Проектирование трехэтажного здания с подвалом (Район строительства – г. Киев, длина здания – 48 м, ширина – 24 м), страница 12

     Момент инерции плиты I_пл = (0,6x0,18³)/12 = 0,29x10^-3 м⁴

Н_экв = 2³ÖЕ_плI_пл/Е_клс = 2³Ö17,85х0,29/4,89х10³х0,25 = 0,32 м

а₀ = 0,093 м

s₀ = [0,243/(2x0,093x0,6)(1+0,41x0,093²/0,32²) = 2,12 МПа

Расстояние а_z,o = [4x0,243x0,083)/(2,12x0,6)]^0,5- 0,083 = 0,17 м

Максимальные напряжения:

s_max = 2x0,243/(0,083x0,6) - 2,12(0,083+0,17)/0,083 = 3,3 МПа

3,3 < 0,8x1,2x2,25x2,9 = 6,64 МПа

     Следовательно, длина опорной плиты достаточна.

Проверка прочности опорной плиты

     Вычисляем напряжения вдоль оси опорной плиты, параллельной оси стены.

     Коэффициент b = 0,6/(3,24х0,25+0,25) = 0,621

Максимальные напряжения: s₁ = [0,243/(0,6х0,165)](1+0,621²) = =3,4 МПа. Напряжение по краю опорной плиты: s₂ = [0,243/(0,6х х0,165)](1-0,621²) = 1,5 МПа. Напряжение по грани ригеля: s₃ = = 2,61 МПа.

     Максимальный изгибающий момент в плите:

М_max = (cl_k²/6)(2s₂ + s₃) = (0,25x0,175²/6)(2x1,5+2,6) = 7,16 кН

Рабочая высота плиты h₀ = 0,18 - 0,02 = 0,16 м

Требуемая площадь арматуры класса А-III (R_s = 365 МПа)

A_S1 = M_max/0,9h₀R_s = 7,16/0,9x0,16x365x10³ = 1,4x10^-4 м²

Принимаем 3Æ8 А-III, A_S1 = 1,51x10^-4 м² (шаг 0,1 м, l₁ = 0,58 м); арматура в перпендикулярном направлении - 7Æ3 Вр-I, A_S2 = = 0,49x10^-4 м² (шаг 0,1 м, l₂ = 0,23 м).

     Опорная плита армирована двумя сетками. Объемный коэффициент армирования:

m = 100V_s/V_пл = 200(A_S1l₁ + A_S2l₂)/b_плсh_пл = 2х(1,52х0,58+0,49х х0,23)х10^-4/0,25х0,6х0,18 = 0,73% > 0,5%

     Т.к. консоль плиты имеет длину 0,175 м < h_пл = 0,18 м, то скалывания не будет, прочность консоли по наклонному сечению обеспечена.

     Проверим опорную плиту на местное сжатие в запас прочности без учета косвенного армирования.

     Площадь смятия А_с = 0,25х0,165 = 0,041 м². Рабочая площадь А_р = 0,6х0,165 = 0,099 м².

     Коэффициент e = ³Ö0,099/0,041 = 1,3 < 2,5

     Условие прочности

243,72 кН < 1,0х1,3х8,5х10³х0,041 = 453,05 кН выполняется, следовательно, прочность плиты на местное сжатие обеспечена.

Расчет опорного узла на центральное сжатие

     Суммарная площадь сечения А = 0,628 м², площадь опирания железобетонных элементов А_в = А_с = 0,0625 м².

Коэффициент

g = 1-2(0,0625/0,268 - 0,0625)/3 = 0,89 > 0,8

     Несущая способность опорного узла

0,89х2,9х10³х0,268 = 691,7 кН > F_пер = 243,72 кН.

6.4. Расчет анкеров

     Продольная сила в уровне расположения анкера

N = 2(N₁ - F₃) = 2(1063,33-14,6) = 2097,46 кН. Момент в этом же сечении М = 32,9 кНм.

     Усилие в анкере N_s = 32,9/4,8+0,01x2097,46 = 27,8 кН.

Принимаем анкеры из арматуры класса А-I R_s = 0,9x225 = 202,5 МПа. Требуемая площадь поперечного сечения анкера:

А_s = N_s/R_s = 27,8/202,5x10³ = 1,37x10^-4 м² > 0,5x10^-4 м²

     Принимаем 2Æ10  А_s = 1,57x10^-4 м². Анкеры привариваются к закладной детали ригеля четырьмя сварными швами l_w = 100 мм, высотой 4 мм > d_s/4 = 2,5 мм с расчетным сопротивлением R_wf =  = 180 МПа.

     Несущая способность сварных швов

4x0,85x4x10^-3x0,1x180000 = 245 кН > N₃ = 27,8 кН

     Следовательно, прочность прикрепления анкеров к ригелю обеспечена.

     Расчетное сопротивление кладки срезу R_sg = 0,65 МПа. Среднее напряжение в уровне расположения анкера:

s_ср = 0,9N/A = 0,9x2097,46/3,0x0,41 = 1,534 МПа

     Принимаем глубину заделки анкера в кладке а = 28 см. Длина поперечного стержня анкера:

l_a = 27,8/[2x0,28(800 + 0,65x1,0x0,7x1534) = - 0,28 < 0

     Конструктивно принимаем длину поперечного стержня анкера l_a = 0,25 + 2х0,2 = 0,65 м.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Территориальный каталог

2. СНиП II-22-81. Каменные и армокаменные конструкции. Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1988

3. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1988

4. СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции. Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985

5. Методические указания. Проектирование несущих железобетонных конструкций многоэтажного здания. Ч.I. Гомель: БИЖТ, 1987

6. Методические указания. Проектирование несущих железобетонных конструкций многоэтажного здания. Ч.II. Гомель: БИЖТ, 1988

7. Методические указания. Проектирование каменных конструкций многоэтажного здания. Гомель: БИЖТ, 1988

8. Лопатто А.Э. Справочник по проектированию элементов железобетонных конструкций. Киев: Вища школа, 1978