пояснилка Габит жбк. Монолитное перекрытие с балочными плитами и несущая стена многоэтажного здания

• Название: Монолитное перекрытие с балочными плитами и несущая стена многоэтажного здания
• Дата: 26.02.2023
• Размер: 1.83 Mb.
• Имя файла: пояснилка Габит жбк.docx
• Тип: Пояснительная записка; #955498
• страница: 3 из 3

Практический расчет поперечных стержней

Исходные данные: Максимальная поперечная сила на опоре элемента геометрические размеры поперечного сечения элемента

Требуется выполнить расчет поперечных стержней.

Решение. В качестве первого приближения принимаем диаметр поперечной арматуры (из условия сварки с продольными стержнями

Проверим, нужна ли поперечная арматура по расчету.

1. 
   
   

Первое условие выполняется, проверим второе условие.

2.



Проверяем второе условие



.

Условие выполняется.

Вычислим



Проверим условие

Условие выполняется.

Тогда Это значение для тяжелого бетона не должно превышать величины

В нашем случае поэтому принимаем Найдём Проверяем условие, что



Условие соблюдается.
4 Материалы для каменных и армокаменных конструкций
4.1 Общие сведения
Каменной кладкой называется материал, образованный из природных или искусственных камней, соединенных между собой раствором. Конструкции зданий и сооружений, выполненные из каменной кладки (стены, столбы, пилястры, арки, перемычки и др. элементы), называются каменными конструкциями.

Каменная кладка обладает относительно высокой прочностью при сжатии и значительно меньшей при растяжении. Поэтому каменную кладку преимущественно применяют в случаях, когда в конструкциях она подвержена осевому или внецентренному сжатию с небольшим эксцентриситетом.

Для повышения несущей способности каменной кладки и ее монолитности часто применяют армирование. Конструкции, выполненные из армированной кладки, называются армокаменными конструкциями. Такую кладку можно применять для изгибаемых, внецентренно сжатых с большим эксцентриситетом и растянутых элементов конструкций.

Наряду с армированием усиление каменной кладки может выполняться с помощью железобетона. Такая конструкция называются комплексной конструкцией, в этом случае железобетон совместно работает с кладкой.
4.2 Каменные материалы
Номенклатура каменных материалов для выполнения каменных и армокаменных конструкций весьма разнообразна и включает в себя как природные (естественные), так и искусственные материалы.

Основной характеристикой каменных материалов, применяемых в несущих конструкциях зданий и сооружений, является их прочность, характеризуемая маркой, которая обозначает временной сопротивление (предел прочности) стандартных образцов при сжатии, кгс/см².

Марки кирпича устанавливают по результатам его испытаний на сжатие и изгиб по соответствующим ГОСТам.

В современном строительстве широко используются следующие виды каменных материалов.

Кирпич трех видов предназначен для ручной кладки:

- кирпич красный полнотелый (без пустот) глиняный обыкновенный размерами или (полуторный) пластического и полусухого прессования;

- силикатный кирпич (необоженный) размерами или

- кирпич легковесный, включает в себя самые разнообразные сорта кирпича, объединенные одним общим признаком – малой плотностью к ним относятся кирпич пористый, трепельный, глинотрепельный, пустотелый, дырчатый, шлаковый и др. (рис. 6.1).


Рисунок 4.1 – Кирпич глиняный пластического прессования с пустотами:
а – круглыми; б – щелевидными; 1…7 – тип кирпича
4.3 Растворы для каменных кладок
Под раствором понимают специально подобранную смесь вяжущего (цемента, извести, гипса), мелкого заполнителя, воды и специальных пластифицирующих добавок, которая затвердевает после укладки в швы.

Раствор связывает между собой отдельные камни, поэтому качество кладки в большой степени зависит от свойства раствора. Заполняя швы между камнями, раствор уменьшает продуваемость кладки.

Строительные растворы весьма разнообразны. Они различаются по виду вяжущего, заполнителей, плотности, назначению и прочности, которая завист от количества вяжущего и его активности.

Прочность раствора характеризуется его маркой – временным сопротивлением при сжатии, кгс/см², кубиков с ребром 70,7мм на 28-й день их твердения при температуре

В нормах РК приняты следующие марки раствора по прочности на сжатие: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200.

Марку раствора для каменной кладки назначают с учетом требуемой долговечности и прочности. Для наружных стен зданий со сроком службы 50..100 лет с помещениями с низкой и нормальной влажностью марку раствора принимают не ниже 10, для подземной кладки и кладки цоколей при влажном грунте – не ниже 25.
4.4 Бетон и арматура для каменных кладок
Бетон, арматура и стальные изделия, применяемые в каменных и армокаменных конструкциях:

- для сетчатого армирования каменной кладки применяют арматуру классов А240 и В500;

- для продольной и поперечной арматуры, связей и анкеров применяют арматуру классов А240, А300 и В500;

- сталь, для закладных деталей и соединительных накладок.
5 Проектирование стен каменных зданий
5.1 Конструктивные схемы каменных зданий
Сплошные и многослойные каменные стены применяются в промышленном и гражданском строительстве в качестве ограждающих и несущих конструкций. В зависимости от назначения здания, количество этажей, высоты этажей и других факторов стены могут быть:

- несущие, воспринимающие кроме нагрузок от собственного веса и ветра также нагрузки от покрытий, перекрытий, кранов и т.д.;

- самонесущие, воспринимающие нагрузку только от собственного веса стен всех вышележащих этажей здания и ветровую нагрузку;

- ненесущие (в том числе навесные), воспринимающие только нагрузку от собственного веса и ветра в пределах одного этажа при высоте этажа не более 6м; при большей высоте они относятся к самонесущим;

- перегородки – внутренние стены, воспринимающие только нагрузки от собственного веса и ветра (при открытых оконных проемах) в пределах одного этажа при высоте его не более 6м; при большей высоте этажа стены этого типа условно относятся к самонесущим.

В зданиях с самонесущими и ненесущими наружными стенами нагрузки от покрытий, перекрытий передаются на каркас или поперечные конструкции зданий.

Здание представляют собой сложную пространственную систему, состоящую из отдельных конструктивных элементов, связанных между собою. Наличие связей между ними обеспечивает их соместную работу на вертикальные и горизонтальные нагрузки.

При действии вертикальных нагрузок эти связи значительного влияния на работу здания не оказывают. При восприятии зданиям горизонтальных нагрузок наличие связей и поперечных конструкций (опор), а также расстояние между ними приобретает существенное значение.

Постоянные и временные нагрузки, действующие на каждый из взаимосвязанных элементов, вызывают в несущих каменных стенах и столбах внецентренное сжатие и изгиб.

Статический расчет здания как пространственной системы весьма труден, поэтому при расчете здание оычно расчленяют на отдельные простые элементы (каменные стены и столбы и т.п.).

При выборе расчетной схемы исходит из того, что стены и столбы при работе на горизонтальные нагрузки опираются на междуэтажные перекрытия, покрытия и поперечные стены. Пространственная жесткость каменных зданий зависит от жесткости всех элементов, составляющих эти здания: стен, столбов, перекрытий и покрытий. Жесткость самих элементов, образующих здание, зависит от размеров поперечного сечения, размеров пролетов и условий сопряжения отдельных элементов между собой. В соответствии с этим согласно нормативам РК, здания по степени жесткости делят на здания с жесткой и упругой конструктивной схемой.
5.1.1 Здание с жесткой конструктивной схемой
К ним относят в основном жилые и общественные здания, в которых поперечные стены располагаются довольно часто ( ). В этом случае покрытия практически не деформируются при горизонтальных нагрузках и могут рассматриваться как жесткие опоры для стен и столбов.

Предельные расстояния между поперечными стенами зависят от марки камня и раствора, вида кладки, тип перекрытия и т.п. В качестве поперечных стен могут приниматься каменные и бетонные стены толщиной не менее 12 см и железобетонные стены толщиной не менее 6 см.
5.1.2 Здание с упругой конструктивной схемой
К ним относятся производственные одноэтажные здания с ненесущими стенами из каменных материалов и многоэтажные со значительными расстояниями между поперечными устойчивыми конструкциями ( ). Покрытия и перекрытия в таких зданиях получают заметные перемещения при горизонтальных нагрузках и рассматриваются как упругие смещающиеся опоры для стен и столбов.
5.2 Расчет несущих стен многоэтажных зданий с жесткой конструктивной схемой
В курсовом проекте принято здание с жесткой конструктивной схемой.

Наружные несущие стены с односторенней нагрузкой считаются внецентренно сжатыми, так как односторонняя нагрузка от перекрытий приводит к возникновению в стене изгибающих моментов.

Наибольшую сжимающую силу стена воспринимает на уровне первого этажа, при этом самым слабым местом является простенок. В зданиях с жесткой конструктивной схемой при расчете простенка принимается, что стена здания шарнирно опирается на несмещаемые опоры – перекрытия.

К рассчитываемому сечению стены прикладываются вся вертикальная нагрузка (от всех вышележащих этажей и от собственного веса стены) и изгибающий момент , возникающий от перекрытия, расположенного непосредственно над рассматриваемым сечением.


Рисунок 5.1 – К расчету простенка:
а – участок плана здания с грузовой площадью, где – ширина грузовой площади (расстояние между серединами оконных проемов); – ширина оконных проемов;

- ширина простенка; – толшина стены; б – участок фасада, где – высота этажа; – расстояние от плиты перекрытия до верха оконного проема
Нагрузка на простенок от перекрытий собирается с грузовой площади шириной «вырезанной» посередине оконных проемов, длиной равной половине пролета (рис.5.1).

Нагрузка от собственного веса стены определяется от верха стены до расчетного сечения 1-1, а ширина стены принимается равной ширине грузовой площади . Для упрощения расчета разрешено рассматривать стену в пределах одного этажа как шарнирно опертую балку на двух опорах с расчетной длиной равной высоте этажа (см. расчетную схему, рис.5.2).



Рисунок 5.2 – К расчету простенка:
а – разрез стены и расчетная схема; б – расчетное сечение простенка;
где - изгибающий момент, действующий на простенок от перекрытия,
расположенного непосредственно над сечением простенка
Наиболее опасным местом в простенке, которое и необходимо рассчитывать, является сечение, расположенное по низу перемычки, так как в этом сечении кроме продольной силы действует изгибающий момент, который определяется от воздействия реакций перекрытия (рис. 5.3), расположенного непосредственно над рассчитаемым сечением 1-1.


Рисунок 5.3 – Нагрузка от перекрытия на стену:
– толшина стены; с – длина опирания перекрытия на стену
Из рисунка 5.3 видно, что давление от перекрытия на стену принимается действующим неравномерно: по внутренней грани стены максимальным и равным нулю у конца плит перекрытия (в сечении получается треугольник). При таком распределении давления равнодействующая напряжений прикладывается в центре тяжести треугольника на растоянии от центра тяжести стены. Величина изгибающего момента от этажа на уровне низа перекрытия



а момент на уровне низа перемычки (в расчетном сечении)



В целом на расчетное сечение действуют продольная сила и изгибающий момент или, что равнозначно, продольная сила прикладывается с эксцентриситетом (см. рис. 5.2, б).

Несущая способность внецентренно сжатых элементов без поперечного армирования проверяется по формуле

(5.1)

где – коэффициент, учитывающий длительность приложения нагрузки, определяется по формуле

(5.2)

где – коэффициент, зависящий от гибкости элемента и вида каменной кладки, принимаемой по таблице 7.1 [7];

– расчетная продольная сила от длительно действующей нагрузки;

– расчетная продольная сила от всей нагрузки;

– эксцентриситет от действия длительных нагрузок;

– сторона сечения в плоскости действия изгибающего момента.

При или (где – соответственно сторона сечения и радиус инерции сечения элемента в направлении действия изгибающего момента) коэффициента следует принимать равным единице;

– коэффициент продольного изгиба, определяемый по формуле

(5.3)

при этом определяется по таблице 7.1 в зависимости от гибкости и упругой характеристики кладки

определяется аналогично , но по значению гибкости

(5.4)

где – высота сжатой части сечения;

– расчетное сопротивление каменной кладки;

– площадь сжатой части сечения,

– коэффициент, для стены прямоугольного сечения, определяемой по формуле

(5.5)

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. 
   СП РК 5.03-07-2013 «Несущие и ограждающие конструкции» / Комитет по делам строительства, ЖКХ и УЗР МНЭРК. – Астана, 2015. – 93 с.
   
2. 
   СП РК EN 1992-1-1:2004/2011 Проектирование железобетонных конструкции. Часть 1-1. Общие правила и правила для зданий /Комитет по делам строительства, ЖКХ и УЗР МНЭРК. – Астана, 2016. – 259 с.
   
3. 
   НТП РК 02-01-1.4-2011 Проектирование сборных, сборно-монолитных и монолитных железобетонных конструкций/ Комитет по делам строительства, ЖКХ и УЗР МНЭРК. – Астана, 2015. – 277 с.
   
4. 
   Имамбаева Р.С., Дубинин А.А., Имамбаев Н.С. Расчет и проектирование железобетонных элементов многоэтажных зданий: Учебное пособие для группы образовательных программ «Градостроительство, строительные работы и гражданское строительство». – Алматы: КазГАСА, 2019. – 127 с.
   
5. 
   Евстифеев В.Г. Железобетонные и каменные конструкции. В 2-х ч. Ч.1. Железобетонные конструкции: учебник для студентов. – М.: Изд.центр «Академия», 2011. – 432 с.
   
6. 
   Евстифеев В.Г. Железобетонные и каменные конструкции. В 2-х ч. Ч.2. Каменные и армокаменные конструкции: учебник для студентов. – М.: Изд. центр «Академия», 2011. – 192 с.
   
7. 
   Ажгалиева Б.А., Джумагалиев Т.К. Учебное пособие к курсовому и дипломному проектированию по дисциплине «Проектирование и расчет железобетонных и каменных конструкций I» (раздел ЖБК и КК) для студентов группы образовательных программ 6В074 «Градостроительство, строительные работы и гражданское строительство». – Алматы: МОК, 2022. – 94 с.
   
8. 
   СП РК EN 1991-1-1:2002/2011 Воздействия на несущие конструкции. Часть 1-1. Собственный вес, постоянные и временные нагрузки на здания /Комитет по делам строительства, ЖКХ и УЗР МНЭРК. – Астана, 2016. – 61с.
   
9. 
   ГОСТ 34028-2016 Межгосударственный стандарт. Прокат арматурный для железобетонных конструкций. Технические условия. (Введен в действие Приказом №369-од от.15.12.2017г. председателя Комитета технического регулирования и метрологии РК).
   
10. 
    ГОСТ 23279-2012 Межгосударственный стандарт. Сетки арматурные сварные для железобетонных конструкций и изделий. Общие технические условия. (Введен в действие Приказом №207-од от.13.10.2014г. председателя Комитета по делам по делам строительства, ЖКХ Республики Казахстан).
    
11. 
    ГОСТ 10922-2012. Межгосударственный стандарт. Арматурные и закладные изделия, их сварные, вязаные и механические соединения для железобетонных конструкций. Общие технические условия. (Введен в действие Приказом №207-од от.13.10.2014г. председателя Комитета по делам по делам строительства, ЖКХ Республики Казахстан).
    
12. 
    ГОСТ 21.501-2011 Межгосударственный стандарт. Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации архитектурных и конструктивных решений. (Принят Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве, протокол №39 от 08.12.2011. за проголосованием Агенство по делам по делам строительства, ЖКХ Республики Казахстан).
    
13. 
    Долгун А.И., Меленцова Т.Б. Строительные конструкции: учебник для студентов. – М.: Изд.центр «Академия», 2012. – 432 с.
    
14. 
    НТП РК 06.1-2011 Проектирование каменных конструкций/ Комитет по делам строительства, ЖКХ и УЗР МНЭРК. – Астана, 2015. – 288 с.
    
15. 
    СП РК EN 1996-2:2006/2011 Проектирование каменных конструкции. Часть 2. Проектные решения, выбор материалов и выполнение каменных конструкций /Комитет по делам строительства, ЖКХ и УЗР МНЭРК. – Астана, 2016. – 45 с.
    
16. 
    Сетков В.И., Сербин Е.П. Строительные конструкции. Расчет и проектирование: Учебник. – 3-е изд., доп. – М.: ИНФРА-М, 2015. – 444 с.
    
17. 
    СП РК EN 1991-1-3:2004/2011 Воздействия на несущие конструкции. Часть 1-3. Общие воздействия. Снеговые нагрузки /Комитет по делам строительства, ЖКХ и УЗР МНЭРК. – Астана, 2016. – 74 с.