Расчет плиты покрытия

M=Qa=242,7-0,285=69KHM 
Площадь сечения верхней продольной растянутой арматуры консоли 
подбирается по изгибающему моменту у грани колонны, увеличенному на 25%:

A₀= '^,25М = W-69-IQ- = 0,012

^в'К 'V Уь2 °>⁴• °'⁶⁸ • 1950• IO⁴.0,9

о • п_{) • • у_ьг -i^ju-iu -и,у

При A₀=O_jO 12 находим л =0,994

а _ 1,25M 1,25-69-IO³ „ ₂

А..   _ v-M

— 3 см

R_sTjh₀ 365-IO⁶-0,97-0,68

Принимаем в качестве продольной арматуры 2014ATTT A_s=3,08cm². 
Поперечная арматура конструируется при 11=700мм>2а=570мм в виде 
отогнутых стержней и горизонтальных хомутов по всей высоте консоли. 
Шаг хомутов: 
S<h/4 
S<150мм 
h/4=100мм

Принимаем шаг хомутов 100мм. 
Хомуты из арматуры класса AI 08. 
Отгибы принимаем из арматуры AIII 012.

Проверим прочность бетона консоли  у грани колонны по наклонной 
сжатой полосе:

Q < Qmax 
Q=0,8(p_w2R_bbl_bsine 
Ф\у2 - коэффициент, учитывающий влияние поперечной арматуры 
0 - угол наклона расчетной сжатой полосы к горизонтали 
8=45°

(p_w2=l+5aju_wi

E_s 21-IO⁴ ,

of=—= ~ = б

E_b 3,45-10"

п - ^А™

M-wi-T— 
ения xomvtor в одной плоскости

A_sw - площадь сечения хомутов в одной плоскости 
A_sw= 1,0 Icm²

(p_w2=l+5aju_wi 
Я. 21-IO⁴

JAwi=-^- = 2,5-10-' 
40-10

Cp_w2= 1+5-6-2,5-IO"³= 1,076 
I_b=I_sup sm6=0,04 sin45°=0,028M 
Q=0,8-1,076-19,5-10⁶-0,4-0,028sin45°= 131,6кН 
Q_max=3,5R_blbh₀=3,5-1,3-10⁶-0,4-0,38=691,6кН 
131,6<691,6

Условие выполняется.

 

 

8. Расчет стыка ригеля с колонной.

Для обеспечения неразрезности ригеля и пространственной жесткости 
здания, стык ригеля с колонной выполняется жестким, и рассчитывается на 
восприятие изгибающего момента.

Определение усилий в стыке.

Определяем расчетное  растягивающее усилие в стыке:

N_st=M_f/z

M_f - момент, действующий в стыке ригеля с колонной 
Z - плечо пары сил 
Z=h_pиг-0,1=0,9-0,1=0,8м

M_f= |M|-Qh_col/2 
M - изгибающий момент по оси опоры

Изгибающий момент по оси  опоры определяется в зависимости  от 
количества пролетов. В данном случае пролетов три.

= -

q=80,9кН/м 
v=49,1kH/м

l₀ =8,6м

= - -1020,6кНм 
M_f= 1020,6-242,7-0,4/2=972,1 
N_st=972,l/0,8=1,215-10³кН

 

9. Расчет сварных соединений.

Площадь сечения стыковых стержней определяется по растягивающему 
усилию:

A_s= N_sl/R_s= 121510³/36500=34см² 
Принимаем 2Ø32 и 2Ø36 
A_s=36,38см²

Необходимая длина фланговых  швов для прикрепления стыковых 
стержней определяется по формулам:

 

 

 

h_w - высота шва

h_w= >4мм 
h_w= = 9 мм >4мм 
R_wz= 164МПа 
R_wf=200МПа

=1

f=1

=1

=1

=120cм

=99cм

Для дальнейшего расчета  используем большее значение.

 

 

Вычислим длину сварных  швов, прикрепляющих нижние закладные 
детали ригеля к закладным деталям колонн.

 

F - сила трения 
=0,7 
h_w=l6,8мм

F=Qf

f- коэффициент трения стали по стали 
f = 0,15

F=247,20,15=36,4кН

1,3() _сс

=55cм

 

 

10. Расчет фундамента под колонну.

Расчет прочности тела фундамента.

По величине продольной силы  N_col,ser (при γ_t=1) определяется 
необходимая площадь подошвы фундамента:

A=a∙b= N_col;ser/(R-ρ_mH₁ ) 
R - расчетное сопротивление грунтов основания

ρ_m - средняя плотность материала фундамента и грунта на его ступенях 
H₁ - предварительная глубина заложения подошвы фундамента 
R=310кН/м² 
ρ_m =20кН/м² 
H₁=0,9м

N_col,ser = N_nпеp+ N_nпок+G_кол +G_риг 
N_nпеp =q_nпеp ∙∙

=0,95

- количество этажей 
q_nпеp =10,41кН/м²

N_nпеp = 10,410,95545=2,6710³кH

q_nпок =5,13кН/м²

N_nпок = q_nпок =5,130,9554=263,2кН

ρ=25кН/м² 
=1,1

G_кол=

²

 

 G_кол= 3,60,40,4(5+1)250,951,1=90,ЗкН

G_риг = =90,90,46250,951,1=507,9кН

N_col,ser = 2670+263,2+90,3+507,9=3,5310³кН

A= 3530/(310200,9)=12,1m² 
a=b= = =3,5м 
Принимаем а=b=3,6м;  A= 12,96м²

Определяем отпор грунта без учета массы фундамента и  грунта на его 
ступенях:

P= N_col,ser /A=3530/12,96=247кН/м² 
Глубина заложения фундамента определяется из условия его прочности 
на продавливание.

Рабочая высота фундамента определяется по приближенной формуле:

 

Полная высота фундамента

=h₀+a

а=35мм

=1,4+0,035=1,435м 
Выполним проверку высоты фундамента по конструктивным 
требованиям обеспечения жесткого защемления колонны в фундаменте и 
достаточной анкеровки продольной арматуры. Для этого проверяем глубину 
стакана фундамента.

h_soc ≥ (1-1,5)h_col+0,05=0,25 
h_soc ≥l_an+0,05 
l_an =(20-30)d=2040=800мм=0,8м 
h_soc ≥0,8+0,05=0,85м 
Тогда принимаем h_fun= 1,5м

Выполним проверку на продавливание. Продавливающая сила 
определяется на уровне верха фундамента за вычетом отпора грунта, 
распределенного по площади нижнего основания пирамиды продавливания.

F ≤

F - продавливающая сила

u_m - среднее арифметическое между периметрами верхнего и нижнего 
оснований пирамиды продавливания

F=N_col-P(h_col+2h₀)=3530-272 (0,4+2)=2524кН 
u_m=4(h_col+h₀)=4(0,4+1,65)=8,2м 
R_btu_mh_o=0,7510³8,21,65=10147,5кН 
2524<10147,5 
Условие выполняется.

 

11. Расчет армирования фундамента.

Консоли фундамента работают подобно изгибаемым консолям, 
заделанным в массиве фундамента, их рассчитывают по нормальным сечениям. 
Армирование осуществляется сеткой из арматуры класса AIII. 
Изгибающие моменты в сечении:

M_1-1=0,125P(a-h_соl)²b

а=b=Зм

M_1-1=0,125∙272(3,6-0,4)²-3,6=1253кН/м 
Расчетная площадь рабочей арматуры:

A_sl= M_1-1/(0,9h₀R_s)=1253-10⁵/(0,9∙1,465∙36500∙100)=26см² 
Конструируем сетку.

Принимаем шаг стержней 200мм в обоих направлениях. Арматура класса 
AIII 18Ø14 A_s=27,7см² в обоих направлениях.

 

12. Расчет кирпичного простенка.

Здание 5-этажное  с кирпичными несущими стенами толщиной 640мм. 
Марка кирпича M-100, марка раствора M-75(R=l,7MПа). Высота этажа 3,6м.

Оконные проемы 1,5x1,5м. Нагрузка от перекрытия – q_пер=12,55кН/м². Нагрузка 
от покрытия – q_пок=6,2кН/м².

Простенок внецентренно нагружен. Расчет сводится к определению 
несущей способности простенка и сравнению ее с действующими внешними 
нагрузками. N_вп>N_ceч

Рассчитаем  простенок первого этажа, как  наиболее загруженный. 
Расчетная схема - стойка расчетной длиной равной высоте этажа, шарнирно 
закрепленная по концам.

Рис 1. Расчетная схема простенка.

 

е₀=5см; e_x=δ_ст/2 - е₀ = 64/2 -5=27см 
Определим нагрузки на простенок. Грузовая площадь, с которой определяется нагрузка от покрытий и 
перекрытий S_гр=3∙4,5= 13,5м²

 

 

Сосредоточенная нагрузка от покрытия:

Р_пок= q_пок ∙S_гр=6,2∙13,5=81 кН 
Сосредоточенная нагрузка от перекрытий:

Р_пер = q_пер ∙ S_гр ∙ n_пер =12,55∙13,5∙4=677,7кН 
n_пер - число перекрытий выше рассматриваемого сечения. 
Нагрузка от собственной массы стены:

G_ст = V_к ∙ γ _к ∙1,1

V_k - объем кладки, приходящийся на один простенок.  
γ _к - средняя плотность кладки.

V_K=S_ст ∙ δ_ст = 40,8 ∙ 0,64=26,1 м³ 
S_ст - грузовая площадь по фасаду здания. 
δ_ст - толщина простенка.

G_ст =26,11∙18∙1,1=517кН 
N_вп=P_пок+P_пеp+ G_ст =81+677,7+517= 1275,7кН 
Определяем несущую способность простенка:

N_cеч=m_дл ∙ φ₁ ∙R ∙ F∙ ∙w 
m_дл =1 при толщине простенка более 30см

φ₁ = φ

φ зависит от гибкости 

α = 1000 - упругая характеристика кладки из кирпича M100

 на растворе  М75.

F=150∙ 64=9600см² - площадь простенка.

W = = 1+ =0,5

   интерполяцией  находим φ =0,97

φ₁ = 0,97∙ = 0,96

N_cеч=1∙0,96∙1,7∙9600∙ 1,05=1388кН

1388>1275,7

Условие выполняется, следовательно, прочность простенка  обеспечена.

 

 

Содержание.

 

1. Расчет сборной преднапряженной плиты.
2. Расчет прочности продольных ребер по 
   нормальным сечениям.
3. Расчет по второй группе предельных состояний. 
   Расчет по образованию трещин, нормальных 
   к продольной оси элемента.
4. Расчет по раскрытию трещин, нормальных 
   к продольной оси элемента.
5. Расчет прогиба плиты с трещинами 
   в растянутой зоне.
6. Расчет колонны подвального этажа
7. Расчет консоли колонны.
8. Расчет стыка ригеля с колонной.
9. Расчет сварных соединений.
10. Расчет фундамента под колонну.
11. Расчет армирования фундамента.
12. Расчет кирпичного простенка.

 

 

Список литературы

 

1. СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции.

 

2. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия.

 

3. Иванов В.П. Железобетонные и каменные конструкции, элементы монолитного ребристого перекрытия.: Методические указания к курсовому проекту №1 для студентов строительных специальностей/ Алт.ГТУ им. И. И. Ползунова.-Барнаул: Изд-во АлтГТУ.

 

4. Иванов В.П. Железобетонные и каменные конструкции, каменные и армокаменные конструкции.: Методические указания к курсовому проекту №1 для студентов строительных специальностей/ Алт.ГТУ им. И. И. Ползунова.-Барнаул: Изд-во АлтГТУ.