Промышленные здания учебное пособие

Обсуждения

И.А. Шерешевский «Конструирование промышленных зданий и сооружений. Учебное пособие»; «Конструирование гражданских зданий»; «Жилые здания. Конструктивные системы и элементы для индустриального строительства. Учебное пособие

2 сообщения

1. «Конструирование промышленных зданий и сооружений. Учебное пособие»

О книге:
Книга представляет собой альбом чертежей типовых унифицированных конструкций промышленных зданий общего назначения и сопутствующих им сооружений — коммуникаций и емкостей, предназначенных для перемещения и хранения различных материалов. Чертежи сборника составлены по действующим сериям утвержденных Госстроем типовых проектов и по материалам ведущих проектных и научно-исследовательских институтов. Организации — авторы отдельных проектов указаны в пояснительном тексте.
Книга предназначена для студентов архитектурных, строительных и технологических факультетов вузов.

2. «Конструирование гражданских зданий»

О книге:
Книга является пособием для учащихся строительных техникумов и содержит материалы для учебного строительного проектирования гражданских зданий, основанные на сериях типовых конструктивных элементов и систем, применяемых в гражданском строительстве. Наряду с ними в учебном пособии показаны экспериментальные конструкции, разработанные ведущими проектными институтами и отдельными иностранными фирмами.
Представленные в книге чертежи сопровождаются пояснительным текстом. Ортогональные проекции широко проиллюстрированы общими аксонометрическими изображениями. В приложениях даны таблицы технико-экономических показателей.

3. «Жилые здания. Конструктивные системы и элементы для индустриального строительства. Учебное пособие»

О книге:
Пособие для учебного проектирования ЖИЛЫЕ ЗДАНИЯ представляет собой сборник чертежей жилых зданий и их элементов.
Чертежи составлены на основе материалов ведущих проектных институтов: Горстройпроекта, Гипрострой индустрии, Моспроекта, Специального архитектурно-конструкторского бюро Мосгорисполкома, Гипростандартдома, Ленпроекта, Гипрогора и других. Авторы отдельных проектов указаны в табл. 1.
Различные типы зданий систематизированы по виду и направлению вертикальных несущих конструкций. Отдельные элементы сгруппированы по принадлежности в соответствии с порядком возведения зданий. Особо выделены конструкции, связанные с оборудованием санитарно-кухонных узлов квартир.
Существенное внимание уделено конструкциям многоэтажных полносборных жилых домов с ограждениями из эффективных материалов.

m.vk.com

Рецензии и отзывы на книгу «Конструирование промышленных зданий и сооружений. Учебное пособие для студентов» Иосиф Шерешевский

Замечательная книга. Данной книгой еще пользовалась когда училась. В ней собраны основные моменты по конструкциям. Обложка плотная, бумага белая, и это радует, приятно держать в руках. Но хотелось бы выразить пожелание, чтоб люди, которые переиздают данную книгу, учитывали, все изменения происходящие в строительной сфере

Библия студента-строителя. Наряду с учебником по гражданским зданиям является классикой строительного образования, и не только техникумовского, но и высшего. Отличный подарок студенту-строителю, да и практикующие инженеры-проектировщики и конструкторы туда поглядывают. Обязательно нужен экземпляр в «твердой копии», с электронной работать не очень удобно.

Не раз помогала , как шпаргалка для школьника. Эта книга для студента, как библия для верующих.Хороший подарок для студентов со строй.факов

Настольная книга для всех студентов строительных специальностей, да и для инженеров-проектировщиков тоже.
Издание стереотипное, качество печати отличное: все надписи и размеры на чертеже читаются, удивила твердая обложка книги.
Для тех, кто «не в танке» прилагаю несколько фотографий

Эта книга — классика нашей специальности ПГС, альбом типовых чертежей был нам в помощь в студенческие годы и сейчас актуален, так как составлен по действующим сериям утвержденных Госстроем типовых проектов и по материалам ведущих проектных и научно-исследовательских институтов.
Когда увидела в продаже — приобрела с радостью, несмотря на то что в арсенале есть электронная версия. И сотрудникам когда показываю — эффект как от встречи с прекрасным — даже строительные решения появляются, хотя электронку вроде-бы листали.

www.labirint.ru

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ МНОГОЭТАЖНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ. Учебное пособие

Транскрипт

1 Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Томский государственный архитектурно-строительный университет» В.С. САМСОНОВ, Д.Ю. САРКИСОВ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ МНОГОЭТАЖНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ Учебное пособие Томск Издательство ТГАСУ 2011

2 УДК : 721 (075.8) ББК 38.53я7 С17 Самсонов, В.С. Проектирование железобетонных конструкций многоэтажного промышленного здания [Текст] : учеб. пособие / В.С. Самсонов, Д.Ю. Саркисов. Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, с. ISBN Настоящее учебное пособие соответствует государственному образовательному стандарту дисциплины «Конструкции городских зданий и сооружений» специальности «Городское строительство и хозяйство». В пособии приведены основные теоретические предпосылки расчета и конструирования железобетонных конструкций перекрытий многоэтажного здания в сборном исполнении, рассмотрены примеры их расчета и конструирования. Здесь же приведены необходимые для проектирования справочные материалы, образцы графического оформления рабочих чертежей. Контроль качества выполнения работы студентом осуществляется в режиме диалога с ЭВМ. Пособие предназначено для студентов очной и заочной формы обучения по специальности «Городское строительство и хозяйство» и может быть использовано для курсового проектирования. Табл. 17. Ил. 25. Библиогр.: 8 назв. Печатается по решению научно-методического совета Томского государственного архитектурно-строительного университета. УДК : 721 (075.8) ББК 38.53я7 Рецензенты: Н.К. Ананьева, к.т.н., доцент кафедры железобетонных и каменных конструкций ТГАСУ; А.С. Саркисов, руководитель проектов ОАО «Томскгражданпроект». 2 ISBN Томский государственный архитектурно-строительный университет, 2011 В.С. Самсонов, Д.Ю. Саркисов, 2011

3 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение Конструктивные схемы многоэтажных промышленных зданий Задачи проектирования и исходные данные Компоновка конструктивной схемы здания Проектирование плит сборного балочного перекрытия Ребристая плита Назначение размеров плиты перекрытия Сбор нагрузок и усилия, действующие на плиту перекрытия Расчетные характеристики материалов Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси Расчет полки плиты перекрытия Расчет прочности наклонных сечений Плита с овальными пустотами Назначение размеров плиты перекрытия Сбор нагрузок и усилия, действующие на плиту перекрытия Расчетные характеристики материалов Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси Расчет полки плиты перекрытия Расчет прочности наклонных сечений Плита с круглыми пустотами Назначение размеров плиты перекрытия Сбор нагрузок и усилия, действующие на плиту перекрытия Расчетные характеристики материалов Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси

4 Проверка прочности наклонных сечений Проектирование неразрезного ригеля сборного балочного перекрытия Назначение размеров сечения ригеля и нагрузки, действующие на конструкцию Расчетные характеристики материалов Расчет прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси Построение эпюры материалов Проектирование сборной железобетонной колонны и фундамента под колонну Общие сведения о расчете сжатых элементов со случайным эксцентриситетом Конструктивные особенности сжатых элементов Нагрузки, действующие на колонну Указания по расчету фундамента Расчет основания фундамента. 74 Библиографический список Приложение 1. Основные сведения о бетонах Приложение 2. Основные сведения об арматурных сталях.. 83 Приложение 3. Таблицы для расчета изгибаемых и сжатых элементов Приложение 4. Требования к проектной документации. 90

5 ВВЕДЕНИЕ Учебное пособие составлено на основании типовой программы дисциплины «Конструкции городских зданий и сооружений» для специальности «Городское строительство и хозяйство». Пособие разработано на основании числового алгоритма автоматизированной системы управления (АСУ) «Курсовой проект» [8]. Оно рассчитано на самостоятельное выполнение студентами курсового проекта по дисциплине с эффективным использованием персонального компьютера (ПК) в режиме автоматизированного управления курсовым проектированием. В пособии приведены основы теории расчета и конструирования основных несущих элементов многоэтажных зданий, алгоритмы и числовые примеры проектирования железобетонных конструкций. При выполнении курсового проекта методологически закрепляются знания по основополагающей части дисциплины «Конструкции городских зданий и сооружений», развиваются навыки графического оформления чертежей строительных конструкций зданий и сооружений. Исходные данные для проектирования каждому студенту выдаются индивидуально через автоматизированную систему управления курсовым проектом. Последовательность изложения материала в пособии согласуется с поэтапным выполнением курсового проекта. Форма изложения материала отражает специфику выполнения проекта в режиме диалога с ПК. По ходу расчетов даются ссылки на нормативную и учебную литературу, расчеты поясняются рисунками. В пособии обозначения и единицы измерения физических величин соответствуют основным нормативным документам по проектированию строительных конструкций. В приложениях приведены основные справочные данные, необходимые для проектирования и позволяющие экономить время при выполнении курсового проекта. 5

6 1. КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ МНОГОЭТАЖНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ Многоэтажные промышленные здания (МПЗ) служат для размещения производств легкого машиностроения, приборостроения, радиотехнической, легкой и других видов промышленности [3]. Временные нагрузки на перекрытия составляют от 4 до 25 кн/м 2, высоту МПЗ принимают от 3 до 7 этажей при общей высоте до 40 м. Конструктивной основой многоэтажного здания служит пространственная несущая система, состоящая из вертикальных элементов (наружных стен, колонн, панелей), объединенных между собой горизонтальными несущими конструкциями (перекрытиями). Совместная работа вертикальных и горизонтальных элементов системы обеспечивает восприятие как вертикальных, так и горизонтальных нагрузок, пространственную жесткость, устойчивость системы в целом, а также ее отдельных элементов. Пространственная работа системы проявляется в том, что при загружении одного из ее элементов в работу включаются и другие элементы. По конструктивной системе различают многоэтажные здания каркасные и панельные (бескаркасные). Каркасная система преимущественно применяется для промышленных, общественных и административных зданий, при этом каркас может быть полным (с навесными или самонесущими наружными стенами) или неполным (с несущими наружными стенами). Бескаркасная система, как правило, применяется в жилищном строительстве. Прочность, устойчивость и жесткость каркаса при действии горизонтальных нагрузок обеспечивается по одной из следующих конструктивных схем: рамной, связевой или рамносвязевой. 6

7 При рамной схеме все вертикальные и горизонтальные нагрузки, действующие на здание, воспринимаются рамами с жесткими узлами сопряжения колонн и ригелей перекрытий и передаются на фундаменты. Главным недостатком рамной схемы является трудность реализации принципов унификации каркаса, стандартизации и типизации конструктивных элементов и узлов сопряжений. В связевой схеме рамы каркаса рассчитываются на действие только вертикальных нагрузок, а все горизонтальные нагрузки передаются на систему вертикальных диафрагм жесткости, устанавливаемых в продольном и поперечном направлениях и связанных с примыкающими к ним колоннами; стыки ригелей с колоннами в такой схеме обычно выполняются шарнирными или с частичным защемлением. Поскольку каркас воспринимает только вертикальные нагрузки, то появляется возможность применять на всех этажах одни и те же ригели перекрытий и типовые узлы сопряжений их с колоннами, т. е. унифицировать каркас. В рамно-связевой схеме горизонтальные нагрузки воспринимаются как вертикальными элементами жесткости, так и рамами каркаса совместно и пропорционально их изгибным жесткостям. В промышленных многоэтажных зданиях пространственная жесткость обычно обеспечивается по смешанной схеме: в поперечном направлении рамами с жесткими узлами, т. е. по рамной схеме, в продольном вертикальными стальными связями по колоннам, т. е. по связевой схеме. Перекрытия многоэтажных каркасных зданий бывают балочные и безбалочные в сборном, монолитном или сборномонолитном исполнении. Сборные балочные перекрытия обычно состоят из пустотных или ребристых плит, опирающихся на ригели каркаса. Общий принцип проектирования сборных плит перекрытий состоит в максимальном удалении бетона из растянутой зоны; оставляются лишь узкие ребра для размещения арматуры и объединения сжатой и растянутой зон сечения. 7

8 Задачи проектирования и исходные данные В курсовом проекте рассматривается многоэтажное промышленное здание жесткой конструктивной схемы с неполным каркасом. В зданиях такой конструктивной схемы их перемещения от горизонтальных нагрузок пренебрежимо малы, что исключает возникновение изгибающих моментов в колоннах внутреннего каркаса от таких перемещений. Поэтому внутренний каркас многоэтажных зданий работает преимущественно на восприятие только вертикальных нагрузок. Пособие состоит из подробных числовых примеров с необходимыми методическими указаниями. В соответствии с индивидуальным заданием требуется разработать проект железобетонных несущих конструкций этажного перекрытия и выполнить расчеты: 1) предварительно напряженной плиты перекрытия по предельным состояниям I группы; 2) многопролетного неразрезного ригеля перекрытия; 3) сборной железобетонной колонны 1-го этажа; 4) центрально нагруженного фундамента под колонну. Данные для выполнения курсового проекта подготовлены с использованием специальной программы для ПК методами случайной выборки чисел. Пример исходных данных представлен ниже в табл. 1. Таблица 1 Пример исходных данных 1 Шаг колонн в продольном направлении, м 6,00 2 Шаг колонн в поперечном направлении, м 6,80 3 Число пролетов в продольном направлении 5 4 Число пролетов в поперечном направлении 3 5 Высота этажа 3,60 6 Количество этажей 4 7 Временная нормативная нагрузка на перекрытие, кн/м 2 6,00 8 Постоянная нормативная нагрузка от массы пола, кн/м 2 1,2 9 Класс бетона монолитных конструкций и фундамента B15

9 Окончание табл Класс бетона для сборных конструкций B30 11 Класс арматуры монолитных конструкций и фундамента A-II 12 Класс арматуры сборных ненапрягаемых конструкций A-III 13 Класс предварительно напрягаемой арматуры Ат-IVс 14 Способ натяжения арматуры на упоры Механ. 15 Условия твердения бетона Естеств. 16 Вид плиты перекрытия Ребр. 17 Вид бетона для плиты М-зерн. А 18 Глубина заложения фундамента 1,60 19 Расчетное сопротивление грунта, МПа 0,25 20 Район строительства Томск 21 Влажность окружающей среды 70% 22 Класс ответственности здания II 1.2. Компоновка конструктивной схемы перекрытия В работе необходимо запроектировать междуэтажное перекрытие в сборном варианте. В указанном варианте должно быть запроектировано сборное балочное перекрытие, которое состоит из сборных плит перекрытия, сборных ригелей, выполненных по неразрезной системе, сборных колонн и монолитных фундаментов. На первом этапе проектирования сборного балочного перекрытия необходимо выполнить компоновку сборного балочного перекрытия. Компоновка конструктивной схемы перекрытия заключается в выборе направления ригелей и определении размеров плит перекрытий, привязке кирпичных наружных стен к координационным осям. При проектировании многоэтажных зданий возможны две схемы компоновки сборного балочного перекрытия: с продольным (рис. 1, а) и с поперечным (рис. 1, б) расположением ригелей относительно длины здания. Однако при выполнении курсо- 9

10 вого проекта в режиме работы с ПК направление ригелей всегда должно быть поперек здания. При таком расположении ригелей здание обладает наибольшей поперечной жесткостью, имеет лучшую освещенность потолков, а следовательно, и всего помещения в целом. Тип плиты перекрытия принимается в соответствии с индивидуальным заданием: РЕБР. ребристая с ребрами вниз; КРУГ. многопустотная с круглыми пустотами; ОВАЛ. многопустотная с овальными пустотами. В настоящее время применяется новый тип многопустотных плит перекрытий с вертикальными пустотами безопалубочного формования по экструзивной технологии. Этот тип сборных перекрытий внедряется в практику строительства высокими темпами и в больших объемах, что обусловлено их технологичностью, меньшим расходом арматуры и более высоким качеством изделий. Поскольку автоматизированная система была разработана в период, когда указанные панели еще не производились на предприятиях стройиндустрии России, то проектирование названной панели в режиме диалога с ПК не предусмотрено. При этом следует отметить, что методика проектирования указанной плиты в полной мере соответствует методике проектирования рассмотренных ниже указанных панелей. При назначении номинальной ширины плит перекрытия необходимо руководствоваться следующими рекомендациями: ширину проектируемых плит перекрытия принимать размерами от 1,2 до 2,4 м; высоту сечения ребристых плит принимать равной 350 мм; высоту сечения многопустотных плит 220 мм. Примеры компоновки конструктивных схем балочного сборного перекрытия приведены на рис. 2. Количество типоразмеров панелей перекрытия в проекте должно быть по возможности минимальным, желательно не более трёх: первый тип (П-1) связевые панели (панели- 10

11 распорки), укладываемые по осям колонн (продольная ось панелей-распорок совмещается с разбивочной осью); второй тип (П-2) доборные (пристенные) панели, укладываемые у стен, с обязательным напуском на продольные стены на мм; третий тип (П-3) «рядовые» панели, укладываемые в промежутках между связевыми и доборными панелями. Рис. 1. Схемы расположения ригелей в многоэтажных зданиях: а поперечная схема; б продольная схема; 1 панель перекрытия; 2 ригель; 3 колонна; 4 наружная стена 11

12 12 Рис. 2. Раскладка сборных плит перекрытия: а ребристых; б пустотных; МУ монолитный участок

13 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛИТ СБОРНОГО БАЛОЧНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ 2.1. Ребристая плита Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия позволяет определить необходимое армирование конструкции и выполняется в следующей последовательности: назначение геометрических размеров плиты и установление эквивалентной схемы сечения; сбор нагрузок, действующих на конструкцию; определение максимальных внутренних усилий, возникающих в сечениях конструкции; определение расчетных характеристик материалов конструкции; подбор рабочей арматуры по сечению, нормальному к продольной оси элемента; подбор арматуры в полке плиты; проверка армирования плиты по сечениям, наклонным к продольной оси элемента. Данные, необходимые для проектирования, представлены в табл. 2. Таблица 2 Данные, необходимые для проектирования (по заданию) 1 Шаг колонн в продольном направлении, м 6,00 2 Шаг колонн в поперечном направлении, м 6,80 3 Постоянная нормативная нагрузка от массы пола, кн/м 2 1,2 4 Временная нормативная нагрузка на перекрытие, кн/м 2 6,00 5 Класс бетона для сборных конструкций B30 6 Класс предварительно напрягаемой арматуры Ат-IVс 7 Способ натяжения арматуры на упоры Механич. 8 Условия твердения бетона Естеств. 9 Тип плиты перекрытия Ребр. 10 Вид бетона для плиты Легкий 13

14 Окончание табл Влажность окружающей среды 70 % 12 Класс ответственности здания II Назначение размеров плиты перекрытия Рассчитываем рядовую плиту перекрытия П-3. По результатам компоновки конструктивной схемы сборного балочного перекрытия принята номинальная ширина плиты = 1360 мм. Конструктивная ширина плит перекрытия принимается меньше номинальной на 10 мм, а длина на 20 мм для получения зазоров, которые необходимы для монтажа конструкций и последующего замоноличивания швов между плитами. Назначаем геометрические размеры сечения ребристой плиты согласно [2, 50] и рис. 3, раскладка плит показана на рис Рис. 3. Поперечное сечение ребристой плиты: а размеры поперечного сечения плиты; б эквивалентное сечение плиты для расчета по I группе предельных состояний

15 Рис. 4. Схема раскладки ребристых плит перекрытия Сбор нагрузок и усилия, действующие на плиту перекрытия На плиту перекрытия действуют постоянные (собственный вес, вес пола) и временные нагрузки (от веса технологического оборудования и обслуживающего персонала). При расчете плиты перекрытия по I группе предельных состояний (по несущей способности) расчет ведется на действие расчетных нагрузок, которые получают путем умножения нормативных нагрузок на коэффициенты надежности по нагрузке. Коэффициенты надежности по нагрузке γ зависят от вида на- 15

16 грузки и принимаются по [4, табл. 1, п. 3.7]. Сбор нагрузок на ребристую плиту перекрытия представлен в табл. 3. Таблица 3 Сбор нагрузок, действующих на 1 м 2 перекрытия Вид нагрузки Постоянная: от массы плиты δ = 0,105 м, ρ = 1990 кг/м 3 (19,9 кн/м 3 ) от массы пола (по заданию) Нормативная нагрузка, кн/м 2 0, = 2,1 1,20 Коэф. надежн. по нагрузке, γ 1,1 1,2 Расчетная нагрузка, кн/м 2 2,31 1,44 Итого: 3,30 3,75 Временная: (по заданию) 6,0 1,2 7,2 Полная нагрузка: 9,30 10,95 При проектировании плит перекрытий плотность бетонов следует принимать: тяжелого бетона 2500 кг/м 3 (25 кн/м 3 ); мелкозернистого 2300 кг/м 3 (23 кн/м 3 ); легкого марки по плотности D1800 на плотном заполнителе 1990 кг/м 3 (19,9 кн/м 3 ). Расчетная нагрузка на 1 м длины q при ширине плиты BF =1,36 м, с учетом коэффициента надежности по ответственности γ = 0,95 (при уровне ответственности I γ = 1; при уровне ответственности II γ = 0,95; при уровне ответственности III γ = 0,9) для расчетов плиты перекрытия по первой группе предельных состояний равна: q = 10,95 1,36 0,95 = 14,15 кн/м. Плита перекрытия свободно опирается на ригели перекрытия (рис. 5, а). Следовательно, расчетная схема плиты перекрытия для определения усилий свободно опертая балка (рис. 5, б). 16

17 Расчетный пролет при опирании плит по верху ригелей равен расстоянию между линиями действия опорных реакций. При выполнении курсового проекта в режиме работы с ЭВМ ширина сечения ригелей назначается равной 250 мм. Тогда расчетный пролет плиты перекрытия будет равен: b l0 = L1 = /2 = 5875 мм = 5,875 м. 2 При равномерно распределенной нагрузке, действующей на плиту перекрытия, максимальные расчетные усилия для расчета по I группе предельных состояний равны: ,15 5,875 изгибающий момент М = ql0 = 61, = кн м; 14,15 5,875 поперечная сила Q = ql0 = 41, = кн. Рис. 5. К определению расчетных усилий: а конструктивная схема опирания плиты; б расчетная схема плиты и эпюры усилий 17

18 Расчетные характеристики материалов Согласно [5, табл. 8*] корректировать заданный класс бетона В30 не требуется, так как для стержневой арматуры класса Ат-IVC допускается минимальный класс бетона В15. Нормативные и расчетные характеристики легкого бетона (МПа) класса В30 при марке по плотности D1800 при естественном твердении бетона приведены в табл. 4 [5, табл. 12, 13, 18]. Таблица 4 Нормативные и расчетные характеристики бетона Класс бетона Вид бетона Нормативные Прочностные характеристики Расчетные E b В30 Легкий D1800,, γ γ 22 1,8 17 0,9 = 15,3 1,2 0,9 = 1, Нормативные и расчетные характеристики напрягаемой арматуры (МПа) класса Ат-IVC согласно [5, табл , табл ] приведены в табл. 5. Таблица 5 Нормативные и расчетные характеристики арматуры Класс арматуры Вид арматуры Прочностные характеристики Нормативные Расчетные E s, =, Ат-IVC Стержневая Назначаем величину предварительного напряжения арматурных стержней в пределах σ = (0,7 0,85),, тогда σ = 0, МПа. Способ натяжения механический 18

19 на упоры. С учетом допустимого отклонения р значения предварительного напряжения = 0,05σ = 0, = 25 МПа. Проверяем выполнение условий [5, п. 1.23]: σ + = = 525 МПа 0,3, = 177 МПа. Так как вышеуказанные условия выполняются, принимаем σ = 500 МПа. Предварительное напряжение при благоприятном влиянии с учетом точности натяжения арматуры будет равно σ 1 γ = 500(1 0,1) = 450 МПа, где γ = 0,1 при механическом способе натяжения согласно [5, п. 1.27]. При электротермическом способе натяжения значение 360 р принимается равным p = 30 + МПа; здесь l длина натягиваемого стержня (расстояние между наружными гранями l упоров) Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси Расчётный изгибающий момент = 61,05 кн м. Приводим сечение плиты к расчетному тавровому с полкой в сжатой зоне (рис. 3, б). h f 50 Согласно [5, п. 3.16] при = = 0,143 > 0,1 расчётную h 350 ширину полки принимаем = 1320 мм. Рабочая высота сечения h0 = h a = = 320 мм, где а расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до нижней растянутой грани сечения. Определяем положение нейтральной линии по условию: h = 15, (320 0,5 50) = 297,89 10 Нмм = 19

20 = 297,89 кнм > = 61,05 кнм. Следовательно, граница сжатой зоны проходит в полке, и расчёт производим для прямоугольного сечения шириной = 1320 мм согласно [5, п. 3.15]. Определяем значение коэффициента α : α = h = 61,05 10 = 0,03. 15, По приложению III находим ξ = 0,03, ζ = 0,985. Определяем относительную граничную высоту сжатой зоны ξ согласно формуле [5, п. 3.12*] в зависимости от вида бетона. Для данного вида бетона ω ξ = 1 + σ (1 ω ) = 0, , (1 σ,, ) = 0,465., Здесь ω =α 0,008 = 0,8 0,008 15,3 = 0,678, где α = 0,8 для легкого бетона; σ = σ = = = 595 МПа,σ = 0,7 500 = 315 МПа (предварительное напряжение принято с учетом полных потерь); σ, = 500 МПа, так как γ η=1,2, где η = 1,2 для арматуры класса Ат-IV. Принимаем γ = 1,2. Вычисляем требуемую площадь сечения растянутой напрягаемой арматуры: 61,05 10 = = γ ζh 1, , = 316 мм. Принимаем по сортаменту (прил. 2, табл. П.2.3) 2Ø16 Ат-IVС с площадью A = 402мм 2 > 316 мм 2. sp

21 Расчет полки плиты на местный изгиб Полка плиты перекрытия подкреплена двумя продольными и двумя торцевыми ребрами (рис. 6). Поскольку отношение размеров в свету между ребрами 5080/1140 = 4,46 > 2, то полка рассматриваемой плиты работает по балочной схеме. Расчетный пролет в поперечном направлении равен расстоянию в свету между продольными ребрами: = 40 = = 1140 мм. Расчетная нагрузка на 1м 2 полки толщиной 50 мм будет равна = h ργ + γ + γ γ = = (0,05 19,9 1,1 + 1,2 1, ,2)0,95 = 9,25 кн/м, где h f толщина полки плиты, м; ρ плотность легкого железобетона, кн/м 3, g f постоянная нормативная нагрузка от массы пола, кн/м 2 ; v временная нормативная нагрузка, кн/м 2. Для расчета полки условно выделяем полосу шириной 1 м (рис. 6), которая будет работать как защемленная балка, опорами которой служат продольные ребра плиты. Изгибающий момент для полосы шириной 1 м определяем с учетом частичной заделки полки плиты в ребрах по формуле 2 2 M = ql0 /11 = 9,25 1,14 /11 = 1,093кН м. Рабочая высота расчетного сечения прямоугольного профиля h = h a = мм. Для армирования полки применяем 0 = сетку из холоднотянутой проволоки Ø4 Вр-I ( Rs = 365МПа). Тогда α = h = 1, = 0,058; 15, соответственно ξ = 0,06, ζ = 0,97; = 1, = ζh 365 0,97 35 = 88,2 мм. Принимаем сетку с поперечной рабочей арматурой Ø4 Вр-I с шагом s = 100 мм (10Ø4 Вр-I, A s = 126 мм 2 ). 21

22 Сетку С-1 принимаем шириной 1270 мм и длиной 5840 мм; сетку С-1 раскатывают между продольными ребрами по низу полки. Над продольными ребрами по всей их длине конструктивно устанавливаем сетки С-2 и заводимых в полку на длину не менее 400 мм и не менее двух размеров ячейки сетки, т. е мм. Принимаем ширину сетки С-2 равной 540 мм. 22 Рис. 6. К расчету полки плиты: геометрические размеры и расположение арматуры, эпюра изгибающих моментов в полке

23 Расчет прочности ребристой плиты по сечениям, наклонным к продольной оси Максимальная поперечная сила от расчетных нагрузок = 42,77 кн, равномерно распределенная расчетная нагрузка = 14,15 кн м. Согласно указаниям [5, п. 5.26] армирование каждого ребра плиты выполняем плоскими каркасами с поперечными стержнями из арматуры класса Ø5 Вр-I ( = 2 19,6 = = 39,2 мм, = 260 МПа, = МПа). Так как высота продольных ребер плиты менее 450 мм, то шаг поперечной арматуры, в соответствии с указаниями [5, п. 5.27], при равномерно распределенной нагрузке на приопорных участках длиной l/4 пролета устанавливается не более чем h/2 и не более 150 мм. На остальной части пролета при высоте сечения свыше 300 мм поперечная арматура устанавливается с шагом 3h/4 и не более 500 мм. Принимаем шаг поперечной арматуры на приопорных участках 150 мм. Усилие обжатия от напрягаемой арматуры =σ = = 0, = Н = 140,7 кн (коэффициент 0,7 учитывает потери предварительного напряжения σ 0,3σ ). Проверяем прочность по наклонной полосе ребра плиты между наклонными трещинами согласно [5, п. 3.30]. Определяем коэффициенты φ и φ : µ = = 39, = 0,0018; α = = = 8,72, отсюда φ = 1 + 5αµ = ,72 0,0018 = 1,08 =41,6 кн. Прочность бетона ребер плиты достаточна. Прочность наклонного сечения по поперечной силе проверяем по формуле (75) [5]. Определяем величины M b и q sw. Вследствие того, что = =1180 мм>3h = =3 50=150 мм, принимаем =150 мм. Тогда φ = 0,75 h = 0, =0,126 , = 27,42 10 =42,84 Н/мм. 2h Определяем длину проекции опасного наклонного сечения. Если 0,56 =0,56 69,25=38,8Н мм> =14,15Н мм, то значение с определяем по формуле с= = = 38,4 14,15=1,65 м. Определяем = c=38,4 1,65= =23,27 кн 2h = 0,64 м, Принимаем = 0,64 м. Проверяем выполнение условия прочности = 21,79 кн = 150 мм. Здесь φ принимается для легкого бетона при средней плотности D1800 равным 1; то же при D1900 и более 1,2; для тяжелого и ячеистого бетона 1,5; для мелкозернистого 1,2. Окончательно принимаем поперечные стержни Ø5 Bp-I с шагом = 150 мм на приопорных участках длиной 4 = = 1500 мм. На остальной части пролета в соответствии с [5, п. 5.22] шаг поперечных стержней принимаем равным = 3h 4 = = = 262 мм; принимаем = 250 мм. После выполнения расчета плиты по первой группе предельных состояний следует заполнить соответствующий контрольный талон, как показано к описанному примеру на рис. 7. При успешной работе вы можете получить в помощь ординаты огибающих эпюр М и Q сборного железобетонного неразрезного ригеля. Помните, что сдача контрольного талона (рис. 7) по каждому расчетному этапу может состояться не более трех раз. Не ленитесь правильно подсчитывать контрольную сумму в талоне, это позволит избежать задержек при проверке вашей самостоятельной работы, и вы получите дополнительные данные, необходимые для расчета. 25

26 ГСиХ 4 курс 125/1 гр. Семенов И.В. Код задания Срок сдачи информации по 1 этапу до г. BF.H (СМ) B.HF (СМ) ASP (N.Ø) N СЕТКИ ИЛИ Ø.ШАГ ПОПЕР. АР-РА N.DSW GSP (МПА) RBP (МПА) РИГЕЛЬ B.H (СМ) Q (КН/М КОНТР. СУММА , S (ММ) б ГСиХ 4 курс 125/1 гр. Семенов И.В. Код задания Информация студента Результаты проверки BF.H (СМ) B.HF (СМ) ASP (N.Ø) N СЕТКИ ИЛИ Ø.ШАГ ПОПЕР. АР-РА N.DSW S (ММ) GSP (МПА) RBP (МПА) РИГЕЛЬ B.H (СМ) Q (КН/М) 67, КОНТР. СУММА вы отлично выполнили расчет плиты по предельным состояниям I группы получите уточненные размеры сечения ригеля B x H = 25 х 60 см получите в награду ординаты огибающих эпюр М и Q у с и — л и я Н о м е р а с е ч е н и й МmaxкН м МminкН м QmaxкН QminкН расстояния от опор до сечений с максимальными моментами х1 = 2.91 м, х2 = 3.46 м Рис. 7. К автоматизированному расчету ребристой плиты по предельным состояниям первой группы: а заполненный контрольный талон; б результаты работы с ПК а ) 26

27 2.2. Плита с овальными пустотами Расчет и конструирование плиты перекрытия с овальными пустотами позволяет определить необходимое армирование конструкции и выполняется в той же последовательности, что и для ребристой плиты (п. 2.1). Данные для проектирования представлены в табл. 6. Таблица 6 Данные, необходимые для проектирования (по заданию) 1 Шаг колонн в продольном направлении, м 5,90 2 Шаг колонн в поперечном направлении, м 6,40 3 Постоянная нормативная нагрузка от массы пола, кн/м 2 0,9 4 Временная нормативная нагрузка на перекрытие, кн/м 2 10,0 5 Класс бетона для сборных конструкций B20 6 Класс предварительно напрягаемой арматуры А-VI 7 Способ натяжения арматуры на упоры Эл. терм. 8 Условия твердения бетона Тепл. обр. 9 Тип плиты перекрытия Овал. 10 Вид бетона для плиты Тяжелый 11 Влажность окружающей среды 60% 12 Класс ответственности здания I Назначение размеров плиты перекрытия Рассчитываем рядовую плиту перекрытия П-3. По результатам компоновки конструктивной схемы сборного балочного перекрытия принята номинальная ширина плиты = 1200 мм. Конструктивная ширина плит перекрытия принимается меньше номинальной на 10 мм, а длина на 20 мм для получения зазоров, которые необходимы для монтажа конструкций и последующего замоноличивания швов между плитами. Назначаем геометрические размеры сечения плиты с овальными пустотами согласно [2, 50] и рис. 8, схема раскладки плит с овальными пустотами представлена на рис

28 Рис. 8. Форма поперечного сечения плиты с овальными пустотами: а размеры поперечного сечения плиты; б эквивалентное сечение для расчета по I группе предельных состояний Рис. 9. Схема раскладки плит с овальными пустотами 28

29 Сбор нагрузок и усилия, действующие на плиту перекрытия На плиту перекрытия действуют постоянные нагрузки (собственный вес, вес пола) и временные нагрузки (от веса технологического оборудования и обслуживающего персонала). При расчете плиты перекрытия по I группе предельных состояний (по несущей способности) расчет ведется на действие расчетных нагрузок, которые получают путем умножения нормативных нагрузок на коэффициенты надежности по нагрузке. Коэффициенты надежности по нагрузке γ зависят от вида нагрузки и принимаются по [4, табл. 1, п. 3.7]. Сбор нагрузок на плиту перекрытия приведен в табл. 7. Таблица 7 Сбор нагрузок, действующих на 1 м 2 перекрытия Вид нагрузки Постоянная: от массы плиты δ = 92 мм, (ρ = 2500 кг/м 3 = 25 кн/м 3 ) от массы пола (по заданию) Нормативная нагрузка, кн/м 2 0, = 2,3 0,90 Коэф. надежн. по нагрузке γ 1,1 1,2 Расчетная нагрузка, кн/м 2 2,53 1,08 Итого: 3,2 3,61 Временная: (по заданию) 10,0 1,2 12,0 Полная нагрузка: 13,2 15,61 Переходим от расчётной нагрузки на 1 м 2 к линейной на 1 м длины при номинальной ширине плиты BF ‘ = 1,2 м с учётом коэффициента надёжности по назначению здания γ = 1,0 (уро- 29

30 вень ответственности здания I). Правила учёта уровня ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций смотреть [4, прил. 7]. Для расчетов плиты перекрытия по первой группе предельных состояний = 15,61 1,2 1,0 = 18,73 кн/м. Плита перекрытия свободно опирается на ригели перекрытий. Следовательно, расчетная схема плиты перекрытия для определения усилий свободно опертая балка. Расчетный пролет при опирании плит по верху ригелей равен расстоянию между линиями действия опорных реакций. При выполнении курсового проекта в режиме работы с ЭВМ ширина сечения ригелей назначается равной 250 мм. Тогда расчетный пролет плиты перекрытия будет равен: = 250 = 5900 = 5775 мм = 5,775 м. 2 2 При равномерно распределенной нагрузке, действующей на плиту перекрытия, максимальные расчетные усилия для расчета плиты по первой группе предельных состояний равны: изгибающий момент = 18,73 5,775 = = 78,08 кн м; 8 8 поперечная сила = 18,73 5,775 = = 54,08 кн Расчетные характеристики материалов Согласно [5, табл. 8*] следует изменить класс бетона, т. к. заданный класс В20 ниже требуемого для заданного класса арматуры А-VI. Принимаем минимально допустимый класс бетона В30. Нормативные и расчетные характеристики тяжелого бетона класса В30, подвергнутого тепловой обработке, при γ = 0,9

31 (для влажности окружающего воздуха 60 %) определяем согласно [5, табл. 12, 13, 18]. Значения (МПа) приведены в табл. 8. Таблица 8 Нормативные и расчетные характеристики бетона Класс бетона Вид бетона Прочностные характеристики Нормативные Расчетные γ γ В30 Тяжелый 1,8 22 1,2 0,9 = 1, ,9 = 15, Нормативные и расчетные характеристики напрягаемой арматуры класса А-VI определяем согласно [5, табл , табл ]. Значения (МПа) приведены в табл. 9. Таблица 9 Нормативные и расчетные характеристики арматуры Класс арматуры Вид арматуры Прочностные характеристики Нормативные Расчетные, =, А-VI Стержневая Назначаем величину предварительного напряжения арматуры σ из условия: σ = (0,7 0,85), = 0, = 833 МПа. Принимаем σ = 800 МПа. Проверяем принятую величину σ согласно [5, п. 1.23] исходя из условий: σ +, ; σ 0,3,, 31

32 где = при электротермическом способе натяжения; длина напрягаемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров), м. Тогда получим: = = = 82,2 МПа; 6, ,2 = 882,2 МПа , = 0,3 980 = 294 МПа. Предварительное напряжение при благоприятном влиянии с учетом точности натяжения арматуры будет равно: σ 1 = 800(1 0,1) = 720 МПа, где γ = 0, = 0,5 91 σ = 0,11 0,1. 4 Принимаем при электротермическом способе натяжения γ = 0,1, число стержней напрягаемой арматуры в сечении элемента. Окончательно принимаем σ = 800 МПа Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси Расчётный изгибающий момент = 78,08 кнм. Приводим сечение плиты к расчетному тавровому с полкой в сжатой зоне (рис. 8, б). Согласно [5, п. 3.16] при h h = = 0,11 > 0,1 расчётная ширина полки = 1160 мм. Рабочая высота сечения h = h = = 190 мм, где а расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до нижней растянутой грани сечения. Проверяем условие [7, формула (32)]: h h h ; 2

33 15, (190 25/2) = 78,76 10 = Н мм = = 78,76 кн м > = 78,08 кн м. Следовательно, нейтральная ось сечения проходит в полке, и расчёт производим для прямоугольного сечения шириной = = 1160 мм согласно [4, п. 3.11]. Определяем значение коэффициента α : α = h = 78,08 10 = 0,122; 15, пользуясь прил. 3, методом интерполяции находим ξ = 0,13 и ζ = 0,935. Определяем относительную граничную высоту сжатой зоны ξ согласно формуле [5, п. 3.12*] или по прил. 3 в зависимости от вида бетона. Для данного вида бетона ω 1 + σ (1 ω σ, 0,72 1 +, (1 ) = 0,455., ξ = ) =, Здесь ω =α 0,008 = 0,85 0,008 15,3 = 0,72, в данной формуле α = 0,85 для тяжелого бетона; σ = σ σ = = = 711 МПа; предварительное напряжение принято с учетом полных потерь, равных σ = 0,7 720 = 504 МПа; Т. к. σ = 1500 σ 1200 = 1500( ) 1200 = = 272 η=1,1, 0,455 где η = 1,1 для арматуры класса А-VI. Принимаем γ = 1,1. Вычисляем требуемую площадь сечения растянутой напрягаемой арматуры: 78,08 10 = = γ ζh 1, , = 490 мм. Принимаем по сортаменту арматуры (прил. 2) 4Ø14 А-VI с площадью = 616 мм > 490 мм Расчет полки плиты на местную прочность Расчетный пролет полки равен расстоянию в свету между продольными ребрами = 335 мм. Расчетная нагрузка на 1м 2 полки толщиной 25 мм равна = h ργ + γ +ν γ = = (0, ,1 + 0,9 1, ,2) 1,0 = 13,77кН м. Изгибающий момент для полосы шириной 1 м определяем с учетом частичной заделки в ребрах по формуле = 13,77 0,335 = = 0,14 кн м Размещаем арматурную сетку в середине сечения полки, тогда h = h 2 = 25 2 = 12,5 мм. Находим: α = h = 0,14 10 = 0,059; ζ = 0,97. 15, ,5 Назначаем диаметр рабочей арматуры сетки 3 Вр-I ( = 375 МПа) и вычисляем требуемую площадь рабочей арматуры: = 0,14 10 = ζ h 375 0,97 12,5 = 30,8 мм.

35 По конструктивным требованиям принимаем сетку с поперечной рабочей арматурой Ø3 Bp-I с шагом s = 200 мм (5Ø 3Вр-I, = 35,3 мм ) Расчет прочности наклонных сечений Максимальная поперечная сила от расчетных нагрузок = 54,08 кн, расчетная равномерно распределенная нагрузка = = 18,73 кн/м (см. п ). Поскольку [5, п. 5.26] допускает не устанавливать поперечную арматуру в многопустотных плитах высотой сечения менее 300 мм, то выполним сначала проверку сечения плиты на действие поперечной силы при отсутствии поперечной арматуры согласно [5, п. 3.32]. Так как 2,5 h = 2,5 1, = Н = = 79,5 кн > = 54,08 кн, то условие (84) [5] выполняется. Проверяем условие (93) [6], принимая приближенно значение =, и = 2,5h = 2,5 0,19 = 0,475 м. Находим величину усилия обжатия от растянутой продольной арматуры = 0,7σ = 0, = Н = 258,7 кн; вычисляем φ = 0,1 ( h ) = 0, (1, ) = = 1,085 > 0,5; принимаем φ = 0,5. В данных выражениях: = σ = 0, = Н = 345 кн усилие обжатия от растянутой продольной арматуры (коэффициент 0,7 учитывает, что потери предварительного напряжения в арматуре σ 0,3σ ). Принимая приближенно значение длины горизонтальной проекции наиболее опасного наклонного сечения = 2h = = = 380 мм и =, = φ (1 + φ ) h = = 0,6 1,5 1, = 28,63 10 Н = 28,63 кн, рассчитываем поперечную силу в конце наклонного сечения: = = 54,08 18,73 0,38 = 46,96 кн. 35

36 Поскольку = 46,96 кн > = 28,63 кн, то для обеспечения прочности наклонного сечения требуется поперечная арматура. Устанавливаем в каждом ребре плиты плоский каркас с поперечной рабочей арматурой класса Вр-I диаметром 3 мм ( = 4 7,1 = 28,4 мм ; = 270 МПа; = МПа) с шагом s = 100 мм, что не больше h 2 = = 110 мм. Проверяем прочность по наклонной полосе ребра плиты между наклонными трещинами согласно требованиям (72) [5] из условия: 0,3φ φ h. Определим коэффициенты φ и φ : Тогда 0,3φ φ h = 0,3 0,3 1,05 0,847 15, = = 120,2 10 Н = 120,2 кн > = 54,08 кн, т. е. прочность бетона ребер плиты обеспечена. Прочность наклонного сечения по поперечной силе проверяем из условия (75) [5]. Поскольку = = = 1005 мм > 4 3h = = 300 мм, принимаем = = 300 мм; тогда φ = 0,75 ( )h = 0,75 = 0,191 1,5, принимаем = 1 +φ +φ = 1,5 и определяем величины и (при φ = 2,0 [5, п. 3.31*]): = φ h = = 2,0 1,5 1, = 18,13 10 Н мм = 18,13 кн м, = ,3 = = 76,4 Н/мм. 100 Для изгибаемых элементов, в которых поперечная арматура устанавливается по расчету, должно выполняться условие, 2h = = 75,3Н мм 2h = 0,38 м, принимаем с = 0,38 м. Определим длину горизонтальной проекции наиболее опасного наклонного сечения с. Т. к. 0,56 = 0,56 76,4 = 42,8кН м > = 18,73 кн/м, то значение с определяем по формуле = = 18,13 18,73 = 0,984 м. Находим поперечное усилие, воспринимаемое бетоном сжатой зоны: = = 18,13 0,984 = 18,42 кн. Так как = 18,42 кн = 42,04 кн. Условие (75) [5] выполняется, следовательно, несущая способность расчетного наклонного сечения обеспечена. Требования [5, п. 3.32] также выполняются, поскольку = φ h 1,5 1,5 1, = 54,08 10 = = 251 мм > = 100 мм. Окончательно принимаем поперечные стержни Ø3 Bp-I с шагом = 100 мм на приопорных участках плиты длиной = 4 = = 1470 мм 1500 мм. После выполнения расчета плиты по первой группе предельных состояний следует заполнить контрольный талон для работы с ПК, как показано в примере на рис

38 б ПСМиИК 4 курс 135/1 гр. Семенов И.В. Срок сдачи информации по 1 этапу до г. Код задания BF.H (СМ) B.HF (мм) ASP (N.Ø) N СЕТКИ ИЛИ Ø.ШАГ ПОПЕР. АР-РА N.DSW S (ММ) GSP (МПА) RBP (МПА) РИГЕЛЬ B.H (СМ) Q (КН/М) КОНТР. СУММА , ПСМиИК 4 курс 135/1 гр. Семенов И.В. Информация студента Результаты проверки. Код задания BF.H (СМ) B.HF (СМ) ASP (N.Ø) N СЕТКИ ИЛИ Ø.ШАГ ПОПЕР. АР-РА N.DSW S (ММ) GSP (МПА) RBP (МПА) РИГЕЛЬ B.H (СМ) Q (КН/М) 76, КОНТР. СУММА вы отлично выполнили расчет плиты по предельным состояниям I группы получите уточненные размеры сечения ригеля B x H = см получите в награду ординаты огибающих эпюр М и Q у с и — л и я Н о м е р а с е ч е н и й МmaxкН м МminкН м QmaxкН QminкН расстояния от опор до сечений с максимальными моментами х1=3.00 м, х2=3.56 м Рис. 10. К автоматизированному расчету плиты с овальными пустотами: а заполненный контрольный талон; б результаты работы с ПК а 38

39 При успешной работе вы можете получить от ПК в помощь ординаты огибающих эпюр М и Q сборного железобетонного неразрезного ригеля, если зададитесь размерами поперечного сечения ригеля и определите расчетную нагрузку на погонный метр ригеля. Помните, что работа с ПК по каждому расчетному этапу может вестись не более трех раз. Не ленитесь правильно подсчитывать контрольную сумму в талоне, это позволит оператору ПК без задержек проверить вашу самостоятельную работу и выдать вам вспомогательные данные для дальнейших расчетов Плита с круглыми пустотами Расчет и конструирование пустотной плиты перекрытия с круглыми пустотами позволяет определить необходимое армирование конструкции и выполняется в той же последовательности, что и для ребристой плиты (см. п. 2.1 настоящего пособия). Необходимые для проектирования данные приведены в табл. 10. Таблица 10 Данные, необходимые для проектирования (по заданию) 1 Шаг колонн в продольном направлении, м 6,00 2 Шаг колонн в поперечном направлении, м 6,80 3 Постоянная нормативная нагрузка от массы пола, кн/м 2 0,8 4 Временная нормативная нагрузка на перекрытие, кн/м 2 6,00 5 Класс бетона для сборных конструкций B35 6 Класс предварительно напрягаемой арматуры Вр-II 7 Способ натяжения арматуры на упоры Механич. 8 Условия твердения бетона Тепл. обр. 9 Тип плиты перекрытия Круг. 10 Вид бетона для плиты М-зерн. А 11 Влажность окружающей среды 50% 12 Класс ответственности здания II 39

40 Назначение размеров плиты перекрытия Рассчитываем рядовую плиту перекрытия П-3. По результатам компоновки конструктивной схемы сборного балочного перекрытия принята номинальная ширина плиты = 1900 мм. Конструктивная ширина плит перекрытия принимается меньше номинальной на 10 мм, а длина на 20 мм для получения зазоров, которые необходимы для монтажа конструкций и последующего замоноличивания швов между плитами. Назначаем геометрические размеры сечения плиты с круглыми пустотами согласно [2, 50] и рис. 11, схема раскладки плит с круглыми пустотами показана на рис Рис. 11. Форма поперечного сечения плиты с круглыми пустотами: а размеры поперечного сечения плиты; б эквивалентное сечение для расчета по I группе предельных состояний Сбор нагрузок и усилия, действующие на плиту перекрытия На плиту перекрытия действуют постоянные нагрузки (собственный вес, вес пола) и временные нагрузки (от веса технологического оборудования и обслуживающего персонала).

41 Рис. 12. Схема раскладки плит с круглыми пустотами При расчете плиты перекрытия по I группе предельных состояний (по несущей способности) расчет ведется на действие расчетных нагрузок, которые получают путем умножения нормативных нагрузок на коэффициенты надежности по нагрузке. Коэффициенты надежности по нагрузке γ зависят от вида нагрузки и принимаются по [4, табл. 1, п. 3.7]. Сбор нагрузок на плиту перекрытия представлен в табл

42 Таблица 11 Сбор нагрузок, действующих на 1 м 2 перекрытия Вид нагрузки Постоянная: от массы плиты δ = 0,12 м, ρ = 23 кн/м от массы пола (по заданию) Нормативная нагрузка, кн/м 2 0,120 23=2,76 Коэф. надежн. по нагрузке, γ 1,1 Расчетная нагрузка, кн/м 2 3,04 0,80 1,2 0,96 Итого: 3,56 4,00 Временная (по заданию) 6,0 1,2 7,2 Полная нагрузка 9,56 11,2 При номинальной ширине плиты = 1,9 м с учётом коэффициента надёжности по назначению здания γ = 0,95 (II уровень ответственности здания) расчетную нагрузку на 1 м длины плиты определяем по выражению: = 11,2 1,9 0,95 = 20,22 кн/м. Плита перекрытия свободно опирается на ригели перекрытий. Следовательно, расчетная схема плиты перекрытия для определения усилий свободно опертая балка. Расчетный пролет при опирании плит по верху ригелей равен расстоянию между линиями действия опорных реакций. При выполнении курсового проекта в режиме работы с ПК ширина сечения ригелей назначается равной 250 мм. Тогда расчетный пролет плиты перекрытия будет равен: = 2 = = 5875 мм = 5,875 м. При равномерно распределенной нагрузке, действующей на плиту перекрытия, максимальные расчетные усилия равны: изгибающий момент = 20,22 5,875 = = 87,24 кн м; 8 8 поперечная сила 42

43 = 2 = 20,22 5,875 2 = 59,4 кн Расчетные характеристики материалов Согласно [5, табл. 8*] не следует изменять класс бетона, т. к. заданный класс В35 не ниже требуемого для заданного класса арматуры Вр-II. Нормативные и расчетные характеристики мелкозернистого бетона группы А класса В35, подвергнутого тепловой обработке, при γ = 0,9 (для влажности окружающего воздуха 55 %) определяем согласно [5, табл. 12, 13, 18]. Значения (МПа) приведены в табл.12. Таблица 12 Нормативные и расчетные характеристики бетона Класс бетона Вид бетона Нормативные Прочностные характеристики Расчетные γ γ В35 М-зерн. А 25,5 1,95 19,5 0,9 = 17,55 1,3 0,9 = 1, Нормативные и расчетные характеристики напрягаемой арматуры класса Вр-II определяем согласно [5, табл , табл ] с учетом принятого диаметра 7 мм. Значения (МПа) приведены в табл. 13. Ориентировочно назначаем величину предварительного напряжения арматуры σ из условия: σ = (0,7 0,85), = 0, = 935 МПа. Принимаем σ = 1000 МПа. Проверяем принятую величину σ согласно [5, п. 1.23], исходя из условий: σ +,, σ 0,3,, где 43

44 = 0,05σ при механическом способе натяжения высокопрочной проволочной арматуры. Таблица 13 Нормативные и расчетные характеристики арматуры Класс арматуры Вид арматуры Прочностные характеристики Нормативные Расчетные 44, =, Вр-II Проволочная Тогда получим: σ + = = 1050 МПа 0,3, = = 0, = 330 МПа, следовательно, условие [5, п. 1.23] выполняется. Предварительное напряжение при благоприятном влиянии с учетом точности натяжения арматуры будет равно: σ 1 γ = 1000(1 0,1) = 900 МПа; где γ = 0,1 согласно [4, п. 1.27]. Окончательно принимаем σ = 1000 МПа Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси Расчётный изгибающий момент = 87,24 кн м. Приводим сечение плиты к расчетному тавровому с полкой в сжатой зоне (рис. 11, б). Согласно [5, п. 3.16] при h h = = 0,14 > 0,1 расчётная ширина полки = 1860 мм. Рабочая высота сечения h = h = = 190 мм, где а расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до растянутой грани сечения.

45 Определяем положение нейтральной линии [7, условие 32]: h h 0,5h = 17, (190 0,5 31) = = 176,58 10 Н мм = 176,58 кн м > = 87,24 кн м. Следовательно, нейтральная ось сечения проходит в полке, и расчёт производим для прямоугольного сечения шириной = = 1860 мм согласно [5, п. 3.15]. Определяем значение коэффициента α : α = h = 87,24 10 = 0,074; 17, пользуясь прил. 4, методом интерполяции находим ξ = 0,077 и ζ = 0,96. Определяем относительную граничную высоту сжатой зоны ξ согласно формуле [5, п. 3.12], в зависимости от вида бетона. Для данного вида бетона ω ξ = 1 + (1 ) = 0,66 1 +, (1,, ) = 0,426,, здесь ω = α 0,008 = 0,8 0,008 17,55 = 0,66, где α = 0,8 значение для мелкозернистого бетона группы А; σ = σ = = 685 МПа (предварительное напряжение принято с учетом полных потерь σ = 0,7 900 = 630 МПа); σ, = 500 МПа, так как γ 455 мм. 45

docplayer.ru

Смотрите так же:

  • Пособия на гемоглобин Все выплаты и пособия для беременных в России в 2018 году Всем беременным женщинам полагаются льготы и компенсации, независимо от того, работает ли она или нет. Финансовая помощь гарантируется государством, однако размер этой помощи […]
  • Какие статьи ук не попадают под амнистию 2018 Предполагается ли амнистия в 2018 году? Здравствуйте.в 2013 году моего брата гражданина узбекистана заключили под стражу,три года отбыл наказание в московском сизо после чего огласили приговор по статье 159 4 части и дали 5.6 лет и […]
  • Какие вышли новые законы в 2018 году Новое в российском законодательстве 2 августа 2018 года ОСНОВЫ ГОСУДАРСТВЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ Постановление Правительства РФ от 28.07.2018 N 881 "Об установлении требований к эксплуатации государственной информационной системы, указанной в […]
  • Отличия ликвидации от банкротства Ликвидация и банкротство объясните пожалуйста,есть ли разница между понятием ликвидация компании и ее банкротством?или это одно и тоже? Ответы юристов (6) Да, есть. Ликвидация - прекращение деятельности фирмы по решению учредителей, […]
  • Приказ от мз 541 Приказ Минздравсоцразвития России от 23.07.2010 г. № 541н "Об утверждении Единого квалификационного справочника должностей руководителей, специалистов и служащих, раздел "КВАЛИФИКАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДОЛЖНОСТЕЙ РАБОТНИКОВ В СФЕРЕ […]
  • Кто не имеет право работать педагогом Судимость и работа с детьми Анна Мазухина, Эксперт Службы Правового консалтинга компании "Гарант" Вот уже полтора года доступ к работе с несовершеннолетними для тех, у кого были проблемы с законом, значительно ограничен 1 . Чтобы узнать, […]