Временная нормативная погонная нагрузка при ширине грузовой полосы

2,2 м, равна 6,0 ×2,2 = 13,2 кН/м. Полная нагрузка 3,63 + 13,2 = 16,83 кН/м.

При пролете балки l ≈ 6,0м и общей нормативной нагрузке 16,83 кН/м, рекомендуемые размеры второстепенной балки h× b = 40×20 см. Размеры главной балки принимаем h× b = 50×30 см. Общая длина расчетной полосы плиты равна расстоянию между внутренними гранями продольных стен, 19800 – 2∙200 = 19400 мм.

Расчетный пролет плиты в крайних пролетах по короткому направлению равен расстоянию между боковой поверхностью второстепенной балки и серединой площадки опирания плиты на стены, в средних пролетах расстоянию в свету между второстепенными балками. Приняв глубину заделки плиты 200 мм, получим величину расчетной длины первого пролета

l₀₁ = 2200 –200/2 – 200/2 =2000 мм.

Расчетная длина средних пролетов

l₀ = 2200 – 2×200/2 = 2000 мм.

Расчетный пролет плиты в крайних пролетах по длинному направлению равен расстоянию между боковой поверхностью главной балки и серединой площадки опирания плиты на стены, в средних пролетах расстоянию в свету между главными балками. Приняв глубину заделки плиты, равную глубине заделки второстепенной балки (200мм), получим расчетную длину первого пролета в длинном направлении

l'₀₁ = 6000 – 200/2- 300/2 = 5750 мм.

Расчетная длина средних пролетов

l'₀ = 6000 – 2×300/2 = 5700 мм.

Отношение сторон составляет для средних пролетов 5,7/2,0 = 2,85. Для крайних пролетов это отношение составляет 5,75/2,0=2,875.

Таким образом, для всех пролетов, указанное отношение больше двух, что позволяет рассчитывать плиту как балочную по короткому направлению, а арматуру по длинной стороне устанавливать конструктивно.

2.2. Сбор нагрузок и определение усилий в плите

В соответствие с /3/, при расчете плит, воспринимающих нагрузки от одного перекрытия, полные нормативные значения нагрузок, для помещений, предназначенных для торговых, выставочных и экспозиционных целей, следует снижать в зависимости от грузовой площади А м², рассчитываемого элемента, умножением на коэффициент сочетания y_А.

ψ_А1= 0,5+0,5/(А/А₂)

Грузовая площадь плиты средних пролетов равна

А = 19,4×1,0 = 19,4 м² < А₂ = 36 м²,

Следовательно, коэффициент сочетаний y_А не учитывается (y_А =1,0).

Расчетная нагрузка на 1погонный метр плиты при условной расчетной ширине плиты 1,0 м равна 9937 Н/м ≈ 9,94 кН/м.

С учетом коэффициента по ответственности здания γ_f = 0,95 для расчетов примем: полную расчетную нагрузку q = 0,95∙9,94 = 9,443 кН/м, постоянную расчетную нагрузку g = 0,95∙2,737 =2,60 кН/м.

Расчетной схемой монолитной плиты, рассчитываемой в одном направлении, является неразрезная многопролетная балка с расчетным сечением шириной 1м и высотой 0,06 м. Изгибающие моменты от расчетных и нормативных нагрузок вычисляются в соответствие с расчетной схемой и заданными нагрузками. Усилия определяются с учетом их перераспределения вследствие развития пластических деформаций бетона и арматуры.

---

Таблица 3.

Сбор вертикальных нагрузок на один квадратный метр перекрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, Н/м2	Коэффициент надежности	Расчетная нагрузка, Н/м2
Постоянная g керамическая плитка пола цементная песчаная стяжка t = 30 мм; ρ = 18,0 кН/м3 железобетонная плита t = 60 мм; ρ =25,0 кН/м3	350 540 1500	1,1 1,3 1,1	385 702 1650
Итого	2390	–	2737
Временная v, в том числе: длительная кратковременная	6000 4500 1500	1,2 1,2 1,2	7200 5400 1800
Полная q = g+v, в том числе: постоянная и длительная кратковременная	8390 6890 1500	– – –	9937 8137 1800

Изгибающие моменты в средних пролетах и на средних опорах от полной расчетной нагрузки q = 9,443 кН/м,

Изгибающие моменты в крайних пролетах и на крайней опоре от полной расчетной q = 9,443 кН/м

Изгибающие моменты в средних пролетах и на средних опорах от полной нормативной нагрузки, gⁿ = 7,971 кН/м

Для плит, имеющих по периметру жесткий контур в виде железобетонных второстепенных и главных балок, допускается уменьшать изгибающие моменты в средних пролетах и на средних опорах на 20%. Тогда изгибающие моменты в средних пролетах и на средних опорах для дальнейших расчетов будут равны. Для расчетов по первой группе предельных состояний

М = 0,8М = 2,361∙0,8 = 1,889 ≈ 1,89 кНм.

2.3. Прочность нормальных сечений плиты.

Арматура рассчитывается на действие пролетных и опорных моментов как для многопролетной балки прямоугольного сечения h×b = 60 × 1000 мм (0,06 × 1,0 м). Назначим величину защитного слоя, а=20 мм. Примем рабочую арматуру класса В500, диаметром 5мм.

Тогда рабочая высота h₀ = h – а – d_s/2 = 60 – 20 – 5/2 = 37,5 мм (0,0375 м).

Арматура средних пролетов.

М =1,89 кНм, арматура B500. Граничное значение α_R = 0,376.

Α_m = М/R_b bh₀² = 1,89/11,5·10³ ·0,0375²·1,0 = 0,117.

Α_m = 0,117 < α_R = 0,376.

Определяем площадь растянутой арматуры

По сортаменту (табл.7 приложения) принимаем 8Ø5 В500 A_s = 1,571см² с шагом s = 125 мм < s _max=200 мм, для плит высотой менее 150 мм. .

Арматура крайних пролетов

М₀₁=3,434 кНм, арматура B500, α_R = 0,376.

Необходимо предусмотреть, что в крайних пролетах арматурные сетки будут располагаться в два ряда (рис.25,31) и тогда рабочая высота сечения будет равна h₀ = h – а – Ø- Ø/2 = 60 – 20 – 5 – 5/2 = 32,5 мм (0,0325 м).

Вычисляем текущее значение α_m при М₀₁=3,434 кНм

α_m = М/R_b bh₀² = 3,434/11,5·10³ ·0,0325²·1,0 = 0,283.

Α_m = 0,272 < α_R = 0,376.

Определяем площадь растянутой арматуры

Если арматуру сеток средних пролетов продлить в крайние пролеты, то дефицит арматуры можно восполнить дополнительной сеткой с площадью, равной разнице между требуемым количеством арматуры и принятым для сеток средних пролетов.

ΔA_s = 3,07 – 1,571 = 1,502 см²

По сортаменту принимаем дополнительную сетку как и основную 8Ø5 В500 с шагом s = 125 мм, A_s = 1,571см².

---

Общее количество арматуры в крайних пролетах

As = 1,571 +1,571= 3,142 см²

2.4. Конструирование плиты

Основное армирование перекрытия осуществляем сварными рулонными сетками с поперечным расположением рабочих стержней и продольным расположением распределительных. Диаметр поперечных стержней 5 мм с шагом 125 мм, диаметр продольных 5 мм с шагом 250 мм.

В средних пролетах нижние сетки С–1 раскатываются вдоль здания по всей поверхности перекрытия между второстепенными балками (рис. 2.2).

Номинальная длина сетки равна ширине здания с учетом заделки в стену с двух сторон на глубину 200 мм и учетом торцового защитного слоя 10 мм.

L = 30000 -2∙10 = 29980 мм.

Ширину сетки примем с учетом ширины второстепенной балки

В = 2,2- 0,2= 2,0м = 2000 мм.

Рекомендуемая марка сетки

.

В первом пролете устанавливаются сетка С–1 и дополнительная сетка С-3.

Для дополнительной сетки диаметр поперечных стержней 5 мм с шагом 125 мм, диаметр продольных 5 мм с шагом 250 мм. Номинальная длина сетки С–3 равна L = 30000 -2∙10 = 29980 мм.

Ширину сетки принимается с учетом ширины второстепенной балки и заделки в стену на глубину 200 мм

В = 2200 – 200/2 – 10 = 2090 мм = 2,09 м.

Рекомендуемая марка сетки

.

Верхние сетки С-2 имеют рабочую поперечную арматуру, с диаметром поперечных стержней 5 мм, с шагом 125 мм; продольных - 5 мм с шагом 250 мм. Сетки располагаются над средними опорами (второстепенными балками). Ширина сеток принимается равной ширине ребра второстепенной балки с учетом заведения в пролет на длину не менее 0,25l_п и принята 1200 мм. Рекомендуемая марка сетки

.

Две сетки С-4 расположены над первой промежуточной опорой (второстепенной балкой). Сетки имеют рабочую поперечную арматуру, с диаметром поперечных стержней 5 мм, с шагом 125 мм; продольных - 5 мм с шагом 250 мм. Сетки устанавливаются со смещением (вразбежку) относительно оси, проходящей через центр второстепенной балки на 150 мм (рис. 2.3).

Рекомендуемая марка сетки

.

Чертежи сеток монолитного перекрытия представлены на рис. 2.3 и 2.4.

3. Проектирование кирпичных столбов

3.1. Сбор нагрузок и определение усилий в столбах

Для проведения расчетов столбов постоянная расчетная нагрузка от кровли условно принята 4 кН/м². Временная (снеговая) нагрузка равна 1,8 кН/м². Расчетная полная нагрузка от перекрытия 9,937 кН/м², постоянная 2,737 кН/м². Грузовая площадь для столба А=39,6 м². Дополнительную нагрузку от массы главных и второстепенных балок примем как 15% от массы плиты. Коэффициент по назначению здания 0,95.

Расчетная продольная сила от покрытия

N₁ = 0,95´39,6(1,15´4,0+1,8)= 240,8 кН.

Расчетная продольная сила от перекрытия

N₂ = 0,95´39,6´(2,737´1,15+7,2) = 389,3 кН.

Для столбов 1-го и 2-го этажей назначаем сечение 640´640 мм (2,5 кирпича), а для столбов 3-го и 4-го этажей 510´510 мм (2 кирпича).

Собственный вес кирпичного столба сечением 640´640 мм в пределах этажа 4,2 м составляет G₁=0,64´0,64´4,2´18´1,1´0,95=29,72 кН, столба сечением 510´510 мм – G₂=0,51´0,51´4,2´18´1,1´0,95=20,55 кН.

---

При определении нагрузок для расчета кирпичных столбов в соответствии с рекомендациями, изложенными в /3/, временную нагрузку на перекрытия проектируемого здания следует снижать умножением на коэффициент сочетания y_n, который, в свою очередь, зависит от коэффициента сочетания y_А и общего числа перекрытий n, нагрузка от которых учитывается при расчете столба.

Расчетная продольная нагрузка N для нижнего сечения кирпичного столба

1-го этажа здания составляет при числе перекрытий n=3,

Продольная сила от одного перекрытия

N₂= 389,3´0,78 = 303,7 кН,

Полное усилие от покрытия и перекрытий

N= N₁+3N₂+2(G₁+ G₂)= 240,8+3´303,7+2(29,72+20,55)=1252,44 кН.

Расчетная продольная сила N для нижнего сечения кирпичного столба 3-го этажа здания при n=1 ( ).

От одного перекрытия

N₂= 389,3´0,98 = 381,5 кН.

Полное усилие от покрытия и перекрытий

N= N₁+ N₂+2G₁=240,8+381,5+2´20,55= 663,4кН.

3.2. Расчет прочности столба первого этажа

Исходные данные. Расчетная продольная сила N=1252,44 кН, площадь сечения столба А=0,41 м² (сечение 640´640 мм), материал - кирпич керамический одинарный пластического прессования полнотелый, раствор строительный марки М25 (упругая характеристика кладки a =1000). Расчетная высота кирпичного столба при неподвижных шарнирных опорах равна высоте этажа здания l₀= H = 4,2 м.

Гибкость столба.

,

Коэффициент продольного изгиба по таблице 25 приложения j = 0,96.

Для установления расчетного сопротивления кирпичной кладки сжатию следует определить коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки. При размерах поперечного сечения столба h=b=640 мм > 300 мм., m_g=1.

Подбор марок кирпича и раствора выполняется по таб. 22 приложения. Несущая способность столба обеспечивается при использовании кирпича марки М250 на растворе марки М200, (Расчетное сопротивление кладки R=3,6 МПа).

4. Расчет отдельного ступенчатого фундамента

Кирпичные столбы здания опираются на столбчатые бутобетонные фундаменты. Расчетная продольная нагрузка N, передаваемая от столба на фундамент приложена центрально и составляет 1252,44 кН. Грунты основания песчаные, средней плотности, маловлажные. Условное расчетное сопротивление R₀ = 0,3 МПа.

Общие положения

При проектировании бутобетонного фундамента полагают, что фундамент должен испытывать только сжатие. Для чего, в соответствии с рекомендациями /11/, отношение высоты фундамента к стороне квадратной подошвы при классе бетона не менее В3,5 и R₀ > 0,25 МПа принимается 1,5. Уширение бутобетонного фундамента к подошве производится уступами с тем же отношением 1,5. Высота уступов принимается для бутобетона не менее 300 мм. Отметка обреза фундамента принимается -0,150.

Прочностные характеристики бутобетона (марка бутового камня и класс бетона) назначаются по результату расчета (табл.23 приложения). Расчет бутобетонного фундамента включает в себя определение размеров фундамента и расчет прочности.

---

• Определение размеров фундамента

Т ребуемая площадь подошвы фундамента определяется при нормативном значении продольной силы, определенной при среднем коэффициенте надежности по нагрузке, равном 1,15. N_n=1252,44/1,15=1089,1 кН.

Здесь 18,0 – средняя нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах.

Сторона фундамента с квадратной подошвой

Принимаем 2,2 м.

Высота фундамента

(принимаем 1,2 м)

• Расчет прочности фундамента

Расчетное сопротивление бутобетона сжатию определяется при предварительном назначении коэффициентов y = 1 и d=1, определении по формуле (1.115) коэффициента x

По табл.23 приложения для бутобетона назначаются: марка бутового камня - М200 и класс бетона - В10 (R=3,0 МПа).

Литература

1. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. “Железобетонные конструкции”, Общий курс, М., Стройиздат, 1991.

2. Кузнецов В.С. "Железобетонные и каменные конструкции ", М., АСВ, 2012.

3. Кузнецов В.С. "Железобетонные конструкции многоэтажных зданий", М., АСВ, 2010.

4. Кузнецов В.С., Малахова А.Н., Прокуронова Е.А. "Железобетонные монолитные перекрытия и каменные конструкции многоэтажных зданий", М., АСВ, 2009.

5. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры. М., 2005.

6. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелого бетона, М., 2005.

7. СНиП 2.01.07.-85*. Нагрузки и воздействия. Москва, 2004.

8. СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. М.,2005.

9. СП 52-102-2004. Предварительно напряженные железобетонные конструкции. М., 2005.

10. СП 52-103-2007. Железобетонные монолитные конструкции зданий. М, 2007.

Таблица 7

Значения коэффициента ползучести бетона φ_b,cr в зависимости

от относительной влажности воздуха и класса бетона

Относительная влажность среды, %	Значения коэффициента ползучести бетона φb,cr, при классе бетона на сжатие
	В10	В15	В20	В25	В30	В35	В40	В45	В50	В55	В60
Более 75 (повышенная)	2,8	2,4	2,02	1,8	1,6	1,5	1,4	1,3	1,2	1,1	1,0
40-70 (нормальная)	3,9	3,4	2,8	2,5	2,3	2,1	1,9	1,8	1,6	1,5	1,4
Ниже 40 (пониженная)	5,6	4,8	4,0	3,6	3,2	3,0	2,8	2,6	2,4	2,2	2,0

Примечания:

Относительная влажность воздуха окружающей среды принимается по СНиП 23-01-99 как средняя месячная относительная влажность наиболее теплого месяца для района.

Модуль деформаций сжатого бетона E_b1 равен:

при непродолжительном действии нагрузки E_b1= 0,85 E_b,

при продолжительном действии нагрузки E_b1= E_b/(1+ φ_b,cr).

Таблица 8

Бетоны, рекомендуемые для преднапряженных конструкций

Класс бетона	В20	В30	В20	В30	В30
Класс арматуры	А540-А800	А1000	Вр1200, Вр1300	Вр-1400, Вр-1500	К1400, К1500

---

Смотрите также файлы

• План-конспект 1 макет.doc

• Дискретная математика- задания.pdf

• Английский язык вопросы с ответами.pdf

• Курсовая Прочность конструкций.docx

• Экономика 11-21 Алиса.doc