Курсовой проект на тему проектирование конструкций многоэтажного зданий по дисциплине железобетонные и каменные конструкции ПГУ
.pdf
1. Общие данные для проектирования
Четырехэтажное каркасное здание без подвала имеет размеры в плане 71,4х16,8м и сетку колонн 5,95х5,6 м. Высота этажа 4,1 м. Здание с полным каркасом. Нормативное значение временной нагрузки на перекрытие Qk=6,7 кН/м2. Снеговая нагрузка по схеме 2а (место строительства – г. Витебск). Класс среды по условиям эксплуатации конструкций ХD-1.
2. Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия
Ригели поперечных рам трехпролётные. Плиты перекрытий – ребристые. Ребристые плиты принимаются с номинальной шириной, равной 1200 мм; связевые распорки шириной 800 мм размещаются по рядам колонн и опираются на ригели.
Шаг колонн в продольном направлении составляет 5,95 м и в поперечном направлении составляет 5, м.
1 |
План сборного перекрытия |
à |
|
|
|
5600 |
400 |
 |
|
|
16800 |
5600 |
|
Á |
|
|
|
5600 |
400 |
800 800
1200х4 1200х4 1200х4
П-1 П-1 П-1 П-1 П-2 П-1 П-1
П-1 П-1 П-2 П-1
П-1 П-1 П-1
À 
|
5950 |
|
5950 |
5950 |
5950 |
|
5950 |
5950 |
5950 |
5950 |
5950 |
5950 |
5950 |
5950 |
|
|
|
|
|
|
|
|
71400 |
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
1 |
3 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
Рис.1. Компоновка перекрытия здания с полным железобетонным каркасом
3.Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия
3.1Общие данные
Согласно таблице Г.1 Приложения Г СП 5.03.01-2020 [1] для класса условий эксплуатации ХD-1 принимаем индикативный минимальный класс прочности бетона
30/37
Нормативное сопротивление бетона на осевое сжатие по табл. 6.1 [1]:
с = 30 МПа
Расчетное сопротивление бетона сжатию (п.6.1.2.11 [1]):
f |
|
= |
cc ktc fck |
= |
1 1 30 |
= 20МПа |
cd |
|
|
||||
|
|
c |
1, 5 |
|
||
|
|
|
|
|||
где:
= 1,5 - коэффициент безопасности по бетону согласно т.4.6 [1].
− коэффициент, учитывающий разность между прочностью бетона, установленную с применением контрольных образцов,и эффективной прочностью бетона в конструктивном элементе [1]; = 1,0
3
ktc — коэффициент, учитывающий влияние на прочность бетона длительности действия нагрузки, неблагоприятного способа ее приложения, повышенной хрупкости высокопрочного бетона и т.п. [1]; рекомендуемое значение — ktc = 1,0
Среднее значение прочности бетона при осевом растяжении (т.6.1 [1]): с = 2,9МПа Характеристическое значение предела прочности бетона при осевом растяжении (т.6.1 [1]):
|
с = 2,0МПа |
Расчетное |
значение предела прочности бетона при осевом растяжении |
(п.6.1.2.12) [1]: |
|
f |
|
= |
k |
tt |
|
f |
ctk |
= |
0, 7 2 |
= 0, 93МПа |
|
|
|
|
|
||||||
ctd |
|
|
|
|
|
1, 5 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где:
− коэффициент, учитывающий влияние на прочность на растяжение бетона нормального веса длительности действия нагрузки, неблагоприятного способа ее приложения, повышенной хрупкости высокопрочного бетона и т.п.; принимают равным 0,7.
Для армирования плиты принимаем продольную арматуру S500. Определимрасчетные характеристики для арматуры S500.
Нормативное сопротивление арматуры растяжению: = 500 МПа Расчетное сопротивление арматуры растяжению составит (п.6.2.2.12 [1]):
fyd =
f
yk s
=
500 |
= 435MПа, |
|
1.15 |
||
|
где: |
|
|
|
|
= 1,15 - частный коэффициент для арматуры, согласно т.4.6 [1].Нормативное |
|
|
||
сопротивление поперечной арматуры растяжению: = 240 МПа |
|
|
|
|
Расчетное сопротивление поперечной арматуры |
растяжению составит(согласно |
|||
п.8.2.2.2 [1]): = ∙ 0,8 = 240 ∙ 0,8 = 192 МПа |
|
|
|
|
|
|
= |
+ |
|
Номинальная толщина защитного слоя составляет (п.6.3.4.1 [1]): |
|
|
||
= 10мм допустимое отклонение (п.6.3.4.4 [1]). Минимальный защитный слой бетона (согласно п.6.3.4.3 [1]): = { , ; , ; 10мм}
, − минимальная толщина из условия сцепления (п.6.3.4.4 [1]), в нашем случае принимается не менее диаметра арматуры.
Предварительно принимаем диаметр рабочей арматуры: = 12мм ( , = = 12мм);, − минимальная толщина из условий защиты от влияния окружающей среды ( согласно таблице 6.11 СП 5.03.01-2020 [1] для класса конструкции S4 , = 35 мм);
= {12 мм; 35 мм; 10 мм}
Номинальная толщина защитного слоя составляет: Принимаем = 45 мм
Предварительно задаемся размерами сечения ригеля:
-высота hриг = (1/10 − 1/15)·L=(1/10 − 1/15)·5,6=585…366мм, принимаем hриг =700мм,
где L – пролет.
-ширина сечения bриг = (0,2 − 0,4)h, bриг = (0,2-0,4)550 = 110…220мм.
По конструктивным требованиям принимаем ширину ригеля b = 400мм Найдем требуемую высоту поперечного сечения ребристой плиты:
|
c leff |
f yd |
|
q |
|
+ v |
|
30 5650 435 |
|
1,5 3.35 + 3.35 |
|
|
h = |
|
|
|
|
n |
n |
= |
|
|
|
= 460,83мм |
|
E |
s |
q |
+ v |
2 105 |
6.7 |
|||||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
n |
|
n |
|
|
|
|
|
||
4
где:
l |
eff |
|
- расчетный пролёт плиты, равный
leff = lп-b-а = 5950-100-200= 5330 мм
здесь lп – расстояние между внутренними гранями ригелей, мм; b – величина опирания плиты на полку ригеля;
qn |
и |
vn |
- длительная и кратковременная нормативные составляющие временной нагрузки |
соответственно;
с– коэффициент, принимаемый для ребристых плит 30;
- коэффициент увеличения прогибов при длительном действии нагрузки (для ребристых плит принимается равным 1,5).
Окончательно принимаем высоту плиты: h = 470 мм.
Приведённая толщина панели равна площади полученного тавра делённой на ширину панели.
S |
|
|
=100 1140 + 240 370 = 202800мм |
2 |
= 0, 2028м |
2 |
|
|
|
тавра |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
hred=0,2028/1,17=0,173 м =17,3см |
|
|
|
||||
|
|
|
3.2. Определение внутренних усилий |
|
|||||
|
|
Сбор нагрузок на 1 м2 плиты перекрытия приведен в таблице 1. |
|
||||||
Вид нагрузки |
|
|
Нормативная |
Коэффициент |
Расчетная |
||||
|
|
|
|
|
|
надежности по нагрузке, |
|||
|
|
|
|
нагрузка, кН/м2 |
нагрузка, кН/м2 |
||||
|
|
|
|
f |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Постоянная |
|
|
|
1.От собственного веса ребристой |
|
|
|
|
|
|
|||
плиты перекрытия |
|
|
4,325 |
|
1,35 |
5,839 |
|||
(δ=0,173, =2500кг/м3 ) |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
2.От конструкции пола |
|
|
|
|
|
|
|||
(δ=0,06 м, =1950кг/м3) |
|
|
1,17 |
|
1,35 |
1,579 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
3.От керамической плитки |
|
|
0,48 |
|
1,35 |
0,648 |
|||
(δ=0,02 =2400кг/м3) |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||||
Итого |
|
|
|
|
5,975 |
|
|
8,066 |
|
|
|
|
|
|
|
Временная |
|
|
|
Полезная |
|
|
|
6,7 |
|
1,5 |
10,05 |
||
Всего |
|
|
|
|
12,675 |
|
18,116 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Расчет плиты по несущей способности производим на действие наиболее неблагоприятного из следующих сочетаний нагрузок (в расчете нагрузки приводим к 1 метру длины плиты):
1) |
( |
|
|
|
G ) b |
+ Q b |
||||
|
|
G |
|
k |
nom |
|
0 |
d nom |
||
|
|
|
|
|
||||||
2) |
( |
|
|
|
G ) b |
|
+ Q b |
|||
|
|
|
G |
k |
nom |
|
d nom |
|||
|
|
|
|
|
||||||
где 0 - коэффициент для комбинационного значения переменного воздействия; согласно СН
2.01.01-2019[2] принимаем 0 =1,0;
|
- понижающий коэффициент; согласно СН 2.01.01-2019[2] принимаем |
|
Тогда, |
|
|
1) |
( GGk ) bnom + 0Qd bnom =5,8.06660251.21,175+ +10.05, 7 8,1.525= |
21.1,1745кН=13,/ м595кН / |
=0,85.
м
2) |
( |
|
|
G ) b |
+Q b |
|
G |
k |
nom |
d nom |
=
0,85 8.0665, 60251.21,175+10.05+8,5251.
=1,17520.29=кН15,
/612м
кН
/ м
Расчетный изгибающий момент и максимальная поперечная сила от действия второго сочетания нагрузок равны:
|
|
|
|
|
q |
|
l |
2 |
|
|
|
21.74 |
5, 65 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
M |
|
|
= |
2 |
eff |
= |
= 86.75кН м |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
sd |
|
|
8 |
|
|
8 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
V |
|
= |
q2 leff |
= |
21.74 5, 65 |
= 61.42кН |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
sd |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Расчет плиты по эксплуатационной пригодности производим на действие практически постоянного сочетания нагрузок:
3) |
( |
|
G ) b |
+ Q b |
|
k |
nom |
2 k nom |
=
4,15.9751,1.275++0.80, 66.75,51.21,175=13.602= 8, 754кНкН/ м/ м
где
|
2 |
|
- коэффициент для практически постоянного переменного воздействия (принят равным
0,8 согласно СН 2.01.01-2019[2]);
Qk |
- нормативное значение временной нагрузки, кН/м2; |
Gk |
- нормативное значение постоянной нагрузки, кН/м2; |
bnom - номинальная ширина плиты, равная 1200 мм. |
|
Расчетный изгибающий момент и максимальная поперечная сила от действия практически постоянного сочетания нагрузок равны:
|
|
|
q2 leff2 |
|
|
|
|
13.602 5, 652 |
||||
M sd |
= |
|
|
|
= |
|
|
|
= 54.28кН м |
|||
8 |
|
|
8 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
V = |
q2 leff |
= |
13.602 5, 65 |
= 38.43кН |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
sd |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3.3 Расчет плиты по прочности сечений, нормальных к продольной оси
Расчет производим с использованием упрощенного деформационного метода. Максимальный расчетный момент равен M sd = 86.75кН м .
Проверим условие, определяющее положение нейтральной оси. Предполагаем, что нейтральная ось проходит по нижней грани полки, и определяем область деформирования для прямоугольного
сечения шириной |
b |
eff . |
Проверим выполнение условия Mf>Msd:
= = |
h'f |
= |
100 |
= 0.239 |
, |
||
d |
|
418 |
|||||
|
|
|
|
||||
где d=h-cnom-Ø/2=470-45-7=418 мм –рабочая высота сечения при заданном диаметре рабочих продольных стержней арматуры 14 мм.
6
Изгибающий момент, воспринимаемый находится по формуле:
M |
f |
= f |
cd |
|
|
|
|
бетоном, расположенным в пределах высоты полки,
b |
|
d |
2 |
(1,14 − 0,57 |
2 |
− 0,07) |
f |
|
|
M |
f |
|
M |
sd |
|
M |
|
2 |
(1.14 0.239 −0.57 0.239 |
2 |
−0.07) |
= 704, 4кН м |
f |
=1 20 1170 418 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
-граница сжатой зоны проходит в полке.
|
|
|
|
|
M |
|
|
|
|
|
86.75 10 |
6 |
|
|
|
|
|||
|
|
= |
|
|
Sd |
|
|
= |
|
|
= 0.021 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
m |
|
f |
|
b |
|
d |
2 |
|
1 20 1170 |
|
|
2 |
|
|
|
|||
|
|
|
cd |
|
|
|
418 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
eff |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
M Sd |
|
|
|
|
86.75 10 |
6 |
|
|
|
|
|
|
||
|
треб |
= |
|
|
= |
|
|
|
|
|
= 488, |
33мм |
2 |
||||||
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
S1 |
|
|
f |
|
|
d |
0.977 435 418 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
yd |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где
=0,977 при
|
m |
= 0.021 |
|
|
Принимаем арматуру S500 4 14 с АS1 = 6,16см2.
Сравним площадь принятой арматуры с минимально допустимой площадью армирования:
A |
A |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s1 |
|
s min |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
A |
= 0.26 |
|
fctm |
b d = 0.26 |
2.9 |
240 |
418 |
=151, 28 мм |
2 |
, но не менее |
|||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
s,min |
|
|
|
fyk |
t |
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
A |
|
= 0.0013 b |
d = 0.0013 240 418 =130, 42 мм |
2 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
s,min |
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Таким образом, площадь поперечного сечения принятой арматуры больше минимально допустимой площади армирования As1=452 мм2 > As,min=151,28 мм2.
3.4 Расчет плиты по прочности наклонных сечений
Максимальная поперечная сила от полной расчётной нагрузки VSd=61.42 кН. Проверяем необходимость установки поперечной арматуры по расчёту.
Определяем расчетную поперечную силу, воспринимаемую элементом без вертикальной и наклонной арматуры (п. 8.2.1.2[2]):
где
k =
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
VRd ,c = |
CRd ,c |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0.12 1.69 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
= |
0,18 |
= |
0,18 |
= 0,12 |
; |
|
||||
Rd ,c |
|
|
|
1, 5 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
c |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
+ |
200 |
=1 |
+ |
|
200 |
=1.69 |
2 |
; |
||||||
|
|
d |
|
|
418 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
= |
A |
|
= |
|
616 |
= 0.0061 |
|||||
|
|
sl |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
b d |
|
|
240 418 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k (100 |
l |
f |
ck |
)3 |
+ k |
b |
d = |
||
|
|
|
|
1 |
cp |
w |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1
(100 0.0061 30)3 240 418 = 53,57кН
0.02 |
; |
|
sp = 0 (плита не имеет предварительно напряженной арматуры);
но не менее: |
|
|
|
|
|
|
V |
= v |
+ k |
cp |
|
b |
d = 0.425 240 418 = 40,19кН , |
Rd ,c |
min |
1 |
|
w |
|
|
где vmin = 0.035 k3/2 fck1/2 |
= 0.035 1.693/2 |
301/2 = 0.425МПа |
||||
Т.к. VSd=61.42 кН >VRd,c=53,57 кН, следовательно, требуется установка поперечной арматуры по
расчёту.
7
VRd
Согласно п 8.2.2.2. [1] для элементов с вертикальной поперечной арматурой сопротивление срезу принимается как меньшее из значений:
|
|
A |
|
|
|
|
|
V |
= |
sw |
zf |
|
cot . |
||
|
|
ywd |
|||||
Rd,s |
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
= |
|
|
b z f |
||
|
|
cw |
|
w |
1 cd |
||
|
|
|
|
|
|||
Rd,max |
|
cot |
+ tan |
||||
|
|
|
|||||
где Asw — площадь сечения поперечной арматуры; s — расстояние между хомутами;
fywd — расчетное значение предела текучести поперечной арматуры;
1 — коэффициент понижения прочности бетона, учитывающий влияние наклонных трещин;cw — коэффициент, учитывающий уровень напряжения в сжатом поясе (принимаем равным
единице);
z=0,9d – плечо внутренней пары сил;
|
=40 |
0 |
– угол между трещиной и продольной осью плиты; |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
f |
|
=0,528 (fck в МПа). |
|
|
|
|
|
|
= 0,6 1− |
ck |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Принимаем конструктивно поперечную арматуру |
12 класса S240 ( |
A |
=131,3 |
мм |
2 |
) c шагом на |
||||||
|
||||||||||||
sw |
|
|
|
|||||||||
приопорных участках s=200мм.
Определим
V |
Rd ,s |
|
и
VRd ,max
V |
= |
Rd,s |
|
VRd,max
A |
|
zfywd cot . = |
131, 3 |
0.9 418 167 |
cot 40 = 63.02кН |
||||
sw |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
s |
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
b z f |
= |
1 240 0.9 418 0.528 20 |
= 277, 5кН |
|||
|
cw |
w |
1 cd |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
cot + tan |
|
cot 40 + tan 40 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Таким образом, при данной арматуре VRd,s=63.02 кН > VSd=61.42 кН – условие прочности удовлетворяется.
Принимаем на приопорных участках поперечную арматуру 12 S500 c шагом s1=200мм. В середине пролёта шаг принимается s2=310мм при арматуре того же класса и диаметра, наибольшее продольное расстояние между следующими друг за другом элементами поперечной арматуры не должно превышать значения sl,max, где:
sl,max = 0,75d (1− cot ) =0,75 418=313,5 мм
Определим коэффициент поперечного армирования для сечения на приопорном участке:
w = Asw ,
sbw sin
где w — коэффициент поперечного армирования;
Asw — площадь сечения поперечной арматуры на длине s ( Asw =131,3мм2 );
s — расстояние между поперечной арматурой, измеренное вдоль продольной оси элемента (шаг поперечной арматуры); для приопорного участка s = s1 = 200мм ;
bw
— ширина ребра элемента (
bw
=
240мм
);
— угол между поперечной арматурой и продольной осью элемента, α=90º Тогда:
= |
Asw |
= |
131,3 |
= 2,74 10−3 |
|
|
|||
w |
sbw sin |
|
200 240 1 |
|
|
|
|||
То же для середины пролета (s2=310мм):
1 |
|
Asw |
|
131,3 |
|
= 1,71 10 |
−3 |
|
w |
= |
|
= |
|
|
|
|
|
sbw sin |
|
|
|
|
||||
|
|
|
310 |
240 |
1 |
|
||
8
Определим минимальный коэффициент армирования:
|
= |
0,08 |
|
f |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
ck |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
w ,min |
|
|
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
yk |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
0,08 |
f |
|
= |
0,08 |
30 |
= 1,67 |
10 |
|
||
|
|
|
ck |
|
|
−3 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
w ,min |
|
f |
|
|
|
|
|
240 |
|
|
|
|
|
|
yk |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Таким образом,
|
w |
|
w,min |
|
|
и |
|
|
1 w
|
w,min |
|
3.5 Расчёт плиты на монтажные нагрузки
Панель имеет четыре монтажные петли из стали класса S240, расположенные на расстоянии 35см от концов панели. С учетом коэффициента динамичности kd = 1,4 расчетная нагрузка от собственного веса панели:
q = k |
d |
|
f |
g b |
|
|
|
где g - собственный вес панели;
g =
= 0,173 25 = 4, 325кН / м |
2 |
|
– приведённая толщина панели, м (
=
0,173м
);
b – конструктивная ширина панели (
b
= 1,17
м);
- плотность бетона (
= 2500кг /
м |
3 |
|
);
|
f |
- коэффициент безопасности по постоянной нагрузке ( |
|
f |
=1, |
|
|
|
|||
q =1, 4 1, 35 4, 325 1,17 = 9, 56кН / м |
|
|
|
||
Отрицательный изгибающий момент консольной части панели:
35
)
|
q l |
2 |
|
|
9,56 |
0,35 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
M = |
1 |
= |
|
|
|
= 0,586кН м |
|
|||
2 |
|
|
2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
треб |
= |
|
|
M |
= |
586000 |
= 3,58мм |
2 |
||
A |
|
|
|
|
|
|
|
|||
s |
f |
|
d |
|
435 0.9 418 |
|
|
|||
|
yd |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При подъеме панели вес ее может быть передан на две петли. Тогда усилие на одну петлю составляет
N = |
q leff |
= |
9,56 5, 65 |
= 27, 01кН |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
2 |
|
|
|
2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
A |
треб |
= |
N |
|
= |
27010 |
=129, 42мм |
2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
||||
s (петли ) |
|
f |
|
|
|
240 |
|
|
||
|
|
|
|
yd |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
1.15 |
|
|
Принимаем для петли арматуру
12
S240 (As = 131,3 мм2).
3.6 Расчёт плиты по эксплуатационной пригодности
Проверка плиты по прогибам
Условие жесткости:
leff |
leff |
|
|
|
||
|
|
|
|
1 2 |
3 |
|
d |
d |
|||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
lim |
|
|
|
|
l |
eff |
|
= 30 |
|
|
|
|
|
||
|
|
d |
|||
Принимаем отношение |
|
lim |
|
||
|
|
|
|
|
|
1 =1, т. к. leff =5.650 м < 7.0 м;
9
|
|
= |
400 |
A |
|
= |
400 |
|
616 |
=1, 009 |
||||||
|
|
|
|
|
S , prov |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2 |
|
|
|
f |
|
A |
|
500 |
|
488,33 |
|
||||
|
|
|
|
|
yk |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
S , peq |
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
- принятая площадь растянутой арматуры |
|||||||||||
|
S , prov |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
A |
|
|
|
-требуемая площадь растянутой арматуры по расчету |
||||||||||||
|
S , peq |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
b |
|
|
|
|
1170 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
eff |
= |
|
|
|
|
= 4,88 3 |
|
= 0.8 |
|||||||
b |
|
|
|
240 |
3 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проверяем условие жесткости: |
||||||||||||||||
l |
|
|
|
|
5650 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
eff |
= |
|
|
|
|
=13, 52 |
|
|
|
|
|
|||||
d |
|
|
418 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
l |
|
|
|
|
1 2 3 |
30 1 1, 009 0.8 = 24, 22 |
||||||||||
|
|
eff |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|
|
lim |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
13, 52 24, 22 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Условие жесткости выполняется. |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
3.7. Расчет плиты по образованию и раскрытию трещин |
|||
Максимальный изгибающий момент от действия нормативной нагрузки |
||||||||||
M |
n |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
sd |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
54,28 кНм; d = 418 мм; АS1 = 616 мм2; =0,977 |
||||||||
|
|
|
||||||||
1.Определяем напряжения в продольной арматуре: |
||||||||||
|
|
M n |
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
= |
|
sd |
|
|
|
|
|
|
|
A s1 z |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
z = d = 0.977 418 = 408,39мм |
|
|||||||||
s |
= |
54, 28 106 |
= 215, 77МПа |
|
||||||
616 |
408,39 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
||||||
2.Определяем ширину раскрытия трещин: |
|
|||||||||
w |
= s |
|
( |
sm |
− |
cm |
) |
|
||
k |
|
r,max |
|
|
|
|
|
|||
где sr,max |
— максимальное расстояние между трещинами; |
|||||||||
sm — средние относительные деформации арматуры при определяющем сочетании воздействий, включая влияние вынужденных деформаций и учитывая работу бетона на растяжение. Учитывается только дополнительная относительная деформация, выходящая за нулевое значение деформаций бетона на том же уровне;
cm — средняя относительная деформация бетона между трещинами. Значение sm − cm определяется по формуле:
|
|
|
|
|
|
− k |
|
f |
ct.eff |
(1+ |
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
− |
|
= |
s |
t |
|
|
|
e |
e.eff |
|
0.6 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
e.eff |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sm |
|
cm |
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s s
где s — напряжение в растянутой арматуре сечения с трещиной
|
|
= |
Es |
|
|
|
E |
Ecm |
|
|
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
A + 2 |
A, |
|
p.eff |
= |
|
s 1 |
p |
||
|
Ac.eff |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
12 A,p = 0 т.к плита работает без предварительного напряжения
10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h − x |
|
|
|
h |
|
|
|
|
||||
A |
|
|
|
= min |
|
2.5(h − d ); |
|
eff |
; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
c.eff |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
f |
ct.eff |
принимается равным |
|
f |
ctm |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
s |
|
|
|
|
|
= |
k c + k k k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
r.max |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p.eff |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
k |
|
|
= 0.8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
2 |
|
= 0.5 |
|
|
|
|
k |
3 |
= 3.4 |
|
c = 30мм |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
4 |
= 0.425 |
=14мм |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
2 10 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
= 6.25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
E |
|
|
32 10 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
f |
yd |
A |
|
|
|
|
435 616 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
x |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
=11, 45мм |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
eff |
|
|
|
f |
|
b |
|
|
|
|
|
20 1170 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
cd |
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
A |
|
|
|
= min |
|
|
2.5(470 − 418); |
470 −11, 45 |
; |
470 |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
c.eff |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
2 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
A |
|
|
|
=130мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
c.eff |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
A + |
2 |
A |
, |
|
|
616 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
= |
|
|
= |
= 4, 74 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
p.eff |
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
130 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c.eff |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
215, 77 − |
0.4 |
2, 9 |
(1+ 6.25 4, 74) |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
− |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4, 74 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
sm |
cm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 10 |
5 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0.0012 0.00077 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
s |
|
|
|
|
|
= |
3.4 30 + 0.8 0.5 0.425 14 |
= 32, 21мм |
|||||||||||||||||||||||||
r.max |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4, 74 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
= min(130;152,85; 235)
0.6215, 77 2 105
w |
= 32, 21 0.0012 = 0.039мм |
k |
|
3.Проверяем выполнение условия wk wmax :
w |
= 0.3мм |
max |
|
0.039 0.3 |
|
11
4.Определение усилий в ригеле поперечной рамы
4.1Расчетная схема и нагрузки
Поперечная многоэтажная рама имеет регулярную расчетную схему с равными пролетами ригелей и равными длинами стоек (высотами этажей). Сечения ригелей и стоек по этажам также приняты постоянными.
Нагрузка на ригель от многопустотных плит считается равномерно распределенной. Ширина грузовой полосы на ригель равна шагу поперечных рам. Подсчет нагрузок на 1м2 перекрытия приведен в табл.1. Вычисляют расчетную нагрузку на 1м длины ригеля.
Таблица 2. Сбор нагрузок на ригель междуэтажного перекрытия.
Вид нагрузки |
|
|
Расч. |
нагрузка на |
1м2 |
Расч. нагрузка на 1м длины |
||||
|
|
|
|
|
|
|
(кН/м2) |
|
|
ригели перекрытия (кН/м) |
Постоянная: |
|
|
|
|
|
|
|
|||
1)От |
собственного |
веса |
|
5,839 |
|
5,839 5, 95 = 34, 74 |
||||
плиты перекрытия |
|
|
|
|
|
|||||
( |
= 0,173м |
|
|
3 |
|
|
|
|
||
|
|
|
, = 2500кг / м ) |
|
|
|
|
|||
2)От конструкции пола |
|
|
1,579 |
|
1,579 5,95 = 9,395 |
|||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
||||||
( |
= 0, 06м |
, |
=1950кг / |
3 |
|
|
|
|
||
|
|
м ) |
|
|
|
|
||||
3)От |
собственного |
веса |
|
|
|
|
||||
ригеля: |
|
|
|
|
|
|
6,278 |
|
6,278 |
|
- полка 230х400; |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
||||||
- стойка 200х470. |
|
|
|
|
|
|||||
= 2500кг / м |
3 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
0,648 |
|
0, 648 5, 95 = 3,856 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
4) От керамической плитки |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||
(δ=0,02м =2400кг/м3) |
|
|
|
|
|
|||||
Итого: |
|
|
|
|
|
|
14,344 |
|
54,269 |
|
Временная: |
|
|
|
|
10,05 |
|
10, 05 5,95 = 59, 79 |
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
Полная нагрузка: |
|
|
24,394 |
|
114,059 |
|||||
|
Определим расчётную нагрузку на 1м длины ригеля покрытия: |
|||||||||
|
Постоянная: |
|
|
|
|
|
||||
|
От плиты покрытия: |
5,839 5, 95 = 34, 74 кН/м; |
|
|
||||||
Собственный вес ригеля(
= 2500кг /
м |
3 |
|
): 6,278 кН/м;
Ц.п. стяжка (
= 2400кг /
м |
3 |
|
,
=
50мм
):
1,579 5,95 = 9,395
От веса пароизоляции(
=1000кг /
м |
3 |
|
): 10·0,005·5,95·1,35=0,402 кН/м;
От веса теплоизоляции( От веса рулонного ковра(
Итого: G = 54,911кН/м; Собственный вес колонны
=200кг / м3
=1400кг /
): 2,0·0,15·5,95·1,35= 2,409 кН/м; м3 ): 0,015 ·5,95·14·1,35=1,687 кН/м;
0,5 0,5 2500 9,81 1,35 |
= 8, 28 |
кН |
|
1000 |
м |
||
|
Временная нагрузка (собирается от снега):
Снеговые нагрузки на покрытия следует определять следующим образом (ф.5.1 СН 2.01.04-2019
[3]):
a) для постоянных/переходных расчетных ситуаций по формуле
12