ПЗШЧКА. 1 Компоновка перекрытия 3 2 Расчет и конструирование монолитной плиты 9

• Название: 1 Компоновка перекрытия 3 2 Расчет и конструирование монолитной плиты 9
• Дата: 31.05.2019
• Размер: 1.74 Mb.
• Имя файла: ПЗШЧКА.docx
• Тип: Реферат; #79833
• страница: 10 из 10

4.6 Расчет прочности наклонных сечений

Эпюра поперечных сил от разных сочетаний нагрузки показана на рисунке 4.9.+





Рисунок 4.9 – Эпюра поперечных сил

Проверяем прочность балки по наклонной полосе на сжатие слева от первой промежуточной опоры, где действует наибольшая поперечная сила Q = 410,18 кН.

Согласно условию 8.55 /СП 63.13330.2012/ расчет производят из условия:

,

где φ_b1 =0,3; h₀ – рабочая высота сечения на опоре.

В нашем случае:

410,18 ≤ 1,0·0,3·11,5·10³∙0,3·0,588 = 608,58 кН

Прочность балки по наклонной полосе обеспечена при любой поперечной арматуре.

Для расчета прочности по наклонным сечениям предварительно принимаем диаметр и шаг поперечных стержней в крайних четвертях пролета по конструктивным требованиям:

- по условиям сварки диаметр хомутов равен 1/4∙d_s. Принимаем диаметр 8 мм А400;

- при четырех каркасах A_sw = 2,012 мм² с R_sw = 280 МПа табл. 6.15 /СП 63.13330.2012/.

- согласно п.3.33а /6/ требуемая интенсивность хомутов, выражаемая через q_sw при действии на элемент сосредоточенных сил, располагаемых на расстоянии с_i не превышающий расстояние до сечения с максимальным изгибающим моментом, значение q_sw(i) определяется следующим образом в зависимости от коэффициента . Принимаем c = а = 2000 мм, тогда . > 3

Принимаем 3.

Если , то .

Если , то ,

где Q = 410,18 кН.

ɛ = 2,58 < ɛ_гр = 1.06, тогда

q_sw = кН/м.

Максимальный шаг хомутов равен



мм

Принимаем наименьший шаг 175мм

По формуле 8.59 /СП 63.13330.2012/ усилие в поперечной арматуре на единицу длины элемента равно:

,

Таким образом,



Прочность наклонного сечения по поперечной силе проверяют из условия п.8.1.33 /СП 63.13330.2012/:

,

Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном, при условии, что



По формуле 8.58 /4/ определяем усилие для поперечной арматуры:



где φ_sw = 0,75.

с₀ = 2·h₀ = 1176мм



– условие выполнено.

4.7 Расчет сопряжения второстепенных и главных балок

Сосредоточенная сила от второстепенных балок (G+P) передается на главные в пределах высоты их сечения, поэтому необходимо выполнить расчет на отрыв (скол) бетона. В местах опирания второстепенных балок ставится дополнительная поперечная арматура в виде хомутов или сварных сеток, вертикальные стержни которых работают как подвески.



Рисунок 4.10 – Передача нагрузки со второстепенной балки на главную


Длина зоны, в пределах которой учитывается эта арматура, определяется по формуле:



В нашем случае, S = 2·(0.7-0.5) +3·0.325 = 1.15 мм

Здесь условно принято, что сила (G+P) передается второстепенными балками на главную через сжатую зону высотой x = b_вб= 250мм. При двух сетках, устанавливаемых у боковых граней главных балок, каждая из них на длине S должна иметь площадь подвесок:



В нашем случае

, поэтому устанавливаем у боковых граней главных балок сетки с вертикальными подвесками 8Ø12 А400 с шагом 200 мм с суммарной площадью 9,05 см² в каждой.


4.8 Конструирование главной балки
Главные балки в пролетах армируем сварными каркасами аналогично второстепенным. Плоские каркасы поперечными горизонтальными стержнями объединяют в пространственные. Два плоских каркаса доводят до опор. Верхние продольные стержни в первом пролете назначаем конструктивно диаметром 12 мм, во втором и последующих диаметром 22 мм для приварки поперечных и для восприятия изгибающего момента.

Соединительные стержни принимаем диаметром 14 мм, их длина составляет 1140 мм.

Эпюра материалов главной балки показана на рисунке … Приложения 2.
Длины анкеровок в местах обрывов каркасов:

(4.4)

где

5 Расчет и конструирование колонны

5.1 Сбор нагрузок

Грузовая площадь колонны (рисунок 5.1) равна A = ℓ₁∙ℓ₂ = 6∙8 = 48 м².

Верх фундамента заглублен под пол 1-го этажа на 1 м. Тогда с учетом защемления в фундаменте расчетная длина колонны первого этажа составит:

ℓ₀ = 0,7∙(h_эт+1) = 0,7∙(4,8+1) = 4.06 м

Гибкость колонны ℓ₀/h_к = 4.06/0.4 = 10.15 < 20. В этом случае считаем, что колонна работает со случайным эксцентриситетом е₀ = h_к /30 = 400/30=13.3 мм.

Расчетная нагрузка от перекрытия одного этажа (см. таблицу 2.1) равна:

N₁ = (g + ψ_t1∙p) = (3.89+1,0∙14.4)*48 = 877.92 кН,

в том числе постоянная и длительная:

N_1,ℓ = (g + ψ_ℓ1∙p_ℓ) = (3.89+1,0∙9.36)*48 = 636 кН

При шаге второстепенных балок 2 м расчетная нагрузка от собственного веса 3 ребер, выступающих под плитой с g_вт.б = 1.25 кН/м, равна:

N₂ = n∙ g_вт.б ∙ (ℓ_вт.б - b_гб) = 3 ∙ 1.25 ∙ ( 6 – 0.3) = 89.86 кН

Расчетная нагрузка от собственного веса ребра главной балки, выступающего под плитой при g_гб = 2,75 кН/м, равна:

N₃ = g_гб ∙ (ℓ_гб - h_к) = 2,75 ∙ (6 – 0,4) = 15.4 кН

Расчетная нагрузка от собственного веса колонны рядового этажа равна:

N₄ = h_к²∙Н_эт∙γ∙γ_f = 0.4²∙4.8∙25∙1,1= 21.12 кН

Нагрузки на покрытие при снеговой нагрузке для IV района приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1 – Нагрузки на покрытие

Наименование нагрузки	Нормативное значение, кПа	Коэффициент надежности γf	Расчетное значение, кПа
Постоянная:
1. собственные вес hpl = 100 мм, γ = 25 кН/м3	2.5	1,1	2,75
2. кровля	1,0	1,2	1,20
Временная (снеговая):
1.полная (кратковременная)	2.0	1,4	2.8
2.длительная	1.0	1,4	1.4
	2		2.8
Полная	qn= 5.5		q= 6.75

Расчетное усилие в колонне от покрытия равно:

N₅ = (g + ψ_t2∙p) = (3,95+0,9∙2,8)*48 = 310,56 кН,

в том числе постоянная и длительная:
N_5,ℓ = (g + ψ_ℓ2∙p_ℓ) = (3.95+0,95∙1.4) = 253.44 кН

Суммарная продольная сила в колонне 4-этажного здания (3 перекрытия и 1 покрытие) с учетом коэффициента надежности по назначению рано:

= (3∙877.92 + 4 ∙89.86 +4∙15.4 + 4 ∙21.12 +310.56) = 3449.8 кН,

в том числе от постоянных и длительных нагрузок:

N_l = (3∙N_1,l + 4∙N₂ +4∙N₃ + 4∙N₄ + N_5,l) = (3∙636+ 4 ∙89.86 +4∙15.4 + 4 ∙21.12 +253.44) = 2666.9 кН

5.2 Расчет прочности нормального сечения

Условие прочности имеет вид:

, где

A = h_к² = 40² = 1600 см² – площадь бетонного сечения;

– коэффициент, учитывающий гибкость колонны и длительность действия нагрузок (табл. 6.2 / СП 63.13330.2012).

Преобразуя формулу, получим:

,

В нашем случае, при ℓ₀/h_к = 10,15мм при кратковременном действии нагрузки φ = 0,9.

Определяем площадь арматуры при кратковременном действии нагрузки ():



Фактически принимаем 8∅32 с A_s,tot = 64,34 см².

3. Конструирование колонны

51
Согласно требованиям норм /СП 63.13330.2012/, защитный слой бетона до рабочей арматуры должен составлять не менее 20 мм и не менее , в нашем случае – 40 мм, тогда h₀= 360 мм.

По условиям сварки диаметр поперечных стержней должен быть не менее , принимаем ∅8 А400. Шаг хомутов принимаем не более 10d_s, т.е. 300 мм

Полученный процент армирования от рабочей площади бетона составляет:

µ = A_s,tot/(2∙h_k∙h₀)∙100% = 64,34/(2∙0,4∙0,36) ∙100% =2,234%

Это выше минимального процента армирования µ_min = 0,13 %, определенного по интерполяции между % при и % при . Суммарный процент армирования 2,23% не превышает рекомендуемый максимальный %.

Список использованных источников

1. 
   ГОСТ Р.54.257-2010 Надежность строительных конструкций и оснований - М.: Стандартинформ, 2011
   
2. 
   ГОСТ 8478-81 Сетки сварные для железобетонных конструкций. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2003
   
3. 
   СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. – М: Минрегион России, 2016. – 105 с.
   
4. 
   СП 63.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции.
   
5. 
   Пичкурова Н.С. Расчет несущих железобетонных конструкций одноэтажного производственного здания: учеб.-метод. пособие/Н.С. Пичкурова, Ю.В. Астахов. – Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2018. - 84 с.
   
6. 
   Редько, Ю.М. Электронные методические указания MUP – МСП
   
7. 
   Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелого бетона (к СП 52-102-2004).
   
8. 
   ГОСТ Р 21.1101-2013. Система проектной документации для строительства (СПДС). Основные требования к проектной и рабочей документации – М.: Стандартинформ, 2014. – 72 с.
   
9. 
   СТО СГУПС 1.01С.02-2015. Работа выпускная квалификационная. Курсовой проект Требования к оформлению. – Новосибирск: Издательство СГУПС, 2015. – 65 с.
   

КР2.ЖБК–ПГС–518–2019