти диаметров
dsw=6 мм, шаг 200 мм, в пределах перепуска арматуры – 100 мм (Æ 14),
dsw=6 мм, шаг 300 мм, в пределах перепуска арматуры – 200 мм (Æ 20),
dsw=8 мм, шаг 450 мм, в пределах перепуска арматуры –225 мм (Æ 32).
dsw=8 мм, шаг 500 мм, в пределах перепуска арматуры – 250 мм (Æ 36) –
|
| Рис. 2. 9. Схема расположения арматуры в поперечном сечении колонн (поз. 2, 3 на рисунке 2. 7) |
|
| Рис. 2. 10. Маркировочная схема продольной рамы здания |
|
| Рис. 2. 11. Нагрузки на продольную раму здания |
|
| Рис. 2. 12. Деформированная схема продольной рамы здания |
|
| Рис. 2. 13. Эпюра N (кН) |
|
| Рис. 2. 14. Эпюра Q (кН) |
|
| Рис. 2. 15. Эпюра М (кНм) |
Таблица усилий
| № элем. | № сечен | N. кН | M, кНм | Q, кН | ||
| 1. 0 | 1. 0 | -2051. 4 | 180. 6 | -339. 2 | ||
| 1. 0 | 2. 0 | -2051. 4 | 201. 5 | 300. 8 | ||
| 9. 0 | 1. 0 | -3174. 4 | 16. 4 | -9. 7 | ||
| 9. 0 | 2. 0 | -3161. 2 | -12. 7 | -9. 7 | ||
| 18. 0 | 1. 0 | -2884. 6 | -1. 9 | 0. 6 | ||
| 18. 0 | 2. 0 | -2866. 2 | 0. 5 | 0. 6 | ||
| 19. 0 | 1. 0 | -2395. 5 | 6. 2
| -2. 6 | ||
| 19. 0 | 2. 0 | -2377. 0 | -4. 7 | -2. 6 | ||
| 20. 0 | 1. 0 | -2033. 4 | 6. 4 | -4. 4 | ||
| 20. 0 | 2. 0 | -1848. 9 | -6. 7 | -4. 4 | ||
| 21. 0 | 1. 0 | -1504. 7 | 3. 8 | -2. 2 | ||
| 21. 0 | 2. 0 | -1488. 9 | -4. 2 | -2. 2 | ||
| 22. 0 | 1. 0 | -1144. 7 | 3. 8 | -2. 2 | ||
| 22. 0 | 2. 0 | -1128. 9 | -4. 2 | -2. 2 | ||
| 23. 0 | 1. 0 | -784. 8 | 1. 4 | -0. 8 | ||
| 23. 0 | 2. 0 | -769. 0 | -1. 5 | -0. 8 | ||
| 24. 0 | 1. 0 | -424. 1 | 5. 3 | -3. 4 | ||
| 24. 0 | 2. 0 | -410. 9 | -5. 0 | -3. 4 | ||
| 25. 0 | 1. 0 | -3266. 1 | 8. 2 | -5. 1 | ||
| 25. 0 | 2. 0 | -3252. 9 | -7. 1 | -5. 1 | ||
| 33. 0 | 1. 0 | -3265. 6 | 3. 4 | -2. 0 | ||
| 33. 0 | 2. 0 | -3252. 4 | -2. 6 | -2. 0 | ||
| 41. 0 | 1. 0 | -3265. 7 | -1. 3 | 1. 0 | ||
| 41. 0 | 2. 0 | -3252. 5 | 1. 7 | 1. 0 | ||
| 49. 0 | 1. 0 | -3265. 6 | -6. 1 | 4. 0 | ||
| 49. 0 | 2. 0 | -3252. 4 | 6. 0 | 4. 0 | ||
| 57. 0 | 1. 0 | -3266. 1 | -11. 0 | 7. 2 | ||
| 57. 0 | 2. 0 | -3252. 9 | 10. 5 | 7. 2 | ||
| 65. 0 | 1. 0 | -3277. 6 | -15. 9 | 10. 2 | ||
| 65. 0 | 2. 0 | -3264. 4 | 14. 8 | 10. 2 | ||
| 73. 0 | 1. 0 | -3174. 9 | -19. 6 | 12. 1 | ||
| 73. 0 | 2. 0 | -3161. 7 | 16. 8 | 12. 1 | ||
| 81. 0 | 1. 0 | -2113. 2 | -195. 0 | 357. 6 | ||
| 81. 0 | 2. 0 | -2113. 2 | -200. 2 | -308. 8 | ||
| 89. 0 | 1. 0 | -487. 9 | -181. 2 | 189. 5 | ||
| 89. 0 | 2. 0 | -487. 9 | -182. 0 | -189. 7 | ||
| 90. 0 | 1. 0 | -470. 8 | -182. 7 | 187. 6 | ||
| 90. 0 | 2. 0 | -470. 8 | -194. 7 | -191. 6 | ||
| 91. 0 | 1. 0 | -462. 1 | -185. 3 | 188. 3 |
Таблица усилий (продолжение)
| № элем. | № сечен | N. кН | M, кНм | Q, кН |
| 91. 0 | 2. 0 | -462. 1 | -193. 4 | -190. 9 |
| 92. 0 | 1. 0 | -456. 8 | -186. 7 | 188. 7 |
| 92. 0 | 2. 0 | -456. 8 | -192. 1 | -190. 5 |
| 93. 0 | 1. 0 | -455. 5 | -187. 8 | 189. 1 |
| 93. 0 | 2. 0 | -455. 5 | -191. 0 | -190. 1 |
| 94. 0 | 1. 0 | -458. 0 | -189. 0 | 189. 5 |
| 94. 0 | 2. 0 | -458. 0 | -189. 8 | -189. 7 |
| 95. 0 | 1. 0 | -464. 4 | -190. 2 | 189. 8 |
| 95. 0 | 2. 0 | -464. 4 | -188. 7 | -189. 4 |
| 96. 0 | 1. 0 | -474. 7 | -191. 5 | 190. 3 |
| 96. 0 | 2. 0 | -474. 7 | -187. 2 | -188. 9 |
| 97. 0 | 1. 0 | -488. 5 | -192. 8 | 190. 9 |
| 97. 0 | 2. 0 | -488. 5 | -184. 8 | -188. 3 |
| 98. 0 | 1. 0 | -511. 3 | -180. 6 | 189. 4 |
| 98. 0 | 2. 0 | -511. 3 | -181. 8 | -189. 8 |
|
| Рис. 2. 16. Подбор арматуры для средней колонны (1-4 позиции элементов колонны по высоте здания): 1 – 40, 8 см2, 4Æ 36 А400 (m%=2, 55), 2 -32, 16 см2, 4Æ 32 А400, 3 -12, 56 см2, 4Æ 20 А400, 4 – 6, 16 см2, 4Æ 14 А400. |
|
|
|
