Материал: Записка_начало5 (Автосохраненный)

Содержание

1. Выбор конструктивной системы здания 2

2. Компоновка каркаса здания 2

3. Расчет многопустотной плиты перекрытия 3

3.1 Определение поперечного сечения сборного неразрезного ригеля 3

3.2 Выбор материалов 3

3.3Определение размеров плиты 4

3.4 Сбор нагрузок 4

3.8 Проверка прочности плиты на нагрузки, действующие во время транспортировки и монтажа 11

3.9 Расчет плиты по второй группе предельных состояний 12

3.9.1 Определение геометрических характеристик, приведенного к бетону сечения 12

3.9.2 Расчет по образованию трещин 13

3.9.3 Расчет по раскрытию трещин 14

3.9.4 Расчет плиты по деформациям 15

4. Расчёт и конструирование колонны 18

4.1 Расчёт ствола колонны 18

4.1.1 Сбор нагрузок 18

4.1.2 Назначение материалов 20

4.1.3 Расчетная схема и статический расчёт 20

4.1.4 Подбор сечения продольной арматуры колонны 21

Сечение колонны принимаем квадратное ( см рис 14) 21

4.2 Расчёт и конструирование консоли колонны 22

5. Расчет стыка ригеля с колонной 26

5.1. Расчётная схема ригеля и стыка 26

5.2. Расчётные усилия 26

5.2.1. Конструктивный расчёт 27

5.2.2 Расчет сварных соединений 28

1. Выбор конструктивной системы здания

Конструктивная система здания – неполный каркас. Наружные стены кирпичные. Сборные железобетонные перекрытия и покрытия опираются на ригели, опирающимися на наружные стены и внутренние колонны. Конструктивная схема здания – рамная, ригели каркаса – сборные, неразрезные элементы. Стык ригеля с колонной – жесткий. Опирание ригеля на несущие продольные стены — свободное. Пространственная жесткость здания обеспечена поперечным расположением ригелей и системой продольных и поперечных стен.

Исходные данные

1. Длина здания в осях — 72 м;

2. Ширина здания в осях — 18 м;

3. Число этажей — 4;

4. Высота первого этажа — 4,3 м;

5. Высота последующих этажей — 4,3 м;

6. Материал покрытия пола —

7. Стены здания — кирпичные;

8. Размер и форму оконных проемов принять по ГОСТ 23166;

9. Временная полезная нагрузка на перекрытие — 5,1 кН/м²;

10. Расчетное сопротивление грунта основания — 0,32 Мпа;

11. Место строительства — г. Хасавюрт

2. Компоновка каркаса здания

Выбираем сетку колонн 6м х 6м. Привязка внутренних поверхностей к осям — 200 мм, площадка опирания ригеля на стену — 250 мм, площадка опирания плиты перекрытия на стену — 120 мм.

Выбираем тип плит – многопустотная. Основная плита перекрытия П-3, подлежащая расчету имеет номинальные размеры в плане — 6000 х 1500 мм.

План сборного балочного перекрытия на отметках и вертикальный разрез здания представлены на чертеже в приложении.

3. Расчет многопустотной плиты перекрытия

3.1 Определение поперечного сечения сборного неразрезного ригеля

Ригель имеет сложную форму поперечного сечения (рис. 1).

рис 1 . Схема поперечного сечения ригеля

3.2 Выбор материалов

Изготовление плиты перекрытия предусматривается из тяжёлого бетона класса В15:

R_b=8,5 Мпа

R_bt=0,75 Мпа

R_b,ser=11,0 Мпа

R_bt,ser=1,10 МПа

E_b=24*10³ Мпа

продольной рабочей арматуры А400

R_s=350 МПа

R_sс=350 МПа

E_s=200 000 МПа

поперечной арматуры Вр500

R_s= 415 МПа

R_s,n=500 МПа

E_s = 200000 МПа

строповочные петли из арматуры А240

R_s=215 МПа,

R_sс=215 МПа

Основные расчетные характеристики материалов приведены в СП 63.13330.2012.

3. Определение размеров плиты

Расчету подлежит плита П-3 с номинальными размерами в плане 6000х1500 мм. Конструктивные размеры плиты будут меньше номинальных по длине и по ширине - 5620х1480 мм (рисунок 2)

а) план плиты

б) поперечный разрез

рис 2. Схема многопустотной плиты перекрытия

3.4 Сбор нагрузок

Таблица 1. Сбор нагрузок на 1 м² перекрытия

3.5 Расчёт прочности по нормальным сечениям

За расчетную схему (рисунок 3) принимаем однопролетную балку со свободным опиранием концов на ригели, загруженной равномерно распределённой нагрузкой.

рис 3. Расчётная схема и эпюры внутренних усилий плиты

1. Определение расчётной длины плиты:

l₀=l₁-b/2= 6000-125=5875 мм

2. Определение внутренних усилий:

- от полной расчётной нагрузки:

кН*м

- от полной нормативной нагрузки:

- от полной нормативной длительно действующей нагрузки:

кН*м

При расчёте по нормальным сечениям для многопустотной плиты вводим эквивалентное двутавровое сечение.

рис 4. Схема эквивалентного двутаврового сечения

Геометрические характеристики:

H=220 мм – высота плиты

a_s = 30 мм – расстояние от центра тяжести арматуры до крайнего растянутого волокна.

h₀=H-a_s= 220-30=190 мм – рабочая высота сечения

b_f =1490 мм – ширина полки по низу

b_f – 30= 1460 мм – ширина полки по верху

b=b_f - 30 – 0,9*D*n= 1490-30-1001,7=460 мм, где D- диаметр пустот (159 мм), n-количество пустот (7), b- ширина ребра

h = √12 = 137,67 мм - приведенная высота пустоты

Расчёт прочности нормальных сечений производится в зависимости от расположения нейтральной линии (в полке или в ребре)

Определяем расчётный изгибающий момент, воспринимаемый полностью сжатой полкой таврого сечения при х=

М_per,f , где

– расчетное сопротивление бетона сжатию (для бетона класса В15 – 8,5 МПа)

— коэффициент условий работы бетона, принимаем равным 0,9;

Если выполнится условие М_per,f ≥ М_max, то нейтральная линия проходит в полке.

М_{per,f =} 8,5*10⁶*1,46*0,041*0,9 (0,19-0,5*0,041)=77,09 кН*м

М_per,f=77,09 кН*м ≥ М_мах=46,09кН*м

Значит, нижняя граница сжатой зоны проходит в полке, сечение рассчитываем как прямоугольное. (х )

Требуемая площадь поперечного сечения продольной арматуры ребер:

, МПа

²

Принимаем по сортаменту арматуры 8Ø12 А400 ( = 9,05 см²).