Модернизация сборно-монолитной системы КУБ-2,5
1. Общая часть
1.1. Сборно-монолитная
конструктивная система КУБ-2,5 является дальнейшим развитием системы КУБ с
целью дальнейшей универсализации в части использования для различных условий
строительства, усовершенствования конструктивных решений, снижения трудозатрат
на изготовления и монтаж элементов к оптимизации экономических характеристик.
Каркас собирается на
монтаже из изделий заводского изготовления с последующим замоноличиванием узлов
– в эксплуатационной стадии конструкция является монолитной.
1.2. В системе КУБ-2,5
использованы наиболее эффективные особенности сборно-монолитной системы КУБ-2 и
сборной системы КУБ-3, подтвержденные экспериментальными работами и реализацией
этих систем в гражданском строительстве.
1.3. Модернизированные
основные конструктивные решения системы КУБ-2,5 – стыки панелей перекрытий,
стыки неразрезных многоярусных колонн, узлы соединения панелей перекрытия с
колоннами, образующие рамные узлы, решения связей, шпренгельные конструкции
12--метровых пролетов и др. – надежно обеспечивают рамные или рамно-связевые
конструктивные системы каркасов зданий. Это стало возможным благодаря анализу
результатов испытаний натурных фрагментов стыков элементов системы, проведенных
лабораторией динамических испытаний ЦНИИЭП жилища под руководством к.т.н.
Ашкинадзе Г.Н. совместно с авторами систем.
1.4. В технологическом
отношении изготовление и монтаж системы КУБ-2,5 практически не отличается от
других систем серии КУБ, поэтому переход предприятий, реализующих КУБ, на новую
систему может проходить без остановки производства с постепенной заменой
оснастки.
Как промежуточное решение
допускается стыковка изделий системы КУБ-2,5 с изделиями других систем КУБ, при
этом остается без изменения соединение "плита-колонна" и с небольшой
корректировкой оснастки – соединение "плита-колонна".
1.5. Разработанные в
системе КУБ-2,5 принципиально новые конструкции стыков колонн, панелей
перекрытия с колоннами и панелей перекрытия между собой не требуют установки
опалубки, и значительно сокращают (на 60%) объем бетона замоноличивания на монтаже.
Кроме того, конструкция стыков колонн предполагает в большинстве случаев
исключения сварки арматуры (при отсутствии растягивающих усилий в стыке). Все
это снижает в сравнении с системой КУБ-2,5 построечные трудозатрат на 50-60%.
1.6. В это состав документации
системы КУБ-2,5 введены конструкции для строительства жилых и общественных
зданий высотой не более 4-х этажей, отличительной чертой которых является
наличие колонн сечением 400х200мм, что значительно улучшает планировочные интерьерные
возможности конструкции.
1.7. Система КУБ-2,5
предполагает использование укрупненных изделий панелей перекрытия с
максимальными размерами 2960х5980х160 мм, наряду с одномодульными панелями с
максимальными размерами 2980х2980х100 мм – в зависимости от подъемно-транспортных
возможностей подрядчиков. Укрупненный вариант является предпочтительным.
1.8. В системе
разработана новая конструкция узлов крепления связей к колоннам, снижающая
вероятность резонанса сооружения при вынужденных колебаниях (сейсмика, ветер и
др.).
1.9. Система КУБ-2,5
является универсальной конструкцией для строительства жилых, общественных и
некоторых промышленных зданий, как в обычных условиях строительства, так и в
районах с сейсмичностью не более 9 баллов включительно по 12 бальной шкале.
1.10. Наличие, по
существу, 2-х основных несущих элементов системы, обеспечивающих ее прочностные
качества – колонны и плиты перекрытия – предполагают остальные элементы здания
навесными, что дает возможность максимального использования для ограждающих
конструкций местных неконструктивных материалов, в том числе и монолитных стен.
1.11. Система КУБ-2,5
комплектуется пакетом документации, включающий основные положения по
проектированию и монтажу каркаса, узлы соединения элементов, конструктивные
чертежи панелей перекрытия, диафрагм, колонн, связей, лестниц вентблоков,
шпренгельных конструкций пролетом 12м, а также навесных керамзитобетонных
панелей наружных стен. Кроме того, по желанию заказчика, в пакет документации
можно включить КМД оснастки для изготовления и монтажа конструкций.
2. Описание элементов
системы, методы складирования и транспортировки
2.1 Панели перекрытия
2.1.1. Панели перекрытия
разработаны в 2-х модификациях: одномодульные с максимальными размерами 2980х2980х160
и двухмодульные – 2980х5960х160 – это основные панели, кроме того, разработаны
панели шириной 1800, устанавливаемые как правила, по периметру перекрытия. В
торцах панели предусмотрены петлевые выпуски, обеспечивающие в каркасе здания
монолитную связь смежных панелей, и монтажные столики, обеспечивающие в
большинстве случаях монтаж перекрытия без поддерживающих стоек.
2.1.2. Одномодульные
панели перекрытия разделяются, в зависимости от их места положения в каркасе,
на надколонные НП – межколонные МП – и средние СП.
Все панели армированы
сварными сетками, кроме вязанной верхней сетки надколонной панели, которая
должна собираться вручную совместно с опорной конструкцией панели, состоящей из
стальной обечайки (для пропуска колонны сквозь панель на монтаже) и приваренных
к ней вертикальных каркасов.
Пространственный арматурный
каркас надколонной панели создается в следующей последовательности:
устанавливаются монтажные петли, укладывается нижняя сетка, устанавливается
опорная конструкция, размещаются петлевые выпуски по периметру панели,
укладывается верхняя сетка.
2.1.3. Двух модульные
панели перекрытия армируются сетками одномодульных панелей в зависимости от
места положения панели в плане, объединение арматурных каркасов в средние
панели осуществляется с помощью специальных стыковочных сеток.
В зависимости от
расположения в плане панели маркируются следующим образом: НМП – надколонная
межколонная и МСП – межколонная средние панели.
2.1.4. Для пропуска
коммуникаций и других нужд запрещается образование отверстий в зонах панелей,
которые заштрихованы, кроме патрубков ≤ D 120мм.
По контуру отверстий в
бетонном слое необходимо предусмотреть компенсирующую арматуру традиционными
методами.
2.1.5. Складирование и
транспортировка одно- и двухмодульных панелей перекрытия производится в
горизонтальном положении с обязательной установкой деревянных бобышек, которые
должны располагаться по 4 штуки на диагоналях панели в четвертях пролета в 2-х
направлениях.
Высота штабеля при
складировании определяется прочностью материала бобышек. Возможна перевозка
панелей на панелевозах в вертикальном положении - в этом случае необходимо
предусмотреть специальные опорные элементы, чтобы не повредить торцевые
поверхности и петлевые выпуски панелей.
2.2 Колонны
2.2.1. Система КУБ-2,5
предусматривает применение неразрезных (многоэтажных) колонн.
В местах примыкания
перекрытия, а значит на расстояниях, равных высоте этажа, в которых
предусмотрены шпонкообразующие вырезы в виде 4-х гранных усеченных пирамид
соединенных вершинами; в приделах шпонки несущая арматура обнажена. В середине
шпонки предусмотрен арматурный стержень, воспринимающий поперечную силу,
возникающую при распалубке при изготовлении и монтаже колонны. Геометрические
размеры промежуточных шпонок неразрезных колонн, верхних и нижних торцов
промежуточных колонн унифицированы и отличаются арматурными выпусками.
Колонны снабжены ниже
уровня каждого перекрытия отверстиями для установки приспособлений временного
опириния надколонных панелей.
Колонны разработаны двух
типов: сечением 400х400 мм с предельной длинной 14600 мм, 200х400 мм с
предельной длинной 9200 мм. Армирование колонн принято вязанными
пространственными каркасами, состоящими из продольных несущих арматурных
стержней, соединенных хомутами. Вдоль 3-х гранных колонн нанесены продольные
риски, совпадающие с геометрическими осями назначение которых – соблюдение
особенности при монтаже, обеспечение лучшей связи с примыкающими, а также
эстетические соображения.
2.2.2. Складирование и
перевозка колонн осуществляется в горизонтальном положении с обязательной
установкой бобышек, длинной не менее ширины опорной грани колонны, при этом
опорной поверхностью колонн сечением 20х400 д. б. грань шириной 200 мм. Расстояние
между бобышками д. б. не более 6 см. консольные свесы концов колонн – не более
2 см.
2.3 Связи
2.3.1. В системе КУБ-2,5 приняты
ж/б сжато – растянутые связи – раскосы, обеспечивающие пространственную
жесткость и устойчивость рамно-связевого варианта системы. Несущая способность
элемента связи определена из расчета ее работы на продольную силу растяжения.
Сечение элемента связи
принято 200х250 мм, армирования 4-мя несущими арматурными стержнями оба конца
которых приварены к закладным петлям расположенных в обоих концах элемента.
2.3.2. Складирование и
транспортировка элементов связей осуществляется в горизонтальном положении с
обязательной установкой деревянных бобышек длинной не менее 200мм в крайних
четвертях пролета при этом опорной поверхностью элементов д.б. грань шириной
200 мм.
2.4 Лестничные марши
2.4.1. Система КУБ-2,5
предполагает применение двух видов лестничных маршей: одномаршевые и
одномаршевые, Z- образные шириной 1,5 м – для жилых
домов, имеющих высоты этажей 2,8 и 3,0 м и двухмаршевые, Z- образные шириной 1,35м – для
общественных зданий, имеющих высоты этажей 3,3м.
2.4.2. Одномаршевые
лестницы чрезвычайно просты в изготовлении и монтаже, так как изготавливаются в
горизонтальных формах, армируются сварными сетками и каркасами как
горизонтальные элементы, не требуют промежуточных площадок, подвесок,
монтируются непосредственно с перекрытия на перекрытие. Максимальная длина
элемента 6,3м.
2.4.3. 2-х маршевые
лестницы, состоящие из Z-
образных маршей, изготавливаются в кассетных формах, монтируются с применением
одной площадки на межэтажное перекрытие другой (со стороны промежуточной
площадки) опираясь на балку, установленную на диафрагмы, ограждающие лестничный
марш.
2.4.4. Транспортировка и
складирование лестничных маршей, производится в положении, при котором они
изготавливаются: одномаршевые лестницы - горизонтальном положении (при
распалубке требуется их кантование в положение ступенями вверх) с установкой
деревянных бобышек в крайних четвертях пролетов, двухмаршевые – с опорой на
боковые поверхности ("на ребро") и установкой деревянных бобышек в
местах перехода марша к площадке и по краям – всего 4 бобышки.
2.5 Вентиляционные блоки
2.5.1. Вентблоки
разработаны для зданий с различными высотами этажей: 2,8м, 3,0м и 3,3м.
Геометрические параметры вентблоков практически не отличаются от аналогических
изделий действующих типовых серий.
Конструктивная
особенность разработанных вентблоков обусловлена их изготовлением в
горизонтальных формах, необходимых для принятой технологии изготовления.
На одном поддоне
размещаются два изделия, составляющие вентблок: одна стенка с канальной частью
– ребристая плита – и другая стенка – плоская плита. После формирования этих
элементов ребристая плита устанавливается на плоскую ребрами вниз с последующей
сваркой закладных деталей, и вентблок транспортируется на склад.
2.5.2. Транспортировка и
складирование изделий вентблоков производится плашмя, на 2–х деревянных
бобышках длинной не менее ширины блока, установленных в крайних четвертях
пролета (длинны).
2.6 Наружные стеновые
панели
2.6.1. Выше отмечено, что
каркас системы КУБ-2,5 предполагает применение для наружных ограждающих
конструкций низкомарочных материалов, эффективными ограждающими функциями –
поэтому конструкции, выполненные из этих материалов д.б., выполнены, как
правило, навесными. В качестве примера разработаны керамзитобетонные панели,
дающие как вертикальную полосовую разрезку фасадов зданий, так и
комбинированную: для первого случая – вертикальные панели высотой в 2 этажа,
для второго – горизонтальные, располагающиеся между вертикальными, служащими
стойками фахверка. Набор панелей, кроме того, предусматривает угловые изделия,
подоконные, стенки лоджий и т.п.
Изготовление панелей
предусмотрено в горизонтальных формах лицевой поверхностью вниз. Материал
изделий – керамзитобетон с объемным весом не более 1100кг/м3,
защитный слой – 20 мм цементного раствора М-150, армирование – арматурными
каркасами.
2.6.2. Складирование и
транспортировка панелей наружных стен производится "на ребро", с
отпиранием на горизонтальную торцевую поверхность через бобышки не менее ширины
опорной поверхности, установленные в четвертях пролетов.
2.7 Шпренгельная система
для перекрытия пролетов
2.7.1. Шпренгельная
система – комбинированная сквозная конструкция, в которой функции верхнего
пояса несет перекрытие – панели системы КУБ-2,5, решетка и нижний пояс
выполнены из стальных труб.
2.7.2. Для реализации
шпренгельной системы необходима разработка специальной колонны, в которой на
заданном уровне д.б. предусмотрено отверстие (закладная деталь из стальной
трубы) или установки монтажного опорного столика для крепления нижнего пояса
фермы.
3. Монтаж элементов и
замоноличивание стыков
3.1 Колонны
3.1.1. Перед началом
монтажа колонн необходимо выполнить следующие работы:
- изготовить монолитные
фундаменты стаканного типа, проверить точность выполнения стаканов и привязки
их к осям здания;
- выполнить подготовку
пола подвала, если он предусмотрен проектом;
- убедится в том, что
бетон набрал 70% проектной прочности;
- стакан промыть водой
под напором и сделать подливку из цементного раствора М-200, верх которой
должен соответствовать проектной отметки низа колонны.
3.1.2. Установка колонн в
стаканы производится следующим образом:
- колонна вертикально
подается в стакан фундамента;
- при монтаже колонны
сечением 400х200 необходимо следить за тем, чтобы в начальный момент подъема до
вертикального положения не менялось ее положение "на ребро", т.е.
вертикальная грань была равна 400мм;
- используя продольные
риски на гранях колонны, производится вертикальная и горизонтальная е установка
и фиксация с помощью 4-х стаканных клиньев.
3.1.3. Образовавшиеся
пазухи в стакане после установки колонны бетонируются мелкозернистым бетоном
В25 с тщательным уплотнением.
3.1.4. Если высота
колонны от обреза стакана не превышает 12см, то фиксацию ее клиньями от потери
устойчивости можно считать достаточной; если этот размер превышает 12см, то
необходима установка специальных подкосов, которые снимаются после монтажа и замоноличивание
первого перекрытия.
3.1.5. Во время монтажа
колонны необходимо следить за тем, чтобы продольные риски располагались по
отношению к примыкающим к ним ограждающим конструкциям согласно рисунка.
3.1.6. Стык колонн
предусматривает принудительный монтаж, при котором фиксирующий стержень нижнего
торца верхней колонны должен войти в патрубок верхнего торца нижней колонны.
Сварка арматуры выполняется при условии растягивающих усилий в стыке.
3.2 Панели перекрытия
3.2.1. Перед монтажом
панелей перекрытия необходимо убедится в том, что:
- расстояние между
колоннами равны проектным в пределах допусков;
- геометрические размеры
панелей (размеры диагоналей, параллельность и др.), арматурные выпуски,
закладные детали и т.п. соответствуют проектным требованиям;
- отсутствуют технологические
наплывы бетона, мешающие монтажу и сварке.
3.2.2. Вариант монтажа
2-х модульных панелей предусматривает следующую последовательность:
- монтируется 1-модульная
надколонная панель НП-
- монтируются 2-модульные
панели НМП-
- монтируются 2-модульные
панели МСП-
3.2.3. Вариант монтажа
1-модульных панелей предусматривает следующую последовательность:
- монтируется надколонные
панели НП-
- монтируется межколонные
панели МП-
- монтируются средние
панели СП-
3.2.4. Установка
надколонных панелей на колонну производится с помощью монтажного кондуктора,
специальные болты которого предварительно выставляются на проектную отметку
низа панели, уровень установленной панели при необходимости корректируется
этими же болтами.
Установленная на
проектную отметку НП- крепится к колонне с помощью сварки обечайки плиты с
рабочей арматурой колонны, используя стальные посредники в виде уголков, или
пластин. После сварных работ кондуктор можно снять.
3.2.5. Установка панелей
перекрытия "насухо" в проектное положение производится с помощью
бетонных монтажных столиков, предусмотренных конструкцией панелей, при этом
арматурные выпуски торцов смежных панелей совмещаются таким образом, что
образуется петля, просвет в которой д.б. не менее 12-20мм, после чего:
- проверяется
горизонтальная установка панели и по необходимости рихтуется с помощью монтировки
и вертикальная установка, которая по необходимости исправляется с помощью
прокладок под монтажные столики;
- в просвет петель
вставляется арматура D 10АШ
либо в виде прямых стержней и привязывается, либо в виде П-образных шпилек;
- проверяется расстояние
между колоннами в уровне следующего по высоте перекрытия и, при необходимости,
корректируется;
- после установки
арматуры стыки панелей перекрытия бетонируются мелкозернистым бетоном В25 с
фракцией не более 10мм, одновременно бетонируются и стыки надколонных панелей с
колонной с предварительной установкой снизу опалубки в виде инвентарной
обечайки;
- в случаях, когда при
совмещении арматурных выпусков смежных панелей образуемая в петле щель не дает
возможность пропуска арматуры D 10АШ
и исправить этот дефект невозможно, следует эти выпуски сварить через стальную
прокладку – 50 Х 8, L = 70мм, согласно
чертежа.
3.2.6. При несимметричности
опираемых панелей, либо одностороннем приложении к ним нагрузок, что, как
правило, бывает на крайних осях здания, необходима установка монтажных стоек в
местах, показанных на чертеже.
Стойки снимаются только
после того, как перекрытие следующего (с аналогичной установкой стоек) этажа
смонтировано, замоноличено и бетон замоноличивания набрал не менее 70%
проектной прочности.
3.3 Диафрагмы
3.3.1. Монтаж диафрагм
производится с помощью специальных монтажных петель, находящихся на одном из
торцов изделия. Диафрагмы устанавливаются поэтажно друг на друга, опираясь
столиками, предусмотренными в их конструкции. При монтаже диафрагмы необходимо
соблюдать следующую последовательность работ:
- на смонтированное "на
сухо" перекрытие устанавливаются изделия, составляющие сборно-монолитную
диафрагму;
- каждое изделие
фиксируется монтажными подкосами, которые снимаются после замоноличивания
горизонтальных швов верхнего и нижнего уровней;
- одновременно с
замоноличиванием перекрытия бетонируется нижний горизонтальный шов с
предварительной установкой (во время монтажа перекрытия) стыковочных арматурных
каркасов;
- после монтажа
следующего по высоте перекрытия бетонируются вертикальные швы между изделиями
диафрагмы и т.д.
3.3.2. При монтаже
диафрагм в торцах перекрытия (например, лестничный проем) необходима установка
специальной опалубки для бетонирования горизонтальных швов.
3.4 Связи
3.4.1. Железобетонные
связи устанавливаются "в елочку" по восходящей схеме, при этом
необходимо выполнить:
- предварительную
попарную сборку элементов связей в треугольник с помощью монтажной распорки;
- приварку опорных
столиков к колонне;
- подъем связи и
установка ее на столики с приваркой к ним нижних закладных деталей;
- монтаж верхнего
перекрытия и приварка к обечайке связевой панели конструкций оголовка вершины
треугольника;
- бетонировка опорных
конструкций мелкозернистым бетоном В15 в пределах габарита сечения элемента.
3.5 Лестницы
3.5.1. Одномаршевые
лестницы устанавливаются с перекрытия на перекрытие с закреплением в верхнем уровне
и свободным опиранием в нижнем уровне.
3.5.2. 2-х маршевые
лестницы, состоящие из z- образных маршей, монтируются с опиранием и
закреплением в верхнем и нижнем уровнях и опиранием промежуточных площадок на
балку, установленную в специальные проемы в диафрагмах, ограждающих лестничную
шахту.
3.6 Наружные
керамзитобетоны панели
3.6.1. Монтаж наружных
вертикальных панелей на консольные свесы перекрытия 1500мм включает следующие
виды работ:
- монтаж и
замоноличивание перекрытий 2-х этажей, если устанавливается панель на 2 этажа,
и -1-го этажа, если панель одноэтажная;
- установка закладных
деталей по краю перекрытия и бетонирование поясов;
- монтаж панели (при
условии прочности бетона монолитного пояса перекрытия не менее 70% проектной) с
подвижкой ее таким образом, что основание ее должно опереться на нижнее
перекрытие, штроба в средней части должна попасть в торец среднего перекрытия
(толщина опорного слоя свежеуложенного раствора – 10мм);
- сварные соединения
закладных деталей панели и перекрытия;
- чеканка раствором
щелей, образованных плоскостью перекрытия и вырезами в панелях.
3.6.2. Монтаж наружных
вертикальных панелей на консольные свесы перекрытия 400 мм производится
аналогично п. 3.6., с той лишь разницей, что отсутствует необходимость в
бетонировании поясов и установке закладных деталей – они предусмотрены в
изделиях панелей перекрытия.
3.6.3. Монтаж наружных
горизонтальных панелей аналогичен п. 5.6.2., но дополнительно предусмотрено
прикрепление панелей по концам к фахверковым вертикальным панелям.
3.7 Шпренгельные панели
3.7.1. Монтаж
шпренгельных ферм выполняется после монтажа замоноличивания надколонных полос
по осям, на которых прикрепляются фермы к колоннам.
- устанавливаются опорные
конструкции на колоннах (использую специальные отверстия в теле колонн);
- ферма снизу подается до
совмещения пластин опорных фланцев колонны и фермы;
- выполняются фланцевые
болтовые соединения опорных конструкций;
3.7.3. Последовательность
монтажа шпренгельного перекрытия:
- первая ферма
устанавливается по торцевой оси и закрепляется к колоннам;
- монтируется панель
перекрытия НМП – с опиранием на торцевое перекрытие – с одной стороны, и на
середину шпренгельной фермы – с другой;
- производится сварка
узла опирания панели и прихватка 2-х петлевых выпусков в месте опирания на
перекрытие, при этом безопасность выполнения работ страхуется краном;
- монтируются панели МСП-
в соответствии с монтажными узлами, разработанными в данной системе;
- в следующем пролете
процесс повторяется.
Расчет железобетонных
колонн
Задание на
проектирование.
Рассчитать и сконструировать колонну среднего ряда (по оси 20 по ряду Р) административного
десятиэтажного здания спорткомплекса с плоской кровлей при случайных эксцентриситетах
(е0 = еа). Высота этажа H = 3,3 м. Сетка колонн 6х6 м. Здание возводится в I климатическом районе по снеговому покрову. Полезная (
временная ) нагрузка на междуэтажные перекрытия 2 кН/ м2 . Членение
колонн поэтажное . Стыки колонн располагаются в уровне междуэтажных перекрытий.
Класс бетона на сжатие по прочности не более В30, продольная арматура класс А-III . По назначению здание относится ко
второму классу γn =
0,95. Решение. Определение нагрузок и
усилий. Грузовая площадь от перекрытий и покрытий при сетке колонн 6х6 м равна
36 м2. Подсчет нагрузок сведен в таблицу 1.
Таблица 1. Нормативные и
расчетные нагрузки.
Вид нагрузки
|
Нормативная нагрузка, Н/м2
|
Коэффициент надежности по нагрузке γf
|
Расчетная
(округленно)
нагрузка Н/м2
|
От покрытия:
Постоянная:
|
|
|
|
От кровли из битумно-резиновой мастики четырехслойной с
четырьмя армирующими прокладками из стеклосетки с защитным слоем из гравия
|
150
|
1,2
|
180
|
От утеплителя – плиты минераловатные ламельные повышенной
жесткости, тип Б125 b = =
120 мм;
|
390
|
1,2
|
468
|
От цементного выравнивающего слоя при t = =20мм, ρ = 2000 кг/ м3
|
400
|
1,3
|
520
|
От пароизоляции в один слой
|
40
|
1,2
|
50
|
От ж/б панелей h = 160 мм
|
4000
|
1,1
|
4400
|
ИТОГО
|
|
|
5618
|
Временная (снег)
|
500
|
1,4
|
700
|
ВСЕГО от покрытия
|
|
|
6318
|
От перекрытия:
Постоянная:
|
|
|
|
От покрытий из мозаичного паркета при t = 15 мм, ρ = 700 кг/ м3
|
105
|
1,1
|
115,5
|
От цементного раствора при t = 20 мм,
ρ = 2000 кг/ м3
|
400
|
1,3
|
520
|
От плит минераловатных ламельных повышенной жесткости, тип
Б125 b = 60 мм ;
|
195
|
1,3
|
253,5
|
От ж/б панелей h = 160 мм
|
4000
|
1,1
|
4400
|
ИТОГО:
|
Временная:
|
2000
|
1,2
|
2400
|
ВСЕГО от перекрытия:
|
|
|
7689
|
Сечение колонн принимаем bc / hc = 40х40 см. Расчетная длинна колонн
3,3 м.
Собственный расчетный вес
колонн на один этаж Gc = 0,4х0,4х3,3х25х1,1=14,5
кН
Подсчет расчетной
нагрузки от покрытия и перекрытия сведен в табл. 2 .Расчет нагрузки от покрытия
и перекрытия выполнен путем умножения их значений по табл.1 на грузовую площадь
36 м2 , с которой нагрузка передается на одну колонну.
Таблица 2. Подсчет
расчетной нагрузки на колонну
Этаж
|
Нагрузка от покрытия и перекрытия, кН
|
Собственный вес колонн, кН
|
Расчетная суммарная нагрузка, кН
|
Длительная
|
Кратковременная
|
Длительная,
Nld
|
Кратковременная, Ncd
|
полная
|
10
|
202,25
|
25,2
|
14,5
|
216,8
|
25,2
|
242
|
9
|
392,65
|
111,6
|
29
|
421,7
|
111,6
|
533,3
|
8
|
583,05
|
198
|
43,5
|
626,5
|
198
|
824,5
|
7
|
773,5
|
284,4
|
58
|
831,5
|
284,4
|
1115,9
|
6
|
963,85
|
370,8
|
72,5
|
1036,4
|
370,8
|
1407,2
|
5
|
1154,25
|
457,2
|
87
|
1241,3
|
457,2
|
1698,5
|
4
|
1344,65
|
543,6
|
101,5
|
1446,2
|
543,6
|
1989,8
|
3
|
630
|
116
|
1651,1
|
630
|
2281,1
|
2
|
1725,45
|
716,4
|
130,5
|
1856
|
716,4
|
2572,4
|
1
|
1915,85
|
802,8
|
145
|
2061
|
802,8
|
2863,8
|
Расчет колонны первого
этажа:
Усилия с учетом γn = 0,95 будут: N1 = 2863,8 кНх0,95 = 2720,61 кН,
Nld = 2061х0,95 = 1957,95 кН, сечение
колонн bc / hc = 40х40 см , бетон класса В30, Rb = 17 МПа,
Арматура из стали класса
А–III, Rsc= 365 МПа, γb2 =0,9.
Предварительно вычисляем
отношение
Nld / N1 = 1957, 95/ 2720,61 = 0,72; гибкость колонны
λ = l0 / h c =330/40 = 8,25 > 4,
следовательно, необходимо
учитывать прогибы колонны, эксцентриситет еа = hc / 30 = 40 / 30 = 1,33 см, а также не
менее l / 600 = 330/ 600 = 0,55 см;
принимаем большее значение еа = 1,33 см; расчетная
длинна колонны l = 330 см < 20
h c = 20х40=800 см, значит, расчет
продольной арматуры можно выполнить по формуле:
Задаемся процентом
армирования μ = 1% (коэффициент μ = 0,01) и вычисляем
α 1 = μхRsc / Rb х γb2 = 0,01х 365 / 17х0,9 = 0,239.
При Nld / N1 = 0,72 и λ = l0 / h c = 8,25 коэффициенты φb = 0,91, φr = 0,915.
Коэффициент
φ = φb + 2 (φr - φb ) х α 1 =
0,91 +2 (0,915 – 0,91) 0,239 = 0,912 < φr = 0,915;
Требуемая площадь сечения
продольной арматуры по формуле:
(As + As/) = N1
/ φ γs Rsc – A Rb γb2 / Rsc = 2720610 / 0,912х1х36500 –
40х40х17х0,9 / 365 = 81,729-67,1 = 14,63 см2
выбираем 4ø 22 А-III, Σ As = 15, 2 см 2; μ =
(15,2 / 1600)х100 = 0,95 что совпадает с ранее принятым μ = 1 %.
Расчет колонны второго
этажа:
Усилия с учетом γn = 0,95 будут: N2 = 2572,4 кН х 0,95 = 2443,78 кН,
Nld = 1856х0,95 = 1763,2 кН, сечение
колонн bc / hc = 40х40 см, бетон класса В30, Rb = 17 МПа,
Арматура из стали класса
А–III, Rsc= 365 МПа, γb2 =0,9.
Предварительно вычисляем
отношение Nld / N2 = 1763,2 / 2443,78 = 0,72; гибкость колонны
λ = l0 / h c =330/40 = 8,25 > 4,
следовательно,
необходимо учитывать прогибы колонны, эксцентриситет еа = hc / 30 = 40 / 30 = 1,33 см, а также не
менее l / 600 = 330/ 600 = 0,55 см;
принимаем большее значение еа = 1,33 см;
расчетная длинна колонны l = 330 см < 20 h c = 20х40=800 см, значит, расчет продольной арматуры
можно выполнить по формуле:
Задаемся процентом
армирования μ = 1% (коэффициент μ = 0,01) и вычисляем:
α 1 = μхRsc / Rbх γb2 = 0,01х 365/ 17х0,9 = 0,239.
При Nld / N1 = 0,72 и λ = l0 / h c = 8,25 коэффициенты φb = 0,91, φr = 0,915
Коэффициент
φ = φb + 2 (φr - φb ) х α 1 =
0,91 +2 (0,915 – 0,91) 0,239 = 0,912 < φr = 0,915;
Требуемая площадь сечения
продольной арматуры по формуле:
(As + As/) = N1
/ φ γs Rsc – A Rb γb2 / Rsc = 2443780 / 0,912х1х36500 –
40х40х17х0,9/365 =73,41 -67,1 = =6,31 см2
выбираем 4ø 16 А-III, Σ As = 8,04 см 2;
Для унификации колонн
всех вышерасположенных этажей принимаем конструктивно 4ø 16 А-III, Σ
As = 8,04 см 2;