3.9.4 Расчет плиты по деформациям

Расчет производится на действие постоянных и временных длительно действующих нагрузок. Расчет по прогибам производится из следующего условия:

предельно допустимое значение прогиба элемента;

прогиб элемента от действия внешней нагрузки;

Для свободно опёртых элементов прогиб можно определить по формуле:

моментом, от нагрузки, при которой определяется прогиб

D - изгибная жесткость приведенного поперечного сечения

- приведённый модуль упругости

Находим и – статические моменты сжатой зоны бетона и растянутой арматуры относительно Н.О.

Предположим, что .

Так как условие выполняется, то граница сжатой зоны проходит в ребре. В соответствии с этим, находится высота границы сжатой зоны:

x= 91,2 мм

Момент инерции площади сечения сжатой зоны бетона относительно центра тяжести приведенного поперечного сечения без учёта бетона в растянутой зоне:

Момент инерции площади растянутой арматуры относительно ц.т. приведенного поперечного сечения определяется по формуле:

В результате вычисления всех моментов инерции определяется искомый момент инерции :

Находится изгибная жесткость приведенного поперечного сечения с трещиной:

тогда,

значит,

следовательно,

Условие выполнено. Проверка по прогибам выполнена. Величина прогиба не превышает допустимую.

4. Расчёт и конструирование колонны

4.1 Расчёт ствола колонны

4.1.1 Сбор нагрузок

Расчёту подлежит колонна первого этажа крайнего ряда. Расчёт прочности производится в наиболее нагруженном месте, у обреза фундамента. Нагрузка на колонну с учётом её веса определяется от опирающихся на неё ригелей, междуэтажного перекрытия и покрытия.

Расчёт нагрузки на 1 м² междуэтажного перекрытия приведен в таблице 1. В таблице 2 сведён расчёт нагрузки на покрытие.

Таблица 2. Сбор нагрузок на 1 м² покрытия

2№ п/п	Наименование нагрузки	Нормативное значение, кН/м^2		Расчетное значение нагрузки, кН/м^2
1 1.1 1.2	Постоянные От конструкции кровли - Технониколь (1сл=5мм, =1200 кг/м^3) - Стяжка ЦПС М150 (=40 мм, =1800 кг/м^3) -Утеплитель минераловатный ( = 100 мм, кг/м^3) - Пароизоляционная пленка (=2 мм, кг/м^3) От плиты перекрытия (=0.11 м, кг/м^3).		1,2 1,3 1,2 1,2 1,1	0,072 0,936 0,24 0,0036 2,75
	Итого постоянная нагрузка	3,733		4,28
2	Временные Временная снеговая (II снеговой район по СП «Нагрузки и воздействия») В том числе: - кратковременная (снеговая) -длительнодействующая	0,62 0.31 0.31	1,4 1,4 1,4	0,868 0,434 0,434
	Итого: полная нагрузка в том числе: -кратковременная -длительнодействующая	4,35 0,31 4,043		5,15 0,434 4,71

Расчетная величина продольной силы от покрытия определятся по формуле:

- грузовая площадь колонны;

количество этажей;

собственная масса ригеля.

Определяется нагрузка от собственной массы ригеля:

Расчетная величина продольной силы от перекрытия определяется по формуле:

Определяется нагрузка от собственного веса колонны:

Полной расчетное значение продольной силы:

Расчетная величина продольной силы от длительнодействующей нагрузки:

4.1.2 Назначение материалов

Колонны изготавливаются из бетона класса B20(R_b = 11,5 МПа, R_bt = 0,95 МПа,E_b = 27500 МПа), продольная рабочая арматура класса А400 (R_s= 350 МПа, R_sc = 350 МПа), поперечная – Вр500 (R_sw= 415 МПа).

4.1.3 Расчетная схема и статический расчёт

Проверяется выполнение условия , условие выполнено. Следовательно, считаем колонну со случайным эксцентриситетом, защемленную в уровне обреза фундамента и шарнирно закрепленную в уровне середины высоты ригеля.

Рис. 13 Расчетная схема ствола колонны

Расчетная длина

4.1.4 Подбор сечения продольной арматуры колонны

Сечение колонны принимаем квадратное (рис. 14)

рис.14 Схема поперечного сечения колонны

Площадь колонны определяется по формуле:

- минимальный коэффициент армирования.

(

Соответственно, сечение колонны принимаем квадратное со стороной:

Принимается .

Определятся площадь требуемой продольной арматуры в поперечном сечении ствола колонны:

По сортаменту арматуры конструктивно принимается 4Ø20 А400 ( = 12,57  см²).

Исходя из фактической площади принятой арматуры, вычисляется новое значение коэффициента , которое должно удовлетворять следующему условию:

Для сварки каркаса устанавливается поперечная арматура класса Вр500. При диаметре стержней продольной арматуры 20 мм, поперечные стержни из условия технической сварки принимаются d_w = 5 мм (= 19,6 мм²).

Шаг принимается:

Принимается шаг .

Рис.15 Стык колонны с колонной