Записка Артёма

2. Расчет многопустотной предварительно напряженной плиты по первой группе предельных состояний.

2.1. Сбор нагрузок на один квадратный метр перекрытия. Определение расчёта пролёта и расчётных усилий

Таблица 2.1 Нагрузка на один квадратный метр перекрытия

Нагрузка на один метр погонный плиты определяется как произведение нагрузки действующей на один квадратный метр перекрытия на ширину плиты: b= 1,1 м. и γ_n=1:

-Нормативная нагрузка

gⁿ=6,174*Bⁿ =6.174*1.3*8.02 kH/м

-Расчетная нагрузка

G=8.694*1.3=11.3 kH/м

где Вⁿ

Для расчёта принимается плита среднего ряда с номинальной шириной Вⁿ = 1.3м принятой в схеме расположения элемента перекрытия. Номинальная длина плиты iⁿ принимается равной расстоянию между осями ригелей на которое опирается

iⁿ=5м. Плита опирается на ригели таврового сечения

Зим.

Лист

№ докум.

Под.

Дата

КП 2 700201.03.07.14822-ПЗ

Лист

Определение расчетного пролета плиты:

ℓ_n =ℓ-2×20=5000-2×20=4960 мм

где ℓ_n-номинальная длина плиты

ℓ_d=ℓ_k-2*(150-20)/2 =4960-2*(150-20)/2=4830 мм.

b – ширина опирания на стены.

Рис.2.1 К определению

расчетного пролета плиты

Плита рассчитывается как однопролётная балка лежащая на 2-х опорах загруженная равномерно распределённая нагрузка по длине от собственного веса , веса конструкции пола и временной полезной нагрузки

M_sd=g×ℓ_d²/8=11.3×4.83²/8=32.9 кН* м.

V_sd=g×ℓ_d/2=11.38*4.83/2=27.2 кН

Рис.2.2

2.2. Определение параметров эквивалентного сечения

Расчет плиты производят по нормальным и наклонным сечениям ,при этом фактическое сечение плиты заменяют эквивалентным расчётом двутаврового профиля. При расчёте на прочность нижняя полка двутавра не учитывается

Фактическое сечение

Зим.

Лист

№ докум.

Под.

Дата

КП 2 700201.03.07.14822-ПЗ

Лист

Эквивалентное сечение

Высота пустотных плит 220мм.Требуемое количество пустот в плите определяется

Принимаем 6 пустот

где 190=159+31 – шаг пустот (мм)

b_f = Bⁿ-10=1300-10=1290 мм

b’_f = Bⁿ-40=1300-40=1260 мм

В расчётах круглую пустоту заменяем эквивалентно квадратной. Сторона эквивалентного квадрата :

=39.6=40мм

2.3. Расчёт плиты по прочности нормальных сечений, подбор рабочей арматуры

Для плиты принимаем бетон класса С^25/30 ,арматура S400 класса.

Подбор арматуры в изгибаемом элементе таврового профиля

Алгоритм №5

1) Исходные данные:

M_sd =32.9 kH*m

f_cd= 16.6 MПа

b’_f=1260 мм

f_yd=365 MПа

b_w=415 мм

Зим.

Лист

№ докум.

Под.

Дата

КП 2 700201.03.07.14822-ПЗ

Лист

h’_f =40 мм

h=220мм

с=30мм

ξ _lim=0.571

2)d=h-c=220-30=190мм

3) M_rd,f= α*fcd*b´f*h´f∙(d–0,5∙h´f) =1*16.6*-1.216*0.04*(0.19-0.5*0.04)=0.142 MH=142kH

4) M_sd=32.9kH*m< M_rd,f-142 kH

5) α_o= М_sd / α*f_cd ^* b´f*d²=32.9*10^-3/1*16.6*1.26*0.19²=0.043

₆₎ ξ=

7)

8) Подбираем арматуру

5 Ø 12 A_s1=5.655 см²

2.4. Назначение поперечной арматуры , проверка прочности наклонных сечений.

Назначаем поперечную арматуру по конструктивным требованиям:

Ø_w> Ø_max/3,5=12/3,5=4 мм; Принимаем Ø_w =4мм класса S400; S≤h/2=220/2=110мм≤150; принимаем шаг S=100мм.

Назначаем количество хомутов

n_w=3

Проверяем прочность наклонных сечений в изгибаемом элементов таврового сечения:

1. V_sd=47,36кН;

f_cd=13,33МПа;

E_c=0,26*10⁵МПа;

E_s=2*10⁵МПа;

Ø_w =7мм;

S=1,5см

b_w=0,15м

b_w=0,15м

b’_f=1,26м

h’_f=0,06м

h=0,35м

f_ywd=157МПа

Зим.

Лист

№ докум.

Под.

Дата

КП 2 700201.03.07.14822-ПЗ

Лист

c=5см;

d=30см;

f_ctd=1МПа;

A_sw=7,351см²;

β₄ = 0,01;

ηс2=2; ηс3=0,6.

2. ηс1 = 1–β₄*f_cd=1-0,01*16,6=0,834

3. α_e = E_s/E_c=200/28=7,14

4. ρ_sw = A_sw/(b_w*S)=4,617 /(415*10)=0,011

5. η_w1=1+5*α_е*ρ_sw= 1+5*7,14*0,011=1,39

6. η_w1=1,39≥ 1,3

7. η_w1=1,3

8. V_Rd,max=0,3*ηw1*ηc1*f_cd*b_w*d=0,3*1,3*0,834*16,6*0,415* *0,19=0,42

9. V_sd≤ V_Rd,max

10. b’_f ≤3*h’_f+ b_w

11. 3* h’_f+ b_w=3*0.04+0.415=535мм

12. η_f = 0,75*(b´f–b_w)*h'f/b_w*d =0.75*(1.26- 0.415)*0.04/0.415*0.19=0.3

13. η_f≥0.5

14. η_f=0.5

15. V_sd= ηс3*(1+ η_f)* f_ctd* b_w*d=

=0.6*(1+0.5)*1.2*0.415*0.19=85kH*м

16. V_sd> V_cd

Поперечное армирование не требуется, оставляем параметры, назначены по конструктивным требованиям.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

КП 2 700201.03.07.14822-ПЗ

Лист

2.5 Расчёт плиты на монтажные и транспортные усилия

Расчёт веса плиты состоит:

P=V*γ*γ_d*γ_f=1.5*25*1.5*1.35=75.39 (kH)

γ =25 kH/м² – для железобетонных

γ_d=1,5-коэфициент

γ_f=1,35

Определяем нагрузку от собственного веса плиты:

q_с.в=

При подъёме расчётная схема плиты имеет вид

Рис.3.2

Отрицательный момент на опоре от консольной части плиты составляет

Момент М₁ воспринимается сеткой С₂. Для сеток принимается арматура класса S500. Требуемая площадь сечения указанной арматуры составил

f_yd=410 МПа

Подбираем сетку для верхней полки плиты

6Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

КП 2 700201.03.07.14822-ПЗ

Лист

Принимаем сетку из проволоки Ø3 S500 с шагом S=150 мм в обоих направлениях.

При подъёме плиты её вес может быть передан на 2 петли, тогда на 1 петлю придётся усилие

N=P/2=75.93/2=37.96 kH

Площадь поперечного сечения петли составит:

Принимаем диаметр 1 Ø16 S240 A_s1=2.011 см²

l₃=l_col-l₁=4.4-0.88=3.52 м

Проверяем несущую способность колонны как изгибаемого элемента прямоугольного профиля на действие изгибающего момента

М_sd=max{М1;М2;М3}=m l_cd=Н_эт.+h_зад.+h_н.ч=3+0,2+0,5+0,7=4,4 м

h_зад=500 мм

h_н.ч=700 мм

l₁=0.2*l_col=0.4*4.4=0.88 м

l₂= l_col-2* l₁=4.4-2*0.88=2.64 м

Определяем нагрузку от собственного веса колонны:

q_с.в= b*h* γ*γ_d*γ_f=0.2*0.2*25*1.35*1.5=2.025 kH/м

γ=25 kH/м

ax Изгибающий момент в пролёте

При монтаже расчётная схема колонны имеет вид

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

КП 2 700201.03.07.14822-ПЗ

Лист

3. Расчет колонны

Расчёт выполнения среднего ряда считая её центрально сжатой.Предварительно назначаем 300х300 сечение колонны.

Расчётная длина колонны принимается равной расстоянии от обреза фундамента от низа ригеля

l₀=H_эт.+h_обр-h_риг.

где H_эт.- высота этажа 3м

h_обр- расстояние от чистого пола до обрезки фундамента. Принимается в пределах от 0,15 до 0,5

h_обр.=0,2 м

h_риг.- высота ригеля. h_риг.=0,45м

l₀=3+0,2-0,45=2,75 м

Высота случайного эксцентриситета принимает большему из величин

3.1 Сбор нагрузок и определение нагрузок

Нагрузка на колонну передаётся от покрытия между перекрытий и от собственного веса колонн.

Грузовая площадь с которой сообщается нагрузка равна произведению сетки колонн.

A_f=23

Таблица 3.1

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

КП 2 700201.03.07.14822-ПЗ

Лист

Таблица 3.2

Определяем нормативную нагрузку от собственного веса колонны:

=3м

=0,2м

25кН/м₃

n-количество этажей

Определяем расчётную нагрузку от собственного веса колонны:

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

КП 2 700201.03.07.14822-ПЗ

Лист

Определяем усилия в расчётном сечении колонны от между этажных перекрытий покрытия и собственного веса колонны:

Нормативное значение

Расчётное значение

Длительно действующая часть

3.2 Определение размеров поперечного сечения колонны, подбор рабочей продольной арматуры

Для колонны принимаем материалы бетон S400

Алгоритм №8

1. Исходные данные

N_sd=457.79 kH

N_sd,lt=389.41 kH

f_cd=13.3MПа

f_yd=365 MПа

l₀=2,75 м

e_a=20 мм

2. Задаёмся φ=1 и принимаем р_l=ρ_l,opt , р_l=0,01

3)

4)

Принимаем bхh=200х200 А_с=0,04 м²

5)

6)

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

КП 2 700201.03.07.14822-ПЗ

Лист

7)

По таблице 7,2 принимаем φ=0,663

8)

Принимаем 4 Ø12 A_s1=4.524 см²

9) 0,003≤A_s,tot/A_c≤0,03

0,003≤0,01≤0,03

10)

N_sd =457,79kH≤N_rd =462,1kH

3.3 Назначаем поперечное армирование

Назначаем поперечное армирование по конструктивным требованиям.

Назначаем диаметр:

Ø_w≥ Ø_w/3,5=12/3,5=3,4

Принимаем Ø_w=4 мм

Ø_w=4 мм S500

Назначаем шаг:

S≤ Ø_min*20=12*20=240 мм

Принимаем S=200 мм

3.4 Расчёт консоль колонны

Высота и вылет прямоугольной консоли принимается равной 150мм, ширина консоли равна ширине 200х200 мм . Армированная консоль выполняется 4 стержнями класса S400 соединённых между собой листовой сталью.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

КП 2 700201.03.07.15522-ПЗ

Лист

Рис. 3.1

l_c=150мм

l_sup=150-20=130мм

Действующий на консоль изгибающий момент определяется по формуле:

M_sd=1.25*V_sd*c=1.25*115.16*0.085=12.63 kH*м

V_sd- нагрузка передаваемая ригелем на консоль колонны, равна половине нагрузки от между этажного перекрытия.

c=l_c-0.5* l_sup=150-0.5*130=85мм

Требуемая площадь арматуры определяется по формуле:

C’=30мм

Принимаем 4Ø12 A_s=4,524см²

3.5 Расчёт колонны на монтажные и транспортные усилия

При монтаже и перевозке изменяется характер работы колонны. Она начинает работать на изгиб. Расчётная схема работы колонны при перевозке имеет вид:

Рис.3.2

l_sd=H_эт+h_обр.+h_зад.+h_н.ч.=3+0,2+0,5+0,7=4,4 м

h_зад.=500 мм

h_н.ч.=700мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

КП 2 700201.03.07.14822-ПЗ

Лист

l₁=0,2*l_col=0.2*4.4=0.88 м

l₂=l_col-2l₁=4.4-2-0.88=2.64 м

Определяем нагрузку от собственного веса колонны:

q_c.в.=b*h*γ*γ_f*γ_d=0.2*0.2*25*1.35*1.5=2.025 kH/м

γ=25 kH/м³

Изгибающий момент на опоре равняется:

Изгибающих момент в пролёте:

При монтаже расчётная схема колонны принимает вид:

Рис. 3.3

l₃= l_col- l₁=4.4-0.88=3.52 м

Проверяем несущую способность колонны как изгибаемого элемента прямоугольного профиля на действие изгибаемого момента

Алгоритм 3

1)Исходные данные

М_sd=2,74 kH*м

f_cd=13.3 MПа

f_yd=365 MПа

b=200мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

КП 2 700201.03.07.14822-ПЗ

Лист

H=200мм

A_s1=2,262см²

=1

2)d=h-c=20-40=160 мм

3)

4)

5)

6)

7)

Несущая способность обеспечена.

4.1Определение расчётных данных

4.1) Определение расчётных данных

1) Нагрузка на обрез фундамента

а)Нормативная N_sk=330.67 kH

б) Расчётная

N_sd=457.79 kH

2)Расчётное сопротивление грунт основания

R₀=160кПа

3)Колонна

а) Сечение 0,2х0,2

б)Арматура 4 Ø 12 А_s,tot=4.524см²

4)Фундамент

а)Бетон С^8/10 f_cd=5,33 MПа, f_ctd=0,57МПа;

б)Арматура S400 f_yd=365 MПа

5)Уровень обреза фундамента

а)h_обр=0,2м

б)отметка уровня земли h_у.з.=0,2м

4.2)Расчёт основания, определение размеров подошвы фундамента

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

КП 2 700201.03.07.14822-ПЗ

Лист

1) Расчётная длина анкеровки

2)Принимаем глубину заделки колонны в стакане фундамента

h_зад.=l_bd=818.3 мм

3)Определяем высоту фундамента

Принимаем h_ф=1100 мм

4)Определяем глубину заложения фундамента

5)Определяем требуемую площадь подошвы фундамента

6)Определяем требуемый размер подошвы

Принимаем b=1.6м, А_ф=1,6м²=2,56м²

Определяем высоту фундамента из условия продавливания

1. Минимальная рабочая высота

2)Высоты фундамента

мм, что не превышает ранее принятой высоты

h_ф 1100мм

Окончательно принимаем h_ф 1100мм

Назначаем ступени

h₁=300мм

h₂=300мм

h₃=500мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

КП 2 700201.03.07.14822-ПЗ

Лист

Строим расчётную схему фундамента в М 1:20

Расчёт тела фундамента

Определяем изгибающий момент

Определяем требуемую площадь сечения арматуры рабочей сетки

Определяем минимальную площадь сечения рабочей арматуры в расчётных сечениях

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

КП 2 700201.03.07.14822-ПЗ

Лист

Принимаем 16 Ø12 A_s1=0,888см²

Принимаем сетку из арматуры Ø12 класса S 400 с шагом S=100мм в обоих направлениях, в стаканной части фундамента для предохранения стакана от обкалывания установленного конструктивно сетки из арматуры 6Ø S240 S=100 мм.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

КП 2 700201.03.07.14822-ПЗ

Лист

1. Компоновка конструктивной схемы перекрытия

В состав сборного железобетонного перекрытия входит ригели, укладываемые по колоннам, и сборные железобетонные плиты перекрытия. Пространственную жесткость обеспечивается в одном направлении ригелями, а в другой – связными плитами перекрытия. На схеме расположения элементов сборного Ж / Б перекрытия изображают раскладку всех конструктивных элементов: плит, ригелей, колон, и их привязку к координатам осям.

Для определение нагрузок на колонну, фундамент, а также определение расчётного пролёта плиты выполняется поперечный разрез здания с указанием отметок. Схема расположения элементов перекрытия выполняется в масштабе М 1:200, а поперечный разрез в масштабе М 1:50.

Раскладка элементов осуществляется следующим образом. У колонн располагаются связные плиты прикрытия симметрично относительно осям. Оставшееся свободным пространство разбивается на плиты перекрытия шириной 2000мм.

Содержание

Введение

1.Компоновка конструктивной схемы перекрытия

2. Расчет многопустотной плиты перекрытия

2.1 Определение расчетного пролета плиты и расчетных усилий.

2.2 Определение параметров эквивалентного сечения.

2.3 Расчет плиты по прочности нормальных сечений, подбор рабочей арматуры.

2.4 Назначение поперечной арматуры. Проверка прочности наклонных сечений.

2.5 Расчет плиты на монтажные и транспортные усилия.

3. Расчет колонны первого этажа.

3.1 Сбор нагрузок и определение расчетных усилий.

3.2 Определение размеров поперечного сечения колонны ,подбор рабочей арматуры.

3.3 Назначение поперечного армирования.

3.4 Расчет консолей колонны.

3.5 Расчет колонны на монтажные и транспортные усилия.

4. Расчет фундамента под колонну.

4.1 Определение расчетных данных.

4.2 Расчет основания ,определение размеров подошвы фундамента.

4.3 Расчет тела фундамента ,конструирование армирования.

Литература.

5. Список литературы

1. СНиП 1.01.01. – 82 «Основные положения».

2. СНиП 2.01.07 – 85 «Нагрузки и воздействия».

3. СНБ 5.03.01. – 02 «Бетонные и железобетонные конструкции».

4. ГОСТ 21.503 – 80 «Бетонные и железобетонные конструкции».

5. Цай Т.Н. Строительные конструкции, т.2, - м. Стройиздат. 1985г.

6. Голышев А.Б. Проектирование железобетонных конструкций. Киев, Стройиздат.

7. Барашков А.В. Железобетонные конструкции. Киев, Высшая школа. 1985г.

8. Н.Н. Попов “Проектирование и расчет железобетонных и каменных конструкций” – Стройиздат, 1994г.

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

КП 2 700201.03.07.14822-ПЗ

Лист