ВКР м2. Архитектурностроительный раздел Исходные материалы для проектирования

• Название: Архитектурностроительный раздел Исходные материалы для проектирования
• Дата: 26.02.2023
• Размер: 0.53 Mb.
• Имя файла: ВКР м2.doc
• Тип: Реферат; #956355
• страница: 2 из 4

Конструктивный раздел


2.1 Расчет плиты перекрытия
Совместные данные для проектирования.

3 х этажное каркасное здание. Величина в осях 12,641,3м, высота этажей 3,3м. Нормативное значение временной нагрузки v = 1,68 кН/м². Временная нагрузка , .
Сборка конструктивной схемы сборного перекрытия.
Ригели поперечных рам, на агрессивно объединены с последними и средними колоннами. Плиты перекрытий сначала интенсивные многопустотные.

В продольном направленности строгость строения гарантируется вертикальными связями, устанавливаемыми в одном среднем просвете по любому ряду колонн.

В поперечном направленности строгость строения гарантируется по рамно-связевой системе: ветровая нагрузка сквозь перекрытия передается на торцевые стенки, производящие функции вертикальных связевых диафрагм и поперечные рамы.
Расчетный перегон и нагрузки
Для установления расчетного пролета плиты сначала задаемся объемами сечения ригеля h = 450мм, b = 400мм.

При опирании на полку ригеля расчетный пролет определяем по формуле

;



Подсчет нагрузок на 1м² перекрытия приведен в таблице 1.


Таблица 1 – Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м² перекрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке,	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная
Стеклоизол	0,10	1,2	0,12
Цементно – песчанная стяжка	0,6	1,3	0,78
Утеплитель минераловатные плиты	0,3	1,2	0,36
Один слой рубероида на мастике	0,03	1,2	0,036
Ж/бетонная плита с круглыми пустотами	2,95	1,1	3,25
итого	3,98	-	4,546
Временная нагрузка	1,68	0,7	2,4
в том числе: длительная кратковременная	0,84 0,84	1,4 1,4	1,2 1,2
всего полная	5,66	-	6,946
Постоянная и длительная	4,82	-	5,746

Расчетная нагрузка на 1 метр при ширине плиты 1,6 метра с учетом коэффициента надежности по назначению здания

- расчетная постоянная кН/м;

- расчетная длительная кН/м;

- нормативная кН/м;

- нормативная длительная кН/м;
Расчетные усилия

- для расчетов по первой группе предельных состояний

;

кН∙м;

;

кН∙м;
- для расчетов по второй группе предельных состояний
;

кН∙м;
- постоянная и длительная

; кН∙м.
Назначаем геометрические размеры плиты

Материалы для плиты:

Бетон – тяжелый класса по прочности на сжатие В25.

Коэффициент условия работы бетона .

R_bn=R_b,ser = 18,5 МПа, R_btn=R_bt,ser= 1,6 МПа;

R_b = 14,5 ∙ 0,9 = 13,05 МПа, R_bt = 1,05 ∙ 0,9 = 0,95 МПа;

Начальный модуль упругости МПа.

Арматура:

- напрягаемая класса А- IV, R_sn=R_s,ser= 59 кН/см², R_s = 51 кН/см², E_s =1,9∙10⁴ кН/см².

Назначаем величину предварительного напряжения арматуры = 472 МПа. Проверяем условие при р = 30 + 360/5,68 = 93,38 МПа (для электротермического способа натяжения арматуры). Так как + р = 472 + 93,38 = 565,38 МПа R_s,ser= 590 МПа и - р = 472 – 93,38 = 378,62 МПа  0,3R_s,ser= 0,3 ∙ 590 = 177 МПа, следовательно, условие выполняется.

Предварительное натяжение при благоприятном влиянии с учетом точности натяжения арматуры будет равно:
;

где

 0,1 (7)

 0,1

МПа,
Расчет плиты по предельным состояниям первой группы.

Расчет по прочности сечения, нормального к продольной оси плиты

При расчете по прочности расчетное поперечное сечение плиты принимается тавровым с полкой в сжатой зоне (свесы полок в растянутой зоне не учитываются). М = 43,35 кН∙м. При  0,1 расчетная ширина = = 1560 мм. мм.

Проверяем условие;

кН∙мМ = 43,35кН∙м,

т.е. граница сжатой зоны проходит в полке и расчет производим как для прямоугольного сечения шириной = 1560 мм.
;

;

При , , .
Граничная относительная высота сжатой зоны определяется по формуле:
;

где – характеристика сжатой зоны бетона;

Предельное напряжение в арматуре сжатой зоны: МПа при ;

МПа (предварительное напряжение принято с учетом полных потерь МПа);



Площадь сечения растянутой арматуры:
,
где – коэффициент условий работы арматуры, учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести.

Поскольку ,

мм²

Принимаем 510 А- IV с A_sр = 393 мм²
Проверка прочности сечений, наклонным к продольной оси плиты

Поперечная сила кН, кН/м.

Выполним проверку прочности сечения плиты на действие поперечной силы при отсутствии поперечной арматуры. Проверим условие.

кН  кН, т.е. условие выполняется. Принимаем упрощенно и м.

Находим усилие обжатия от растянутой продольной арматуры;
;
кН

Коэффициент, учитывающий влияние продольной силы обжатия Р;

 0,5,
 0,5,

, тогда

кН,

кН

Так как кН  кН, следовательно, для прочности наклонных сечений по расчету арматуры не требуется.

Расчет плиты по предельным состояниям второй группы.

Пустотная плита, эксплуатируемая в закрытом помещении и армированная напрягаемой арматурой А-IV 10 удовлетворяет 3-й категории требований по трещиностойкости, т.е. допускается непродолжительное раскрытие трещин шириной мм и продолжительное – мм. Прогиб плиты от действия постоянной и длительной нагрузок не превышает:
мм.

Геометрические характеристики приведенного сечения.

-толщина полок;

-ширина ребра;

-ширина пустот; .
Площадь приведенного сечения равна:




Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения; мм.

Момент инерции приведенного сечения относительно его центра тяжести;



Момент сопротивления приведенного сечения относительно грани, растянутой от внешней нагрузки:

=

см³ = (сжатой от внешней нагрузки).

;
Для симметричных двутавровых сечений при

 6

 0,2



Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне, определяемый по формуле:



Определим первые потери предварительного напряжения арматуры

Потери от релаксации напряжений в арматуре при электротермическом способе натяжения стержневой арматуры

МПа.

Температурный перепад (разность температур натянутой арматуры в зоне нагрева и устройства, воспринимающего усилие натяжения при прогреве бетона)



Потери от деформации анкеров при механическом способе натяжения равны;

Усилие обжатия с учетом потерь вычисляется по формуле;

;

кН.

Его эксцентриситет относительно центра тяжести приведенного сечения равен:



Потери от быстронатекающей ползучести бетона. Вычислим напряжение в бетоне в середине пролета от действия силы и изгибающего момента от массы плиты. Нагрузка от массы плиты шириной 1,6 м равна:
;
МПа

мм

Назначаем передаточную прочность бетона из условия; ≤ 0,75;

МПа  0,5·B25, принимаем =12,5 МПа, тогда =2,43/12,5=0,19

Сжимающее напряжение в бетоне на уровне центра тяжести площади напрягаемой арматуры;
;

МПа

Потери от быстронатекающей ползучести бетона :

- на уровне растянутой арматуры

 0,8

, то потери от быстронатекающей ползучести

МПа

Определим первые потери ; МПа

Тогда усилие обжатия с учетом первых потерь будет равно:
;
кН

Вычислим максимальное сжимающее напряжение в бетоне от действия силы без учета собственной массы

;

МПа

Поскольку  0,95, требования удовлетворяются.
Определим вторые потери предварительного напряжения:
Потери от усадки бетона МПа
; (21)
МПа

Итого вторые потери

МПа
Полные потери

< 100 МПа, принимаем МПа
Усилие обжатия с учетом суммарных потерь будет равно

; (22)

кН
Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси.

Принимаем = = 35,49 кН∙м, , .

;

Н∙см

;

кН∙м

Так как кН∙м = 35,49 кН∙м, то трещины в растянутой зоне не образуются. Проверяем образуются ли начальные трещины в верхней зоне плиты при ее обжатии при .
Расчетные условия:

≤ ;





для бетона В12,5.

> - следовательно трещины не образуются.