2. Основные нормативные и расчетные характеристики.

По нагрузкам. Расчетная нагрузка от конструкции покрытия принята g_d=6,16^кН/_м³. Нормативное значение равномерно распределенной временной нагрузки на плиты перекрытия приняты по табл.3 СНиП q_k =1,5 ^кН/_м²; ; р_кл=18 ^кН/_м³.

По материалам. Бетон тяжелый класса С²⁰/₂₅ с ƒ_ск=20МПа (п.6.12СНБ),

(п.6.1.2.11.СНБ);

Е_cm=32000МПа (т.6.2СНБ), α=1(п.6.1.5.4СНБ),

ƒ_ctk=1,5МПа (т. 6.1 СНБ); .

Сталь класса S400 с ƒ_yd= 367 МПа (т. 6.5 СНБ), E_s=200000 МПа (т. 6.2.1.4 СНБ).

Сталь класса S240 с ƒ_yd=218 МПа, ƒ_ywd⁼157 МПа (т. 6.3 СНБ).

3. Расчет внутреннего элемента перемычки.

А). Определение сечения перемычки.

Высота сечения перемычки может быть принята в пределах h=(¹/₁₀÷¹/₂₀)l^в_o=¹/₁₀×1,33=0,133 (м). Принимаем h=14cм, а в=¹/₂ кирпича равное 120см.

Окончательно принимаем в×h=12×14 см.

Б). Определение нагрузок.

Нагрузку от кладки принимаем равной весу пояса не отвердевшей кладки высотой, равной пролету перемычки в свету 1_св=1,08 м. Нагрузка на 1п.м. внутреннего элемента сводим в таблицу 2.1.2.1.

Таблица 2.1.2

Вид нагрузки		Расчет нагрузки		Нормативная нагрузка, кН/м²		Коэффициент надежности по нагрузке		Расчетная нагрузка, кН/м²
Постоянная
1.Собственный вес элемента	1×0,12×0,14×2,7		gк1=0,045		1,35		gd1=0,061
2.Вес кладки стены	1×0,51/4×1,08×18		gк2=2,4786		1,35		gd2=3,34611
3.От конструкции пола и плиты перекрытия	3,90635×2,7		-		-		gd4=10,54715
Итого:	-		-		-		∑gdi=13,95426
Временная
Табл.3 СНиП «Нагрузки и воздействия»	1,5×2,7		qкi=4,05		1,5		qdi=6,075
Итого:			-				∑qdi=6,075
Полная нагрузка							∑gdi+∑qdi= 20,03

В). Определение расчетных усилий.

Расчетный изгибающий момент:

Расчётная поперечная сила:

Г). Расчет прочности по нормальному сечению.

Приняв с=30мм, определяем рабочую высоту

d=h-c=14-3=11(см). Определяем табличный коэффициент:

α_mlim⁼0,364 (по т. 6.7 область деформирования 2)

α_m=0,228< α_mlim =0,364

По табл. 6.7 при α_m=0,228, η=0,865, тогда необходимое сечение растянутой арматуры составляет:

Принимаем 1 ø14S400 с .Определяем % армирования:

Д). Определение шага поперечных стержней по конструктивным соображениям.

Согласно таблице соотношений продольной и поперечной арматуры из условия сварки принимаем поперечную арматуру ø 6мм S 240. Площадь поперечного сечения 1-во стержня (при армировании плоским каркасом) равна:

По конструктивным соображениям принимаем шаг поперечных стержней при

- на при опорном участке Принимаем

- в средней части перемычки Принимаем

Е). Расчет прочности на действие поперечной силы V_sd по наклонной полосе между трещинами.

Условие прочности имеет вид: V_sd<V_rd,max,

где , здесь

- коэффициент, учитывающий влияние хомутов

;

, гдеβ_н =0,01 для тяжелого бетона.

Определяем коэффициент :

Проверяем условие прочности сечения по наклонной полосе между трещинами:

. Так как V_sd =13,3 кН<V_rd,max =49,2 кН, то прочность сечения по наклонной полосе между трещинами обеспечена.

Ж). Расчет прочности изгибаемого ж/б элемента на действие поперечной силы V_sd по наклонной трещине.

Проверяем условие прочности сечения по наклонной трещине: V_sd<V_rd,ct, где

значит принимаем К=2 , где d в мм.

тогда

V_rd,_ct=9,14кН>V_rd,ct,min=5,28кН

Так какV_sd=13,3 кН >V_rd,ct=9,14 кН, то прочность сечения по наклонной трещине не обеспечена и требуется расчет поперечной арматуры.

З). Так как необходим расчет поперечных стержней, то проверяем условие:

1. V_sd<V_rd , здесь V_rd = V_cd+ V_sw , здесь

2. — усилие воспринимаемое бетоном, где

3.Момент, воспринимаемый бетоном:

, где

η_f=0 - для элементов прямоугольного сечения

η_c2=2 - для тяжелого бетона

4. Определяем длину проекции наиболее опасного наклонного сечения:

, гдеq- нагрузка на погонный метр перемычки.

l_inc должна быть не более:

l_inc=0,35 м <3,33×0,11=0,37, значит принимаем l_inc =0,35м.

5. Определяем поперечную силу V_cd, воспринимаемую сечением над вершиной наклонной трещины:

6. Определяем усилие в хомутах на единицу длины перемычки:

где η_cз=0,6 для тяжелого бетона.

7. Определяем длину проекции наклонной расчетной трещины:

Должно соблюдаться условие:

l_inc,cr=0,2 м <l_inc=0,35м

l_inc,cr =0,2м< 2×d=2×0,11=0,22м

l_inc,cr =0,2 м >d=0,11 м

Принимаемl_inc,cr =0,2м

8. Усилие, воспринимаемое поперечными стержнями:

V_sw= V_sw×l_inc,cr=44,4×0,2=8,88(кН)

9. Проверяем условие:

V_sd=13,3кН<V_rd= V_cd+ V_sw=8,29+8,88=17,17кН