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 ( см 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 .