- •Содержание
- •1. Выбор конструктивной системы здания
- •2. Компоновка каркаса здания
- •3. Расчет многопустотной плиты перекрытия
- •3.1 Определение поперечного сечения сборного неразрезного ригеля
- •3.2 Выбор материалов
- •Определение размеров плиты
- •3.4 Сбор нагрузок
- •3.5 Расчёт прочности по нормальным сечениям
- •3.6 Проверка по наклонным сечениям
- •3.7 Расчёт и конструирование полки плиты
- •3.8 Проверка прочности плиты на нагрузки, действующие во время транспортировки и монтажа
- •Определение диаметра подъёмной петли.
- •3.9 Расчет плиты по второй группе предельных состояний
- •3.9.1 Определение геометрических характеристик, приведенного к бетону сечения
- •3.9.2 Расчет по образованию трещин
- •3.9.3 Расчет по раскрытию трещин
- •3.9.4 Расчет плиты по деформациям
- •4. Расчёт и конструирование колонны
- •4.1 Расчёт ствола колонны
- •4.1.1 Сбор нагрузок
- •4.2 Расчёт и конструирование консоли колонны
- •4.2.1 Расчётная схема
- •4.2.2 Статический расчёт
- •4.2.3 Конструктивный расчёт
- •5. Расчет стыка ригеля с колонной
- •5.1. Расчётная схема ригеля и стыка
- •5.2. Расчётные усилия
- •5.2.1. Конструктивный расчёт
- •5.2.2 Расчет сварных соединений
- •6 Расчет центрально нагруженного фундамента под колонну
- •6.1 Площадь подошвы фундамента по II группе предельных состояний.
- •6.2. Расчёт тела фундамента
- •6.3. Расчёт армирования подошвы фундамента
- •7 Список литературы
- •Дополнительная литература
3.2 Выбор материалов
Изготовление плиты перекрытия предусматривается из тяжёлого бетона класса В15:
Rb=8,5 Мпа
Rbt=0,75 Мпа
Rb,ser=11,0 Мпа
Rbt,ser=1,10 МПа
Eb=24*103 Мпа
продольной рабочей арматуры А400
Rs=400 МПа
Rsс=350 МПа
Es=200 000 МПа
поперечной арматуры Вр500
Rs= 415 МПа
Rs,n=500 МПа
Es = 200000 МПа
строповочные петли из арматуры А240
Rs=215 МПа,
Rsс=215 МПа
Основные расчетные характеристики материалов приведены в СП 63.13330.2012.
-
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
в) продольный разрез
рис 2. Схема многопустотной плиты перекрытия
3.4 Сбор нагрузок
Таблица 1. Сбор нагрузок на 1 м2 перекрытия
№ п/п |
Наименование нагрузки |
Нормативная нагрузка, кН/м2 |
Коэффициент надёжности по нагрузке |
Расчётная нагрузка, кН/м2 |
|
Постоянная |
|||
1. |
Конструкция пола
1 – покрытие из линолеума, 2 – мастика, 3 – цементно-песчаная стяжка, 10- пенополистирольные плиты, 14- плита перекрытия
|
|
|
|
1.1. |
Линолеум δ= 0,003 м, ρ=1100 кг/м3 |
0,033 |
1,2 |
0,039 |
|
Мастика δ=0,001м, ρ=1400кг/м3 |
0,014 |
1,3 |
0,018 |
|
Стяжка δ=0,040 м, ρ=1600кг/м3 |
0,640 |
1,3 |
0,832 |
|
Пенополистирольные плиты ПСБ-С-15 δ=0,030м, ρ=15кг/м3 |
0,0045 |
1,2 |
0,005 |
1.2. |
Плита перекрытия δ=0,11м, ρ=2500кг/м3 |
2,75 |
1,1 |
3,025 |
|
Итого: |
3,44 |
|
3,92 |
|
Временная |
|||
2. |
Временная полезная, в том числе длительнодействующая кратковременная |
5 |
1,2 |
6,00 |
|
|
|
|
|
|
3,50 |
1,2 |
4,20 |
|
|
1,50 |
1,2 |
1,80 |
|
|
Итого: |
|
|
|
|
Полная, в том числе длительнодействующая кратковременная |
8,44 |
|
9,92 |
|
6,94 |
|
8,12 |
|
|
1,50 |
|
1,50 |
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
-
Определение расчётной длины плиты:
lk=l-2*c-brig =6000-60-300=5640 мм
l0=lk-2*60= 5640-120=5520 мм
-
Определение внутренних усилий:
g=9,92 кН*м2 , bsup=1,5 м
qtot=9,92*1,5=14,88 кН*м
- 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
as = 30 мм – расстояние от центра тяжести арматуры до крайнего растянутого волокна.
h0=H-as= 220-30=190 мм – рабочая высота сечения
bf =1480 мм – ширина полки по низу
bf – 30= 1450 мм – ширина полки по верху
b=bf - 30 – 0,9*D*n= 1480-30-1001,7=450 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=
Мper,f , где
– расчетное сопротивление бетона сжатию (для бетона класса В15 – 8,5 МПа)
— коэффициент условий работы бетона, принимаем равным 0,9;
Если выполнится условие Мper,f ≥ Мmax, то нейтральная линия проходит в полке.
Мper,f = 8,5*106*1,45*0,041*0,9 (0,19-0,5*0,041)=77,09 кН*м
Мper,f=77,09 кН*м ≥ Ммах=56,67кН*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).