Проектирование 4 этажного промышленного здания из сборных железобетонных конструкций

Усредненная плотность тела фундамента и грунта на его ступеняхγm=20 кН/м3=2т/м3.5.2.Определение площади подошвы фундамента (2-я группа предельных состояний)Размеры подошвы фундамента определяем по формуле:A=Nn (Ro - γm* H)= 1886/(280-20 * 1,5)= 6,5м2,Где: Nn - нормативная нагрузка,Nn=N/ γt,=2225/l,18=1886 кН;Н- глубина заложения фундамента;γt=l,18 -усредненный коэффициент надежности по нагрузке.Форму подошвы фундамента принимаем квадратной, размерами сторон кратными 0,2 м(см. приложение лист 8.9) .а = b = √А= 2,6 м, принимаем а=b=2,6 м.Вес фундамента и грунта на выступах:Nф= а * b * Н * γm * γf=2,62* 1,5 *20 * 1,2=243,4кНФактическое расчетное давление в уровне подошвы фундаментаРф= (N + Nф,) / а * b= (2225+ 243,4) / (2.62)=365,1кН/м2 > Ro= 280 кН/м2т.к. габаритные размеры подошвы не удовлетворяют условию прочности грунта, следует увеличить стороны подошвы.Принимаем а=b=3,0 м.Вес фундамента и грунта на выступах:Nф= а * b * Н * γm * γf = 3,0 *3,0* 1,5 *20 * 1,2=324 кНФактическое расчетное давление в уровне подошвы фундаментаРф= (N + Nф) / а * b= (2225 + 324) / 32=273,2 кН/м2 < Ro= 280 кН/м2Габаритные размеры подошвы удовлетворяют условию прочности грунта.5.3. Определение высоты фундаментаРабочую высоту фундамента определяем из условия его работы на продавливание, которое происходит по поверхности усеченной пирамиды, боковые стороны которой наклонены к горизонту под углом 45° (1-е условие):1)h0 = (- (hcol+bcol) / 4) + ½ √(N+Nф) / (Rbt+Pф) == (-(0.4+0.4)/4)+1/2√(2225+324)/ (750+283,2)= 0,585 м ~ 590 мм.Высота фундамента также зависит от конструктивных условий, которые должны обеспечить жесткую заделку:колонны: ho= nсol+250= 400+250=650мманкеровку продольной ее арматуры: ho= 20*ds+250=20* 16+250= 570 ммds=16мм - продольная арматура колонны.250 мм — высота подколонной части фундамента. Из трех значений принимаем большее ho= 650 мм. h=ho+a=650+50=700 мм.Фундамент выполняем двухступенчатым, высота каждой ступени 350мм. Профиль уступов конструируем таким образом, чтобы их внутренний угол не пересекал линию естественного давления бетона, наклоненную под углом 45°.5.4. Проверка прочности нижней ступени против продавливанияПродавливающая сила принимается за вычетом нагрузок, приложенных к противоположной грани плиты в пределах площади с размерами, превышающими размеры площадки опирания на h02 во всех направлениях. Fн=N-Рф*Ан=N-Рф * (b1+2 * ho)2= 2225-283,2*( 1,4+2* 0,3)2=1092,2кНПериметр контура расчетного поперечного сечения пирамиды продавливания на расстоянии 0,5 * h02 от границы площадки опирания верхней ступени фундамента: b2=0,23 м,UH=4 *(b1+0,5 * h02+0,5 * h02)=4 *( 1,4+0,5 * 0,3+0,5 * 0,3)=6,8мПри: Rbt * UH * ho= 0,675 * 6,8 * 0,3=1377 кН > FH= 1092,2 кНТ.е. прочность нижней ступени против продавливания обеспечена.5.5. Расчет армирования подошвы фундаментаАрматуру подошвы фундаментов рассчитываем из условия его работы на изгиб консольного элемента от реактивного давления грунта.Рф= 273,2 кН/м2Изгибающий момент у грани колонны Мы и у грани верхней ступени MII-II:МI-I= 0,125 * Рф * a *(b-hcol)2=0,125*273,2*3*(3-0,4)2= 717,9 кН*мMII-II = 0,125 * Рф * a *(b- b1)2=0,125*273,2*3*(3-l,4)2= 271,9 кН*м.Необходимая площадь продольной арматуры класса А400 у подошвы фундамента в продольном и поперечном направлениях определяется по приблизительной формуле:Аs1=МI-I /0,9 * Rs * h01=717,9*106/0,9 * 355 * 650=3457мм2As2= MII-II /0,9 * Rs * h02= 271,9* 106/0,9 * 355 *300= 2836,7 мм2Принимаем нестандартную сварную сетку из стержней диаметром 18 мм с шагом 200 мм в центре и 145 мм по краям в обоих направлениях 15Ø18А400 сAs= 254.5 * 15=3817.5 мм2 > As1= 3457 мм2ЗаключениеСборные и монолитные железобетонные конструкции являются наиболее распространенным материалом в строительстве зданий и сооружений. Объемно-планировочная структура здания определяется архитектором из учета еготехнико-экономической целесообразности, применения в конкретных условиях строительства с учетом максимального снижения материалоемкости, трудоемкости изготовления и стоимости строительно-монтажных работ (СМР), достигаемых за счет внедрения эффективных строительных материалов с максимальным использованием физико-механических свойств, что является определяющим для дальнейшего выбора и проектирования конструктивной схемы каркаса здания. Совместная работа наших специалистов, архитектора и конструкторов-проектировщиков еще на раннем этапе проектирования, позволяет наилучшим образом сделать выбор в пользу того или иного конструктивного решения, будь то сборный железобетонный или монолитный каркас здания. Обращаясь к нам, будьте уверены, что мы предлагаем Вам наилучший вариант исходя из расчета статической нагрузки элементов каркаса, колонн, ригеля перекрытия, плиты перекрытия на фундаменты и естественное основание.Проектирование сборных железобетонных конструкций применяемых в различных отраслях строительства: жилищно-гражданском, промышленном или сельскохозяйственном имеет ряд преимуществ перед монолитным проектированием зданий и сооружений. Сборные железобетонные конструкции создают широкие возможности для индустриализации строительства: применение крупноразмерных железобетонных элементов позволяет основную часть работ по возведению зданий и сооружений перенести со строительной площадки на завод с высокоорганизованным технологическим процессом производства. Это значительно сокращает сроки строительства, обеспечивает более высокое качество изделий при наименьшей их стоимости и затратах труда. В зависимости от назначения в строительстве общественных, производственных или сельскохозяйственных зданий и сооружений различают следующие наиболее распространенные сборные железобетонные конструкции, для фундаментов (фундаментные блоки и плиты), для каркасов зданий (колонны, ригели, прогоны, подкрановыебалки, стропильные и подстропильные балки, фермы), для лестниц (лестничные марши и площадки). Элементы сборных железобетонных конструкций должны отвечать условиям механизированного изготовления на специализированных предприятиях, причем их рекомендуется укрупнять настолько, насколько позволяют грузоподъемность монтажных механизмов, габариты и условия транспортировки и изготовления.В результате проектирования разработаны следующие конструктивные элементы здания: плиты перекрытия, ригели, колонны, фундаменты. Подобраны необходимые сечения, тип бетона, тип и количество арматуры.Конструктивное решение сборного железобетонного каркасного зданияЛитература1. СНиП 52-01-2003. - Бетонные и железобетонные конструкции. Основныеположения М.2004г.2. СП 52-101-2003. - Бетонные и железобетонные конструкции безпредварительного напряжения арматуры. М. 2004г.3. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций изтяжелого бетона без предварительного напряжения (КСП 52-101-2003),НИИЖБ, М. 2005г.4. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. М. 2004г.5. Чирков В.П., Меднов А.Е., Фёдоров В.С., Поляков В.Ю. Многоэтажное промышленное здание. Разделы 1-5. 1986-1994.6. А. В. Григорьев, А. А. Техановский. Расчёт и конструирование одноэтажного промышленного здания в сборном железобетоне. Учебно-методическое пособие по выполнению курсового проекта №2 по жбк (для студентов всех форм обучения специальности 29.03).-Й-Ола, 1992.7. Байков В. Н., Сигалов Э. Е. Железобетонные конструкции: общий курс: Учеб. для вузов. – 5-е изд., перераб. и доп. – М, Стройиздат, 19918. Бондаренко В.М., Судницин А.И., Назаренко В.Г. Расчёт железобетонных и каменных конструкций: Учеб. пособие для строит. ВУЗов/ Под ред. В.М. Бондаренко.-М.: Высш. Шк., 1988.