архитектура. Расчетноконструктивная часть 1 Задание на проектирование
 Скачать 1.58 Mb.
|
 Раздел 2. Расчетно-конструктивная часть 2.1 Задание на проектирование Требуется рассчитать и сконструировать сборные железобетонные конструкции для 2-ти этажного жилого дома: плиту перекрытия с круглыми пустотами марки ПК 60-12 (П-2) серии 1.141-1 и ленточный фундамент под внутреннюю стену. Стены дома выполнены из кирпича: наружные толщиной 510мм с утеплителем из минераловатных плит, внутренние- 380 мм, крыша скатная. Жилой дом запроектирован в г. Уфа. Нагрузка от стен для V района принимается по п.5.1 [4] и составляет: полная расчетна- Sg=3,2кН/м, нормативная- Sg n=0.7* Sg = 0.7*3,2 = 2,24 кН/м2, где 0,7- переходный коэффициент от расчетной снеговой нагрузки к нормативной. В соответствии с заданием на РГР по таблице (стр. 1 МУ) принимаем: Поперечный пролет здания L1 =6000мм, высота этажа 2,8м Состав перекрытия в жилых помещениях: 1. Ламинат, р=980 кг/м3, б=8 мм 2. Армированная цементно-песчанная стяжка, с нагревательными элементами, р=1300 кг/м3 б=40мм 3. Техноэласт АКУСТИК СУПЕР, р=3,3 кг/м3, б=4,8мм 4. Выравнивающая стяжка, р=1200 кг/м3, б=20мм 5. Железобетонная плита перекрытия, б=220 мм, g=3,2 кН/м3 Условное расчетное сопротивление грунтов основания R0=0.15МПа. По степени ответственности здание – здание II класса, γn=0,95. 2.2. Расчет плиты перекрытия с круглыми пустотами Несущим элементом перекрытия является многопустотная железобетонная плита с круглыми пустотами, имеющая номинальную длину 6,0м, ширину 1,2м (конструктивные размеры 4780х1190) и высоту 220см. Плита опирается на кирпичные стены. 1. Нормативная временная полезная нагрузка для жилых зданий 1,5кН/м2 длительная – 0,3кН/м2 кратковременная – 1,5-0,3=1,2кН/м2 2. Класс бетона для плиты-В15 3. Класс рабочей арматуры для плиты – А 600 Расчетные характеристика материалов: Бетон тяжелый класса В15 Расчетное сопротивление сжатию Rb=8,5МПа=0,85кН/см2 Расчетное сопротивление растяжение Rbt=0,75МПа=0,075кН/см2 Коэффициент условной работы бетона γb2=0.9 Арматура Предварительно напряженная продольная рабочая арматура АТ=600 RS=520МПа=5,2кН/см2 Продольная конструктивная класса Ø3В 500 RS=415МПа=41,5кН/см2 Поперечная арматура каркасов класса Ø3В 500, RSW=300МПа=30кН/см2 Арматурные сетки класса Ø3Вр 500, RS=415МПа=41,5кН/см2 Монтажных петель класса А 240 RS=21,5МПа=21,5кН/см2 2.2 Сбор нагрузок на плиту Нагрузка на 1м2 плиты вычисляется исходя из принятой схемы пола перекрытия. Зная конструкцию перекрытия и вид помещения, определяется нагрузка на 1 м2 перекрытия, таблица 1. Таблица 1 Нагрузка на 1м2 перекрытия
Полная расчетная нагрузка на 1 погонный метр плиты с номинальным размером ширины 1,2м равна q=7,64х1,2=9,17кН/м. С учетом коэффициента γ=0,95 q=9,17х0,95=8,71кН/м. 2.3 Определение расчетной схемы плиты Расчетная схема представляет собой однопролетную балку, загруженную равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью q=8,71кН/м, рисунок 1.  Рисунок 2.1. К определению усилий в плите Расчетный пролет равен расстоянию между центрами площади опирания плиты на стены lo=LH-(α1+α2)/2=6000-(200+190)/2=6805мм, рисунок 2.  Рисунок 2.2 К определению расчетного пролета плиты Максимальный изгибающий момент от полной расчетной нагрузки определяется по формуле: М=qlo2/8, (1) где q-нагрузка на 1 п.м. плиты, кН/м. lo- расчетный пролет плиты, м. М=qlo2/8=8,71х5,8052/8=36,69кНм Максимальная поперечная сила от полной расчетной нагрузки определяется по формуле: Q=qlo/2=8,71х5,805/2=25,28 Кн (2) 2.4 Определение расчетного сечения плиты Пустотная плита приводится к расчетному двутавровому сечению. При изгибе работа бетона в растянутой зоне не учитывается и окончательно принимается тавровое сечение. Круглые пустоты заменяют квадратом со стороны 0,9d, где d-диаметр пустот, рисунок 3.  Рисунок 3. Поперечное сечение плиты Толщина полки приведенного сечения определяется по формуле: hf=(h-0.9d)/2, (3) где h- высота приведенного сечения плиты, мм. hf=(220-0,9х150)/2=38,5мм. Для определения расчетной ширины полки приведенного сечения определяется отношением hf/h. Если hf/h<0,1, то bf=12hf+b. Если hf/h>0,1, то ширина полки равна ширине плиты. Так как hf/h=38,5/220=0,175>0,1, тогда bf=1190мм, рисунок4. Ширина ребра приведенного сечения определяется по формуле. b= bf-n0,9d, (4) где n-число пустот в плите. b= bf-n0,9d=1190-6*0,9*159=331,4мм.  Рисунок 2.4. Приведенное расчетное поперечное сечение плиты 2.5 Подбор сечения продольной рабочей арматуры Защитный слой бетона для напрягаемой арматуры принимается а=35мм. Рабочая высота сечения ho=h-a=220-35=185мм. Изгибающий момент, соответствующий всей сжатой полки: Мсеч=Rb γb2bf ’ hf ’(ho-hf/2) , (5) где Rb-призменная прочность бетона, кН/см2 (см. пункт 2.1) γb2 – коэффициент условия работы бетона (см. пункт 2.1) Мсеч=0,85х0,9х119*3,85(18,5-3,85/2)=58,09кНм. Так как Мсеч=58,09кНм>М=36,69кНм, то нейтральная ось проходит в полке. Тавровое сечение рассчитывается как прямоугольное шириной bf=1190мм: Ао=М/( Rb γb2bf’ hо2), (6) Ао=3669/(0,85х0,9х119х18,52)=0,137. По таблице 3.1 [1] исходя из Ао=0,137 определяется коэффициент ή=0,965. Требуемая площадь напрягаемой арматуры определяется по формуле Аsp=M/(Rsho ή), (7) где Rs-расчетное сопротивление продольной рабочей арматуры класса А 600 кН/см2 (см. пункт 2.1) Аsp =3669/(52х18,5х0,965)=3,19см2. Исходя из требуемой площади сечения арматуры можно принять 3 Ø12 А600, Аsp=3,39см2>3,19см2. (см. стр. 446 [1]). Расстояние между напрягаемой арматурой должно быть не более 600мм (п. 5.20 СП 52-101-2003 [5]),рисунок 5. Предварительно напряженные стержни в графической части обозначены позицией номер 4.  Рисунок 5. К расчету поперечного сечения плиты 2.6 Расчет сечения на поперечную силу Проверяем условие постановки поперечных стержней: Q ≤ Qb= φb3Rbt γb2(1+ φf+ φn)bho, (8) где φb3- определяется по п 3.31 СП 52-101-2003 [5] ( 0,6-для тяжелого бетона); Rbt- расчетное сопротивление бетона осевому растяжению, 0,75МПа=0,075кН/см2; φf и φn –находится по п 3.31 СП 52-101-2003 [5] (φf+ φn принимается равным 0,5). Так как Qb=0,6х0,075х0,9х33,1х1,5х18,5=37,2кН>Q=21,1кН, условие выполняется, следовательно, наклонные трещины не образуются, арматура устанавливается конструктивно в соответствии п. 5.27 [5]. Поперечные стержни принимаются Ø 3 В-500 с шагом не более h/2=220/2=110мм. Окончательно понимается шаг кратный 50мм-S=100мм. Плоские сварные каркасы в графической части имеют обозначение Кр-1 (позиция 3). 2.7 Армирование верхней полки плиты Верхняя полка плиты рассматривается как многопролетная неразрезная балка, загруженная равномерно распределенной нагрузкой. Для обеспечения прочности полки плиты на местный изгиб в пределах пустот в верхней зоне сечения предусмотрена сетка марки 200/300/3/3. где 200- шаг продольных стержней, 3- диаметр стержней, мм; 300-шаг поперечных стержней, 3-диаметрстержней, мм. Плоская сварная сетка в графической части имеют обозначение С-1 (позиция 1). 2.8 Подбор диаметра монтажных петель Нормативная усилие на одну петлю с учетом коэффициента динамичности определяется по формуле N=qkдbl/n, (8) где q- нормативный вес одного м2 плиты, кН/м (см. табл. 1МУ); kд- коэффициент динамичности (1,4-при монтаже); l-длина плиты, м; b-ширина плиты, м; n=3- считается, что вес плиты передается на три петли. N=3,2х1,4х1,2х6,0/3=8,6кН В зависимости от величины усилия монтажные петли принимаются Ø 10 А 240 при N=9,8кН. Монтажные петли в графической части обозначены позицией 5. |