Проектирование несущих конструкций гражданских зданий. 1Пояснилка записка КП ЖБКК. Исходные данные Размеры здания в плане (расстояние между крайними осями, м)
 Скачать 0.57 Mb.
|
|
Исходные данные Размеры здания в плане (расстояние между крайними осями, м) – 17,4 х 62,4 Число этажей (без подвала), м – 5 Высота подвального этажа, м – 2,7 Высота надземного этажа, м – 4,2 Расстояние от пола 1-го этажа до планировочной отметки, м – 0,6 Грунт основания – песок средней крупности, средней плотности, малонасыщенный Условное расчетное давление на грунт, МПа – 0,34 Район строительства – г. Благовещенск Полное значение временной нагрузки, кПа – 6 Длительная часть временной нагрузки, кПа – 4 Конструкция пола  Рис. 1. Конструкция пола. Компоновка конструктивной схемы сборного балочного перекрытия В состав сборного балочного междуэтажного перекрытия входят плиты и ригели, опирающиеся на колонны (рис.2). При компоновке сборного балочного перекрытия необходимо: назначить размеры сетки колонн; выбрать направление ригелей, форму и размеры их поперечного сечения; выбрать тип и размеры плит. Сетка колонн назначается в зависимости от размеров плит и ригелей. Расстояние между колоннами должно быть кратно 100 мми принимается в пределах (4,8 …7,2) м. Направление ригелей может быть продольным или поперечным. Это обусловливается технико-экономическими показателями. Выбор типа поперечного сечения ригелей зависит от способа опирания на них плит. Высота сечения ригеля:  где  – пролет ригеля, ширина его сечения   Тип плит перекрытия выбирается по архитектурно-планировочным требованиям и с учётом величины действующей временной (полезной) нагрузки. При временной нагрузке  используются многопустотные плиты, высота сечения которых равна (20÷24) см.Плиты выполняются преимущественно предварительно напряженными, что позволяет получить экономию за счёт сокращения расхода стали. Количество типоразмеров плит должно быть минимальным: рядовые шириною (1,2÷2,4) м, связевые плиты-распорки – (0,8÷1,8) м, фасадные плиты-распорки – (0,6÷0,95) м. По исходным данным принимаю следующее: связевая конструктивная схема здания с поперечным расположением ригелей и сеткой колонн с размерами в плане  (рис.2)ригель таврового сечения шириною  и высотой Предварительно назначенные размеры могут быть уточнены при последующем расчете и конструировании ригеля. Плиты многопустотные предварительно напряженные высотой 22 см (рис.3) Ширина рядовых плит 2,2 м, плит-распорок 1,5 м, доборных плит – 0,95 м. Колонны сечением в плане 40х40 см  Рис. 2. Конструктивная схема перекрытия Разрез 1-1  Рис. 3. Конструктивная схема здания  Рис. 4. К определению расчетной длины плиты перекрытия  Рис. 5. К расчету плиты перекрытия Расчет и конструирование многопустотной предварительно напряженной плиты перекрытия при временной полезной нагрузке  Сбор нагрузок Таблица 1 - Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м2
*Примечание: коэффициент надежности по нагрузке  для временной (полезной) нагрузки принимается равным:1,3 – при полном нормативном значении нагрузки менее 2 кПа (кН/м2) 1,2 – при полном нормативном значении нагрузки 2 кПа (кН/м2) и более. Определим нагрузка на 1 погонный метр длины плиты при номинальной ее ширине 2,2 м с учетом коэффициента надежности по ответственности здания  :Расчётная постоянная:  Расчётная полная:  Нормативная постоянная:  Нормативная полная:  Нормативная постоянная и длительная:  .Материалы для плиты Бетон тяжелый. Класс прочности на сжатие B25:  ;  ;  ;  ; ; Начальный модуль упругости бетона  .Технология изготовления плиты – агрегатно-поточная. Плита подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении. Натяжение напрягаемой арматуры осуществляется электротермическим способом. Арматура: - продольная напрягаемая класса Вр= 1400:  ;  - ненапрягаемая класса B500:  ;Расчет плиты по предельным состояниям первой группы Определение внутренних усилий Расчетный пролет плиты в соответствии с рис. 4:  Поперечное конструктивное сечение плиты заменяется эквивалентным двутавровым сечением (рис. 3). Размеры сечения плиты     Рис. 6. Эквивалентное двутавровое сечение Плита рассчитывается как однопролетная шарнирно-опертая балка, загруженная равномерно-распределенной нагрузкой (рис. 4). Усилия от расчетной полной нагрузки: изгибающий момент в середине пролета:  поперечная сила на опорах:  Усилия от нормативной нагрузки (изгибающие моменты) постоянной:  постоянной и длительной:   Рис. 7. Расчетная схема плиты и эпюры усилий. Расчет по прочности нормального сечения при действии изгибающего момента При расчете по прочности расчетное поперечное сечение плиты принимается тавровым с полкой в сжатой зоне (свесы полок в растянутой зоне не учитываются). При расчете принимается вся ширина верхней полки  , так как где,  конструктивный размер плитыПоложение границы сжатой зоны определяется из следующего условия:  где,  - изгибающий момент в середине пролета от полной нагрузки  . - момент внутренних сил в нормальном сечении плиты, при котором нейтральная ось проходит по нижней грани сжатой полки;  - расчетное сопротивление бетона сжатию; Остальные обозначения приняты в соответствии с рис.3. Если это условие выполняется, граница сжатой зоны проходит в полке, и площадь растянутой арматуры определяется как для прямоугольного сечения шириной, равной   Условие не выполняется, т.е. нулевая линия проходит в ребре. Согласно п.3.25[6]:    Должно выполняться условие:   Значение  определяется по следующей формуле: где,  - относительная деформация арматуры растянутой зоны, вызванная внешней нагрузкой при достижении в этой арматуре напряжения, равного  ;  - относительная деформация сжатого бетона при напряжениях, равных , принимается равной 0,0035.Для арматуры с условным пределом текучести значение определяется как: , где - предварительное напряжение в арматуре с учетом всех потерь и коэффициента  .Предварительное напряжение арматуры принимают не более  для горячекатаной и термомеханически упрочненной арматуры (Вр1400) и не более  для холоднодеформированной арматуры и арматурных канатов (2.2.3.1[4]).Принимаем:  При проектировании конструкций полные суммарные потери следует принимать не менее 100 МПа (п. 2.2.3.9 [4]),  .При определение :      Если соблюдается условие  нет необходимости усиливать сжатую зону бетона, а расчетное сопротивление напрягаемой арматуры допускается умножать на коэффициент условий работы  , учитывающий возможность деформирования высокопрочных арматурных сталей при напряжениях выше условного предела текучести и определяемый по формуле: Если  , что для плит практически всегда соблюдается, можно принимать максимальное значение этого коэффициента, т.е. . Площадь сечения арматуры определяем по формуле:  Принимаю:  Расчет по прочности при действии поперечной силы Поперечная сила от полной нагрузки  .Расчет предварительно напряженных элементов по сжатой бетонной полосе между наклонными сечениями производят из условия:   – коэффициент, принимаемый равным 0,3 (п. 3.1.5.2 [4]) - поперечная сила в нормальном сечении элемента – ширина ребра,   Расчет предварительно напряженных изгибаемых элементов по наклонному сечению производят из условия:  – поперечная сила в наклонном сечении – поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении. – поперечная сила, воспринимаемая арматурой в наклонном сечении. , принимается  ;  – коэффициент, принимаемый равным 1,5 (п.3.1.5.3 [4]); ; кН. кН.Допускается производить расчёт наклонного сечения из условия:    ;  где   Таким образом, бетон в состоянии воспринять всю поперечную силу в сечении. Поперечная арматура по расчету не требуется, принимаем арматуру конструктивно.   Рис. 8. Армирование плиты перекрытия | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, (приведенная нагрузка, длительная) 
: