1.7.Розрахунок конструкції №1

Розрахунок монолітного перекриття

1 Відповідно до варіанту завдань збираємо навантаження від 1м² перекриття(g)

g_р = 5,038кН/м²

2. Визначаємо загальне навантаження на плиту:

P=gxl_дxl_к (11)

P= 5,038 × 5,6 × 3,15 = 88,87

3. Визначаємо співвідношення сторін

l_д/l_к = 5,6/3,15 = 1,7 (12)

4 За допомогою таблиці 1 (додаток 2) знаходимо коефіцієнти для визначення велечин згинаючих моментів:

а_к= 0,4435; а_д= 0,177; ß_д=0,0448;

5 Визначаємо величини згинаючих прольотних моментів

М_к= а_к × Р (13)

М_к= 0,4435 × 88,87 = 39,4кНм²

М_д= а_д × Р (14)

М_д= 0,177 × 88,87 = 15,73кНм²

6 Визначаємо величини згинаючих прольотних моментів

М_д= ß_д × Р (15)

М_д= 0,0448 × 88,87 = 3,98кНм²

7 Виконуємо розрахунок нижньої арматури

α_m = M_к / γ_b b h₀ ² R_b, (16)

де, h₀ = h – a = 15 - 2 = 13см

α_m = 39,4 / 0,85 × 1×0,13² × 9,775 = 0,039 / 0,14 = 0,28

8 Знаходимо значення η

η = 0,830

9 Визначаємо площу розтягнутої арматури

A_s = M / R_s η h₀; (17)

A_s = 0,039 / 365 ×0,830 × 0,13 = 0,039 / 39,38 = 0,0009904 = 0,9904см²

10 Виконуємо розрахунок верхньої арматури

α_m = M_к / γ_b b h₀ ² R_b,

де, h₀ = h – a = 15 - 2 = 13см

α_m = 3,98 / 0,85 ×1 ×0,13² × 9,775 = 0,00398 / 0,14 = 0,028

11 Знаходимо значення η

η = 0,990

12 Визначаємо площу розтягнутої арматури

A_s = M / R_s η h₀;

A_s = 0,00398 / 365 × 0,990 × 0,13 = 0,00398 / 46,98 = 0,0000847 = 0,0847см²

Визначили необхідну кількість арматури. Арматура нижня: A_s = 0,99см², та арматура верхня: A_s = 0,0847см². Отже, приймаємо нижнє армування: A_s = 3,93 см² 5⌀10 А400С з кроком 150, та верхнє армування: A_s = 4,71 см² 5⌀10 А400С з кроком 150.

1.8 Розрахунок конструкції №2

Розрахунок монолытного сходового маршу

Визначення навантажень і зусиль. Власна вага типових маршів за каталогом індустріальних видавців для житлового та цивільного будівництва становить

= 3,6кН/ , коефіцієнт надійності за навантаженням γf = 1,2; довго діюче тимчасова навантаження ld = 1 кН/ .

Розрахункове навантаження на 1 м довжини маршу

q = ( γf + γf ) a (кН/м) (18)

q = (3,6 * 1,1 + 3 * 1,2) 1,2 = 9,072кН/м.

Згинальний розрахунковий момент у середині прольоту маршу

М = (19)

М =

Поперечна сила на опорі

Q = (20)

Q =

Попереднє призначення розмірів перерізу маршу. Стосовно до типових заводських форм призначаємо товщину плити (по перетину між сходинами)

h f = 30 мм, висоту ребер h = 170 мм, товщину ребер br = 80 мм. Дійсний перетин маршу заміняєм на тавровий перетин з полицею в стислій зоні

b= 2br = 2 * 80 = 160 мм; ширину полиці h f при відсутності поперечних ребер приймаємо не більше h f = 12 h f + b = 12 * 3 + 16 = 52см. Приймаємо за розрахункове менше значення h f = 52 см.

Підбір площі перерізу поздовжньої арматури. За умовою встановлюємо розрахунковий випадок для таврового перерізу ( при x = h f ) : при

M ≤ Rb γb2b f * (h0 – 0,5 h f ) нейтральна вісь проходить в полиці;

1 330 000 ˂ 14,5 (100) 0,9 * 52 * 3 (14,5 – 0,5 * 3) = 2 640 000 Н*см; умова задовільняється нейтральна вісь проходить в полиці; розрахунок арматури виконуємо за формулами прямокутних перерізів шириною b f = 52 см.

A0 = (21)

A0 =

Знаходимо ƞ = 0, 0,960; ξ = 0,08

AS =

AS = (22)

Приймаємо 2 Ø 14 А – ІІ, АS = 3,08 ( - 4,5 % допустимо ). При 2 Ø 16 А – ІІ, АS = 4,02 (+25% значний пере розхід арматури). В кожному ребрі встановлюємо по одному плоскому каркасу К-1.

Розрахунок похилого перерізу на поперечну силу. Поперечна сила на опорі Qmax = 17,8 * 0,95 = 17 кН. Обчислюємо проекцію розрахункового похилого перерізу на поздовжню вісь за формулами:

Bb = φb2(1+ φf + φn) Rbt γb2b , де (23)

φn = 0; φf = 2 = = 0,175 ˂ 0,5; (1 + φf + φn ) = 1 + 0,175 =

= 1,175 ˂ 1,5;

Bb = 2 * 1,175 * 1,05 * 0,9 (100) 16 * = 7,5 * Н/см;

у розрахунковому похилому перерізі Qb = QSυ = Q/2, а так як по формулі

Qb = Bb /2, то с = Bb/2, то с = Bb/0,5Q = 7,5* /0,5 * 17 000 = 88,3 см, що быльше 2 h0 = 29см. Тоді Qb = Bb/c = 7,5 * /29 = 25,9 * Н = 25,9 кН, що більше Qmax = 17 кН, отже, з розрахунку поперечна арматура не потрібна.

В ¼ прольоту призначаємо з конструктивних міркувань поперечні стрижні діаметром 6 мм із сталі класу А - І кроком s = 80мм ( не більше h/2 =

= 170/2 = 85мм), АSυ = 0,283 , RSυ = 175 МПа; для двох каркасів n = 2,

АSυ = 0,566 ; μυ = 0,566/16*8 = 0,0044; а = ЕS/Еb = 2,1 * /2,7 * = 7,75

В середній частині ребер поперечну арматуру розташовуємо конструктивно з кроком 200мм.

Перевіряємо міцність елементу по похилій смузі між похилими тріщинами за формулою

Q ≤ 0,3φυ1φb1Rb γb2bh0, де (24)

φυ1 = 1 + 5а μυ = 1 + 5*7,75*0,0044 = 1,17;

φb1= 1-0,01 * 14,5 * 0,9 = 0,87;

Q = 17 000 ˂ 0,3 * 1,17 * 0 ,87 * 14,5 * 0,9 * 16 * 14,5 (100) = 93 000 Н;

умова дотримується, міцність маршу по похилому перерізі забезпечена. Далі розраховується прогини ребер і перевіряють їх з розкриття тріщин.Плиту маршу армують сіткою зі стержнів діаметром 4/6мм, розташованих кроком 100/300мм. Плита монолітно пов'язана зі сходинами, які армують з конструктивних міркувань, і її несуча здатність з урахуванням роботи сходинок цілком забеспечуться. Сходини, які укладаються на косоури, розраховують як вільно оперті балки трикутного перетину. Діаметр робочої арматури сходинок з врахуванням транспортних і монтажних впливів призначають в залежності від довжини сходинок lst:

lst =1,35 м - 6мм, хомути виконують з арматури діаметром 4/6 мм кроком 200мм.