2. Исходные данные

Разработать конструкции четырехэтажного каркасного здания без подвала. Размеры в плане 19,8×30,0 м и сетка колонн 6,6×6,0 м. Высота этажей 4,2 м.

Нормативное значение временной нагрузки на междуэтажное перекрытие v_n = 6,5кН/м² (650кг/м²), в том числе длительное (пониженное) 4кН/м², кратковременное 2,5кН/м² . Здание второго уровня ответственности, коэффициент надежности по назначению здания γ_f = 0,95. Место строительства – Москва. Район по снеговой нагрузки –ΙΙΙ, расчетная снеговая нагрузка 1,8 кН/м² (180 кг/м²), в том числе длительная 50% от полной и составляет 0,9 кН/м². Здание расположено в местности типа «В», коэффициент k, учитывающий изменение ветрового давления по высоте, при максимальной отметке проектируемого здания +17,40 м принят равным 0,8. Скорость ветра 4 м/сек. Температурные условия обычные, влажность воздуха более 40% - 75%, грунты песчаные, средней плотности, маловлажностные, условное расчетное сопротивление R₀ = 0,3 МПа. Глубина промерзания 1,4 м. Снижение расчетных нагрузок на плиты, ригели, колонны и фундаменты за счет неравномерности загрузки перекрытий не учитывается. Компоновочная схема сборного перекрытия представлена на рис. 2.1. Ригели располагаются поперек здания, номинальная длина ригеля 6,6м, номинальная длина плит перекрытия 6,0 м. Номинальная ширина рядовых панелей 1,65 м; связевые плиты располагаются по осям колонн и принимаются такой же ширины; доборные плиты опираются на ригели и стальные опорные столики на

крайних колоннах. Стеновые панели навесные из легкого бетона в торцах здания замоноличиваются с торцовыми рамами, образуя вертикальные связевые диафрагмы. Совместно с лестничными клетками торцовые стены обеспечивают пространственную жесткость здания в поперечном на правлении.

В продольном направлении жесткость здания обеспечивается вертикальными связями, устанавливаемыми в одном среднем пролете по каждому ряду колонн. В поперечном направлении здание работает по связевой системе, где роль вертикальных связевых диафрагм выполняют торцевые стены и лестничные клетки. Разрезные ригели поперечных рам таврового сечения с подрезкой соединяются с колоннами с помощью закладных деталей «рыбок». Колонны на два этажа, сечением 400×400 мм с жесткими прямоугольными консолями. Железобетонные фундаменты под колонны – отдельные, ступенчатого типа.

3. Проектирование ребристой плиты перекрытия

Исходные данные. Плиты перекрытий изготавливаются в заводских условиях из тяжелого бетона В30. Передаточная прочность бетона принимается не менее 50% от класса бетона и не менее 15 МПа. Распалубочная прочность принимается равной передаточной прочности. Арматура продольных ребер - преднапряженная класса А800 (сталь марки 23Х2Г2Т), с электротермическим натяжением на упоры форм. Нормативное сопротивление арматуры А800, R_sn=800 МПа; расчетное сопротивление R_s = 695 МПа (695·10³ кН/м²); модуль упругости Е_s=2,0 ·10⁵ МПа (2,0·10⁸ кН/м²). Арматура каркасов – классов А240 или В500, закладные детали из стали Ст3пс, монтажные петли из стали класса А240, марки Ст3сп или класса А300 марки 10ГТ. Бетон тяжелый класса В30, R_b=17 МПа (17·10³ кН/м²), Е_b = 32,5·10³ МПа (32,5·10⁶ кН/м²); R_bt,n=1,75 МПа (1,75·10³ кН/

м²); R_bt = 1,15МПа (1,15·10³ кН/м²).

Проектируемая плита должна рассчитываться по предельным состояниям первой и второй групп для работы конструкции в стадиях: изготовления, транспортирования, монтажа, эксплуатации.

При арматуре А800 предельно допустимая ширина раскрытия трещин a_crc,ult не должна превышать 0,2 мм при продолжительном раскрытии и 0,3мм при непродолжительном раскрытии /9/.

При расчете плиты в стадии эксплуатации необходимо выполнить: расчеты прочности продольных ребер по нормальным и наклонным сечениям, расчет прочности полки при местном изгибе, проверку трещиностойкости продольных ребер, расчет прогибов.