- •2.1 Исходные данные
- •1. Архитектурно-конструктивная часть
- •1.1 Исходные данные
- •1.2 Генеральный план.
- •1.4 Конструктивное решение
- •1.4.1 Фундаменты
- •1.4.2 Стены
- •1.4.3 Перемычки
- •1.4.5 Перекрытия
- •1.4.6 Перегородки
- •1.4.7 Лестницы
- •1.4.8 Окна и двери
- •1.4.9 Крыша
- •1.4.10 Полы
- •1.4.11 Прочие конструкции
- •2 Расчётно-конструктивная часть
- •2.1.1 Исходные данные
- •2.1.2 Сбор нагрузок на плиту
2 Расчётно-конструктивная часть
2.1 Задание на проектирование
Требуется
рассчитать и сконструировать сборные
железобетонные конструкции для
пятиэтажного жилого дома: плиту перекрытия
с круглыми пустотами марки ПК 54-12серия
1.141-1 и фундамент ленточный под внутреннюю
стену. Стены дома выполнены из кирпича:
наружные толщиной 510мм, внутренние
-380мм, крыша плоская. Жилой дом запроектирован
в г. Стерлитамак. Нагрузка от снега для
V
района принимается по п.5.1 и составляет:
полная расчетная –
нормативная -
=0,7Sg=0,7·3,2=2,24
(2.1)
где 0,7 –переходный коэффициент от расчетной снеговой нагрузки к нормативной.
Состав перекрытия в жилых помещениях:
Щитовой
паркет на мастике
δ=15
мм, γ=
7
Мастика g=0,02
Гипсоцементная бетонная панель δ=50мм, γ=11
Звукоизоляционная
прокладка
δ=15мм,
γ=3,5
;
Железобетонная
плита перекрытия δ=220мм,
g=3,2
Кровля плоская совмещенная невентилируемая.
Состав:
Крыша принята совмещенная невентилируемая. Состав: Техноэласт ЭПП-4,2 ᵞ=5,2кг/м2
Техноэласт ЭПП-4 ᵞ=4,95 кг/м2
Цементно-песчанная стяжка из раствора М=150-20
Керамзит ᵖ=900кг/м3-180/240
Утеплитель плитный из минераловатных плит «Техноруф» Н30 , ᵖ=130кг /м3 - 200
Пароизляция «Биполь» ᵞ =3кг/м2
Железобетонная плита перекрытия δ=220мм,
g =3,2 .
Условное
расчетное сопротивление грунтов
основания
По степени ответственности –здание II
класса,
2.1.2 Расчет плиты перекрытия с круглыми пустотами .
Несущим элементом перекрытия является многопустотная железобетонная плита с круглыми пустотами, имеющая номинальную длину 5,4м ширину 1,2м (конструктивные размеры 5380х1190мм) и высоту 220мм. Плита опирается на кирпичные стены.
2.1.1 Исходные данные
1.Нормативная временная полезная нагрузка для жилых зданий 1,5
Длительная-0,3
Кратковременная-1,5-0,3=1,2
2.Класс бетона для плиты – В25
3.Класс рабочей арматуры для плиты – АТ-V
Расчетные характеристики материалов:
Бетон тяжелый класса В25:
Расчетное сопротивление сжатию
Расчетное сопротивление растяжению
Коэффициент условий работы бетона
Арматура:
Предварительно напряженная продольная рабочая класса
Продольная конструктивная класса Вр-I,
Поперечная арматура каркасов класса Вр-I,
Арматура сетки класса Вр-I,
Монтажных петель класса
-I,
2.1.2 Сбор нагрузок на плиту
Нагрузка
на 1
плиты вычисляется исходя из принятой
схемы пола перекрытия. Зная конструкцию
перекрытия и вид помещения, определяется
нагрузку на 1
перекрытия, таблица 2.1.
Нагрузка на 1 перекрытия
Таблица 2.1 Сбор нагрузок на плиту
Наименование нагрузки |
Нормативная |
Коэф-нт
надежности но нагрузке
|
Расчетная |
1 |
2 |
3 |
4 |
Продолжение таблицы 2.1 Сбор нагрузок на плиту
Щитовой паркет на мастике δ=15мм, γ=7 (0,015·7) Мастика g =0,02 Гипсоцементная бетонная панель δ=50мм, γ=11 (0,05·11) Звукоизоляционная прокладка δ=15мм, γ=3,5 (0,015·3,5) Железобетонная плита перекрытия δ=220мм, g=3,2 |
0,105
0,02
0,55
0,053
3,2
|
1,2
1,1
1,3
1,3
1,1
|
0,126
0,022
0,715
0,069
3,52
|
Перегородки g =0,75 Временная полезная нагрузка: Длительная -0,3 Кратковременная- 1,2 |
0,75
0,3
1,2 |
1,3
1,3
1,3 |
0,975
0,39
1,56 |
Всего |
6,18 |
- |
7,38 |
Полная
расчетная нагрузка на 1 погонный метр
плиты с номинальным размером ширины
1,2м с учетом коэффициента
q=7,38·0,95·1,2=8,41
(2.2)
2.1.3 Определение расчетной схемы плиты
Расчетная
схема представляет собой однопролётную
балку, загруженную равномерно
распределенной нагрузкой интенсивностью
8,41
рисунок 2.1.
Рисунок 2.1 К определению усилий в плите
Расчетный пролёт равен расстоянию между центрами площади опирания плиты на стены
,
(2.3)
рисунок 2.2
Рисунок 2.2 К определению расчетного пролета плиты
Максимальный изгибающий момент от полной расчетной нагрузки определяется по формуле
(2.4)
где q-нагрузка на 1 п.м. плиты, кН/м;
-расчетный
пролёт плиты, м.
Максимальная поперечная сила от полной расчетной нагрузки определяется по формуле
(2.5)
2.1.4 Определение расчетного сечения плиты
Пустотная плита приводится к расчетному двутавровому сечению. При изгибе работа в растянутой зоне не учитывается и окончательно принимается тавровое сечение. Круглые пустоты заменяют квадратом со стороной 0,9d, где d-диаметр пустот, рисунок 2.3.
Рисунок 2.3 Поперечное сечение плиты
Толщина полки приведенного сечения определяется по формуле
(2.6)
где h-высота приведенного сечения плиты, мм.
Для
определения расчетной ширины полки
приведенного сечения определяется
отношение
Если
то
Если
то
ширина полки равна ширине плиты.
Так
как
тогда
мм, рисунок
2.4. Ширина ребра приведенного таврового
сечения определяется по формуле
(2.7)
где n-число пустот в плите.
Рисунок 2.4 Приведенное расчетное поперечное сечение плиты
2.1.5 Подбор сечения продольной рабочей арматуры
Защитный
слой бетона для напрягаемой арматуры
принимается a=35мм.
Рабочая высота сечения
Изгибающий момент, соответствующий
всей сжатой полки рассчитывается по
формуле
(2.8)
где
-призменная
прочность бетона,
(см. пункт 2.1);
-коэффициент
условий работы бетона (см. пункт 2.1).
Так
как
,
то нейтральная ось проходит в полке.
Тавровое сечение рассчитывается как
прямоугольное шириной 1190мм по формле
(2.9)
По
таблице 7,5 исходя из
определяется коэффициент
Требуемая площадь напрягаемой арматуры определяется по формуле
(2.10)
где
-расчетное
сопротивление продольной рабочей
арматуры класса
Исходя
из требуемой площади сечения арматуры
можно принять 3
Расстояние между напрягаемой арматурой
должно быть не более 600 (п.5.20 СНиП
),
рисунок 2.5. Предварительно напряженные
стержни в графической части обозначены
позицией номер 4.
Рисунок 2.5 К расчету поперченного сечения плиты
Расчет сечения на поперечную силу
Проверяем условие постановки поперечных стержней по формуле
(2.11)
где
-определяется
по п.3.31 СНиП
(0,6-для тяжёлого бетона);
-расчетное
сопротивление бетона осевому растяжению,
кН/
;
-
находится по п.3.31 СНиП
(
)
Так
как
,
условие выполняется, следовательно,
наклонные трещины не образуется, арматура
устанавливается конструктивно в
соответствии п.5.27.
.
Поперечные стержни принимаются
3
Вр-I
с шагом не более h/2=220/2=110мм.
Окончательно принимается шаг кратным
50мм –S=100мм
(количество каркасов на плиту см, стр.8
МУ). Плоские сварные каркасы в графической
части имеют обозначение Кр-1 (позиция
3).
2.1.7 Армирование верхней полки плиты
Верхняя полка плиты рассматривается как
многопролетная неразрезная балка, загруженная равномерно распределённой нагрузкой. Для обеспечения прочности полки плиты на местный изгиб в пределах пустот в верхней зоне сечения предусмотрена сетка марки 200/300/3/3/,
где 200-шаг продольных стержней, 3-диаметр стержней, мм;
300-шаг поперечных стержней, 3-диаметрстержней, мм.
Плоская сварная сетка в графической части имеют обозначение С-1 (позиция 1).
2.1.8 Подбор диаметра монтажных петель
Нормативное усилие на одну петлю с учетом коэффициента динамичности определяется по формуле
(2.12)
где
-
нормативный вес одного
плиты, кН/м (см. табл. 1МУ);
-коэффициент
динамичности (1,6 –при транспортировании);
-длина
плиты, м;
-ширина
плиты, м;
=3
–считается, что вес плиты передается
на три петли.
В
зависимости от величины усилия монтажные
петли принимаются
при N=9,8
кН>9,68 кН. Монтажные
петли в графической части обозначены
позицией номер 5.
Расчет фундаментной плиты
Требуется
выполнить расчет и проектирование
ленточного фундамента. Железобетонный
ленточный фундамент под кирпичные стены
запроектирован в сборном варианте.
Внутренние стены толщиной 380мм. Количество
этажей -5. Условное расчетное сопротивление
грунтов основания
.
По степени ответственности - здание II
класса,
=0,95.
2.2.1 Расчетные характеристики материалов
Бетон класса В20.
Расчетное
сопротивление растяжению
;
Коэффициент
условий работы бетона
Арматура класса A-III.
Расчетное
сопротивление растяжению
2.2.2 Сбор нагрузки на фундаментную плиту
За расчетный участок принимается фундамент длиной 1,0м. нагрузку на фундамент от перекрытий собирается с грузовой площади по формуле
(2.13)
где
-
размеры поперечных пролетов здания.
Таблица 2.2 Сбор нагрузок на ленточный фундамент
№ п/п |
Наименование нагрузки и подсчёт |
Нормативная нагрузка, кН |
Коэффициент надёжности по нагрузке |
Расчётная нагрузка, кН |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1
2
3
4
5
6 |
Постоянная от совмещенной кровли: Техноэласт ЭКП -4,2мм ᵞ=5,2кг/м2 (0,042*5,2*5,4)
Техноэласт ЭПП-4мм ᵞ=4,95 кг/м2 (0,04*4,95*5,4)
Цементно-песчанная стяжка из р-ра М=150-20мм (0,2*5,4)
Керамзит ᵖ=900кг/м3-180/240 (9*0,18*5,4)
Утеплитель плитный из минераловатных плит «Техноруф» Н30 , ᵖ=130кг /м3 - 200 (0,03*0,20* 5,4) Пароизляция «Биполь» ᵞ =3кг/м2 (0,03*5,4)
|
1,12
1,07
1,08
8,75
1,4
1,06 |
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3
1,3 |
1,46
1,39
1,4
11,37
1,82
0,21 |
Продолжение таблицы 2.2
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||
7
8 |
Железобетонная плита перекрытия δ=220мм, g =3,2 ; (3,2·5,4) Временная от снега Полная расчетная нагрузка (3,2·5,4=17,28) Полная нормативная нагрузка (17,28·0,7= 12,09) |
17,28
12,09 |
1,1
|
19,01
17,28 |
|||
Всего от кровли |
42,86 |
- |
53,91 |
||||
Продолжение таблицы 2.2
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
1
2 |
Постоянная от межэтажного перекрытия: Нагрузка от перекрытий 5-и этажей (см. табл.1МУ) Нормативная-6,18 (6,18·5,4·5=166,86) Расчетная -7,38 (7,38·5,4·5=199,26) |
166,86 |
- |
199,26
|
||
Всего от межэтажного перекрытия |
166,86 |
- |
199,26 |
|||
1 |
Нагрузка
от кирпичной стены δ=380мм, γ=18кН/ |
103,97 |
1,1 |
114,37 |
||
1 |
Нагрузка
от фундаментных блоков с учетом
монолитного пояса δ=400мм, γ=24кН/
|
14,4 |
1,1 |
15,84 |
||
Итого |
328,09 |
- |
383,38 |
|||
Нормативная
нагрузка на 1п.м. фундамента составляет
2.2.3 Определение ширины подошвы фундаментной плиты
Принимаем расположение блоков в плане вплотную один к другому. При длине блока l=1м требуется ширина, которая определяется по формуле
(2.14)
где b-требуемая ширина блока, м;
-средний
удельный вес материала фундамента и
грунта на его обрезах (
);
-глубина
заложения фундамента, м.
Принимаем ширину плиты b=1200мм, кратно 200мм.
2.2.4 Расчёт площади сечения арматуры
Изгибающий момент в консольной части подушки у грани фундаментных блоков от расчётных нагрузок равен
М=0,5р
(2.15)
где
с-величина вылета консольной части
подушки: с=(b-
)/2=(1200-400)/2=400мм=0,4м
(2.16)
р- давление под подошвой фундамента:
(2.17)
Минимальная рабочая высота фундаментного блока определяется по формуле
(2.18)
где -определяется по п.3.31 СНиП (0,6-для тяжёлого бетона);
-расчётное сопротивление бетона осевому растяжению, кН/ (см.пункт 3.1).
Защитный
слой а=4см. окончательно принимаем h=30см
и
Площадь сечения арматуры
(2.19)
Принимаем рекомендуемый минимальный шаг стержней 200мм, тогда по длине блока в 1м укладывают
Процент армирования
Армирование фундаментных блока показано на рисунках 2.7 и 2.8
Рисунок 2.7
Рисунок 2.8
Разраб.
Кутузова К
Разраб.

(0,4·24·1,5)