2.2. Розрахунок будівельних конструкцій
2.2.1. Розрахунок кругло порожнистої плити
Дано:
bн=1,5м; В20; l=5,4м; А400С; А 240С
1. qроз.=5821,98Н=5,8кН/м
q= qпер.* bн=5,8*1,5=8,7кН/м
Lк=Ln-(200-120)-(190-120)=5400-80-70=5250мм=5,25м
Lр= Lк-120/2-120/2=5250-120=5130мм=5,13м
Q=q*l/2=8,7*5,4/2=23,49кН
М= q*l2/8=8,7*5,42/8=31,71кНм
2.b=bf -hf`- n*d=1480-7*159=367мм=36,7см
3.Rbt=0,9кН/см2 Rs=36,5кН/см2
Rb=1,15кН/см2 Es=200000МПа
Eb= 27000МПа Rsw=29кН/см2
4.Визначаємо положення нейтральної осі
Мf'=Rb*bf'*hf'(h0-hf'/2)
h0=h-a=220-15=205мм=20,5см
Мf'=1,15*1480*3(20,5-3/2)=97014кН*см=97,01кН*м
М<Мf'; 31,71кНм<97,01кН*м-нейтральна вісь проходить в полці.
5.αm=M/(Rb*b*h02)=3171/(1,15*148*20,52)=0,9
ξ=0,95
Аs=M*100/(Rs*h0*ξ)=3171/(36,5 *20,5*0,95)=4,46см2
Приймаємо 8Ø12 А300С, Аs=9,05см2
Приймаємо S=189мм
Розрахунок поперечної арматури
Qn< φb3*Rb*b*h0
де φb3=0,6 для важкого бетону
Qn =0,6*0,9*36,7*20,5=406,26кН
Q < Qn; 23,49кН<406,26кН
Отже, поперечна арматура приймається конструктивно 4Ø6А240С
Аsw=0,283см2
Перевіряємо достатність прийнятого перерізу:
Q ≤ 0,3* φω1* φb1*Rb*b*h0
φω1=1+5*(Es/Eb)*(Asw/(S*b)) < 1,3
φω1=1+5*(200*103/27*103)*(4*0,283/(36,7*11)) =1,02
1,02 < 1,3
φb1=1-0,01*Rb=1-0,01*11,5=0,885
Q = 0,3*1,02*0,885*1,15*36,7*20,5=234,3кН
23,49кН < 234,3кН,отже розміри поперечного перерізу достатні
2.2.2. Розрахунок стрічкового фундаменту
Дано: В20; ρ=20 кН/м3; А400С; Rо = 0,26МПа; dф = 1,3м; l = 1мф;
Nп = 117,43 кН;
1.Визначаємо ширину стрічкового фундаменту
вф =117,43/(260-20*1,3) = 0,5м
Приймаємо вф=1м
2.Перевіряємо міцність
σ =N/(вф*l)+ ρ *dф<R0 кН/м2
σ = 117,43/(1*1)+20*1,3=143,43>260 кН/м2
143,43<260 кН/м2
3.Визначаємо згинальний момент
М мах = 0,125* σгр* (вф-вс)2*l кН*м
Ммах = 0,125*143,43* (1-0,5)2*1 = 4,48 кН*м
ho = 30-3,5 = 26,5 см
4.Знаходимо площу робочої арматури
Аs=Ммах/( Rs* hо*0,9) = 448/(36,5*26,5*0,9) = 0,51 см2
5.Знаходимо кількість робочих стержнів
n =(L-2a)/S+1 =( 100-2*3,5)/30+1 = 6 Приймаємо n=6, S=300мм
Робоча арматура 6Ø10 А400С Аs=3,93см2
Монтажна арматура Ø 6 А240С
2.2.3. Розрахунок сходового маршу
Дано:В20, А400С, А240С, Rbt=0,9кН/см2 Rs=36,5кН/см2
Rb=1,15кН/см2 Es=200000МПа
Eb= 27000МПа Rsw=29кН/см2
Збір навантаження на 1м погонний сходового маршу
№ |
Вид навантаження |
Формула підрахунку |
Нормативне навантаження |
γf |
Розрахункове навантаження |
1
2 |
Постійне Власна вага сходового маршу Тимчасове Навантаження по ДБН |
qn=3,6*1,4
qn=3*1,4
|
5,04
4,2 |
1,1
1,2 |
5,54
5,04 |
|
Всього |
|
9,24 |
|
10,58 |
Розрахункова схема маршу
Розрахунковий згинальний момент
М= q*l2/8=10,58*2,842/8=10,66кНм
Поперечна сила
Q=q*l/2=10,58*2,84/2=15,02кН
Розрахунковий
переріз маршу
hf=30мм, h=170мм, b=2*80=160мм
bf'≤2(l/6)+b=2(2800/6)+160=1106мм
або bf'≤12* hf +b=12*30+160=520мм
Приймаємо bf'=52 см
h0=h-a=170-25=145мм
Підбираємо площу перерізу повздовжньої робочої арматури
Визначаємо положення нейтральної осі
Мf'=Rb*bf'*hf'(h0-hf'/2)
Мf'=1,15*52*3(14,5-3/2)=3447,6кН*см=34,4кН*м
М<Мf'; 10,66кНм<34,4кН*м-нейтральна вісь проходить в полці, переріз розраховується як прямокутний з шириною bf'=52см
αm=M* γn/(Rb*b*h02)=1066*0,95/(1,15*52*14,52)=0,084
ξ=0,9
Аs=M* γn /(Rs*h0*ξ)=1066*0,95/(36,5 *14,5*0,9)=2,23см2
Приймаємо 2Ø12 А400С, Аs=2,26см2
Із
умов технології зварювання приймаємо
діаметр поперечних стержнів
Ø 6 А240С з кроком S=h/2=17/2=8,5см, приймаємо S=8см, n=2
Asw=0,57см2
На ділянках ¼*L=1/4*3=0,75м з двох ссторін S=8см, а в середин прольоту S=20см. Довжина повздовжніх ребер L=3520мм
Перевірка міцності на достатність розмірів поперечного перерізу маршу
Розрахунок міцності по навкісних перерізах на поперечну силу
Qn< φb3*Rb*b*h0
де φb3=0,6 для важкого бетону
Qn =0,6*0,9*16*14,5=125,28кН
Q < Qn; 15,02кН<125,28кН
qsw=Rsw*Asw/8=29*0,57/8=2,06кН/см
Перевірка міцності на достатність розмірів поперечного перерізу маршу
Q ≤ 0,3* φω1* φb1*Rb*b*h0
φω1=1+5*(Es/Eb)*(Asw/(S*b))
φω1=1+5*(200*103/27*103)*(0,57/(16*8)) =1,16
φb1=1-0,01*Rb=1-0,01*11,5=0,885
Q = 0,3*1,16*0,805*1,15*16*14,5=82,17кН
14,17кН < 82,17кН
Qзад < Q отже, міцність маршу по навкісних перерізах забезпечується.
Крок приймаємо конструктивно S=200мм.