Проектування панелі-оболонки прогоном 18м для двопрогонового одноповерхового промислового будинку (Розрахунково-конструктивний розділ дипломного проекту)

2.1. Розрахунок панелі-оболонки типу КЖС-18

       Завдання. Спроектувати панель-оболонку прогоном 18м для двопрогонового одноповерхового промислового будинку. Будівля опалювана, покриття - тепле. Район будівництва — IІ по вазі снігового покриву , розрахункова температура мінус 24 °С. Вологість приміщень не більш 70 %. Арматура що напружується — класу А-IV, для зварених каркасів і сіток  - АІІІ. Бетон класу В30. Призмова міцність бетону R_bp=0,7*B=21 МПа. Будинок другого класу, коефіцієнт надійності за призначенням g_n=0,95.

Рішення.  Визначення навантажень і зусиль. Підрахунок навантажень приведений у таблиці.

Вид навантаження

Нормати-вне наван-таження, Н/м²

Кефіцієнт, γ_f

Розрахун-кове наван-таження, Н/м²

1

2

3

4

Постійна:

Шар гравію на бітумній мастиці t =20 мм, ρ=2000 кг/м³

Три шари рулонного килиму на бітумній мастиці

Цементна стяжка – 20мм ,         ρ=1800 кг/м³

Утеплювач (пінобетон) – 100 мм, ρ= 550 кг/м³

Обмазочна пароізоляція – 2 шари пергаміну

Від власної ваги плити покриття з бетоном замонолічування

400

150

360

550

100

1490

1,3

1,2

1,3

1,3

1,2

1,1

520

180

468

715

120

1640

Всього:

gⁿ=3575

g=4219

Тимчасова (снігова) – р

700

1,4

980

Дипломний проект

Аркуш

Вим

Аркуш

№докум.

Підп.

Дата

 Підрахунок навантажень на панель-оболонку.

 При цьому розрахунок власної ваги плити-оболонки прийнятий при масі панелі 10,35 т для панелей типу КЖС 18м по альбому серії 1.465.1-14,      вип. 3. З урахуванням коефіцієнта надійності по призначенню g_n=0,95 навантаження приймаємо: нормативна (при g_f=1) – повна — 4275*0,95=3586,3 Н/м²;  постійна 3575*0,95=2921,1 Н/м²; короткочасна 700*0,95=665 Н/м²; розрахункова (при g_f>1)— повна (g+р)— 5199*0,95= 4282,6 Н/м²; постійна 4219*0,95=3351,6 Н/м²; короткочасна 980*0,95=931 Н/м².

Розрахунковий згинаючий момент у середині прольоту панелі

М_р = Q₁*8,875-12,85*8,875²/2-59,7*7,5=506 кН* м;

де

q=(g+р)*b=4283*3=12849 Н/м = 12,85 кН/м.

Дипломний проект

Аркуш

Вим

Аркуш

№докум.

Підп.

Дата

Розрахункова поперечна сила

Q₁=(59,7*16,375+12,85*17,75²/2+11,5*1,375)/17,75=114 кН.

Розрахункові зусилля від нормативних навантажень:

від повного навантаження:

Мⁿ_р =396 кН*м ;

Qⁿ₁=89 кН;

від постійного і тривалого навантажень:

М ⁿ _р,ld =345 кН*м;

Qⁿ_1,ld=77,8 кН;

від короткочасного навантаження:

М ⁿ _р,cd =79 кН*м;

Qⁿ _1,cd=17,7 кН;

Дипломний проект

Аркуш

Вим

Аркуш

№докум.

Підп.

Дата

Вихідні дані.

Розрахункові характеристики матеріалів: бетону класу ВЗО - R_b= 17МПа, g_b2=0,9, R_bt= 1,2 МПа,   R_bn = R_b,ser= 22 МПа,   R_bt,ser = =1,8МПа, E_b=0,29*10⁵Мпа - при тепловій обробці виробів при атмосферному тиску; арматура класу А-IVR_sn = R_s,ser =590 МПа,   R_s =510 МПа,                 R_sc =400 МПа, E_s= 1,9*10⁵ МПа.

Розміри розрахункового перетину панелі-оболонки приймаємо відповідно до Рекомендацій [10]: товщину оболонки 30 мм, товщину стінки діафрагми 40…50 мм і нижнього стовщення 100x100 мм, висоту опорної частини панелі 150 мм (див. мал. 1).

 Розрахунок поздовжньої робочої арматури

A_spáM/z₀*R_s

де  z₀— відстань по вертикалі від осі оболонки до осі робочої арматури діафрагми;

A_sp =506 000/0,935*510(100) =10,6 cм²;

тут z₀=h-a-h_f/2= 1000—50— 30/2=935 мм; приймаємо 4Æ22 А-IV, SА_s=15,2cм².

 Розрахунок товщини оболонки.

Перевіряємо товщину оболонки  h_f,4-5 у середині прольоту по формулі

h_f,4-5áМ/ z₀*b_f*R_b*g_bo*g_b2,

де g_bo - коефіцієнт умов роботи тонкої оболонки, прийнятий рівним для панелей шириною 3 м - 0,75; 2 м - 0,9; 1,5 м - 1;

h_f,4-5=

приймаємо 3 cм.

Мінімальна товщина оболонки в приопорній частини панелі h_f,3-4

Дипломний проект

Аркуш

Вим

Аркуш

№докум.

Підп.

Дата