Материал: Записка_начало8

Содержание

1. Выбор конструктивной системы здания 1

2. Компоновка каркаса здания 2

3. Расчет многопустотной плиты перекрытия 2

3.1 Определение поперечного сечения сборного неразрезного ригеля 2

3.2 Выбор материалов 3

3.3Определение размеров плиты 4

3.4 Сбор нагрузок 4

3.8 Проверка прочности плиты на нагрузки, действующие во время транспортировки и монтажа 11

3.9 Расчет плиты по второй группе предельных состояний 12

3.9.1 Определение геометрических характеристик, приведенного к бетону сечения 12

3.9.2 Расчет по образованию трещин 13

3.9.3 Расчет по раскрытию трещин 14

3.9.4 Расчет плиты по деформациям 15

4. Расчёт и конструирование колонны 18

4.1 Расчёт ствола колонны 18

4.1.1 Сбор нагрузок 18

4.1.2 Назначение материалов 20

4.1.3 Расчетная схема и статический расчёт 20

4.1.4 Подбор сечения продольной арматуры колонны 21

Сечение колонны принимаем квадратное (рис. 14) 21

4.2 Расчёт и конструирование консоли колонны 22

5. Расчет стыка ригеля с колонной 25

5.1. Расчётная схема ригеля и стыка 25

5.2. Расчётные усилия 26

5.2.1. Конструктивный расчёт 27

5.2.2 Расчет сварных соединений 28

6 Расчет центрально нагруженного фундамента под колонну 29

6.1 Площадь подошвы фундамента по II группе предельных состояний. 30

6.2. Расчёт тела фундамента 31

6.3. Расчёт армирования подошвы фундамента 32

1. Выбор конструктивной системы здания

Конструктивная система здания – неполный каркас. Наружные стены кирпичные. Сборные железобетонные перекрытия и покрытия опираются на ригели, опирающимися на наружные стены и внутренние колонны. Конструктивная схема здания – рамная, ригели каркаса – сборные, неразрезные элементы. Стык ригеля с колонной – жесткий. Опирание ригеля на несущие продольные стены — свободное. Пространственная жесткость здания обеспечена поперечным расположением ригелей и системой продольных и поперечных стен.

Исходные данные

1. Длина здания в осях — 72 м;

2. Ширина здания в осях — 18 м;

3. Число этажей — 4;

4. Высота первого этажа — 4,3 м;

5. Высота последующих этажей — 4,3 м;

6. Материал покрытия пола —

7. Стены здания — кирпичные;

8. Размер и форму оконных проемов принять по ГОСТ 23166;

9. Временная полезная нагрузка на перекрытие — 5,1 кН/м²;

10. Расчетное сопротивление грунта основания — 0,32 Мпа;

11. Место строительства — г. Хасавюрт

2. Компоновка каркаса здания

Выбираем сетку колонн 6м х 6м. Привязка внутренних поверхностей к осям — 200 мм, площадка опирания ригеля на стену — 250 мм, площадка опирания плиты перекрытия на стену — 120 мм.

Выбираем тип плит – многопустотная. Основная плита перекрытия П-3, подлежащая расчету имеет номинальные размеры в плане — 6000 х 1500 мм.

План сборного балочного перекрытия на отметках и вертикальный разрез здания представлены на чертеже в приложении.

3. Расчет многопустотной плиты перекрытия

3.1 Определение поперечного сечения сборного неразрезного ригеля

Ригель имеет сложную форму поперечного сечения (рис. 1).

рис 1 . Схема поперечного сечения ригеля

3.2 Выбор материалов

Изготовление плиты перекрытия предусматривается из тяжёлого бетона класса В15:

R_b=8,5 Мпа

R_bt=0,75 Мпа

R_b,ser=11,0 Мпа

R_bt,ser=1,10 МПа

E_b=24*10³ Мпа

продольной рабочей арматуры А400

R_s=350 МПа

R_sс=350 МПа

E_s=200 000 МПа

поперечной арматуры Вр500

R_s= 415 МПа

R_s,n=500 МПа

E_s = 200000 МПа

строповочные петли из арматуры А240

R_s=215 МПа,

R_sс=215 МПа

Основные расчетные характеристики материалов приведены в СП 63.13330.2012.

3. 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

рис 2. Схема многопустотной плиты перекрытия

3.4 Сбор нагрузок

Таблица 1. Сбор нагрузок на 1 м² перекрытия

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

1. Определение внутренних усилий:

- 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

a_s = 30 мм – расстояние от центра тяжести арматуры до крайнего растянутого волокна.

h₀=H-a_s= 220-30=190 мм – рабочая высота сечения

b_f =1490 мм – ширина полки по низу

b_f – 30= 1460 мм – ширина полки по верху

b=b_f - 30 – 0,9*D*n= 1490-30-1001,7=460 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=

М_per,f , где

– расчетное сопротивление бетона сжатию (для бетона класса В15 – 8,5 МПа)

— коэффициент условий работы бетона, принимаем равным 0,9;

Если выполнится условие М_per,f ≥ М_max, то нейтральная линия проходит в полке.

М_{per,f =} 8,5*10⁶*1,46*0,041*0,9 (0,19-0,5*0,041)=77,09 кН*м

М_per,f=77,09 кН*м ≥ М_мах=46,09кН*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).