Теплотехнический расчет наружных стен. Расчет сетчатого армирования простенка

Страницы работы

Содержание работы

         Предельные (расчетные) значения нагрузок на конструкции здания и системы электроснабжения

Предельные значения нагрузок на конструкции здания:

          - плиты перекрытия – 600кг/м2;

          - плиты покрытия – 400кг/м2;

          - лестничные марши и площадки 500кг/м2.

Предельные значения электрических нагрузок приведены на принципиальных электрических схемах (см. графическую часть раздела “ТЭ”).

          1.7 Теплотехнический расчёт наружных стен.

Теплотехнический расчет выполняется, исходя из условия

 ,

где         Rт. – сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, м2°С/Вт;

Rт.эк. – экономически целесообразное сопротивление теплопередаче, м2°С/Вт, определяемое по формуле (1) [7] (в дипломном проекте не определяется в связи с нестабильностью цен на тепловую энергию и стройматериалы);

Rт.н. – нормативное сопротивление теплопередаче, определяемое по табл. 5.1 [7]: Rт.н.=3,0 м2°С/Вт;

Rт.тр. – требуемое сопротивление теплопередаче, определяемое по формуле (2) [7].

Теплотехнический расчет наружных стен

Приняв материал для утепления стен утеплитель PAROC с характеристиками:

γ= 40 кг/м3;

λ= 0,04 Вт/м*°С;

s= 0,42 Вт/м2*°С.

Расчетные характеристики существующей стены из силикатного кирпича:

γ= 1500 кг/м3;

λ= 0,81 Вт/м*°С;

s= 9,63 Вт/м2*°С.

Задавшись тепловой инерцией D=4..7, в расчете используем среднюю температуру наиболее холодных трех суток обеспеченностью 0,92 tн=-26°С.

,

Поскольку Rт.н.=2,0 > Rт.тр.=1,26, принимаем Rт.= Rт.н.=2,0 м2*°С/Вт. Тогда толщина плит утеплителя

dут.=[Rт.н.–1/aв–dст./lст.–1/aн)]lут.=

=[2–(18+26)/(6*8,7)]0,04=0,046м

Конструктивно принимаем dут.=50 мм.

Тепловая инерция D=0,51/0,81*9,63+0,05/0,04*0,42=6,6, что соответствует принятому D=4..7. Следовательно, принятая конструкция удовлетворяет теплотехническим требованиям.

Теплотехнический расчет чердачного перекрытия

Приняв материал для утепления крошку пеностекла с характеристиками:

γ= 200 кг/м3;

λ= 0,09 Вт/м*°С;

s= 1,10 Вт/м2*°С.

Задавшись тепловой инерцией D>1,5..4, в расчете используем температуру наиболее холодных суток с обеспеченностью 0,92 tн=-26°С.

,

Поскольку Rт.н.=3,0 > Rт.тр.=1,21, принимаем Rт.= Rт.н.=3,0 м2*°С/Вт. Тогда толщина утеплителя

dут.=[Rт.н.–1/aв–dпер./lпер.–1/aн)]lут.=

=[3–1(18+26)/(8,7*4)]0,09=0, 156 м

Конструктивно принимаем толщину утеплителя dут.=200 мм.

Тепловая инерция D=0,20/0,09*1,10=2,44 > D=7. Следовательно, принятая конструкция удовлетворяет теплотехническим требованиям.

2. РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ.

2.1  Расчет прочности простенка 1- го этажа.

   Нагрузки, действующие в расчетном сечении

Наружные стены представляют собой многопролетный внецентренно сжатый стержень. На него действуют горизонтальная (ветровая нагрузка – не учитывается) и вертикальные (собственный вес стен, вес парапета,  покрытия, перекрытий, снеговая и эксплуатационные нагрузки на перекрытие) нагрузки.

   Вычисляем горизонтальные усилия:     

Вес парапета():

G пар =1,35*18*1,6*0,25*3 = 29,16 кН

Собственный вес простенка() за вычетом оконных проемов до расчетного сечения:

Gпр. = 1,35*18*((0,38*19,5*3 – 0,38*1,5*1,8*4) + 0,38*0,25*19,5) =485,5 кН

Вес остекления():

Gост =1,15 *0,5*1,5*1,8*4 =6,21 кН

Нагрузки передающиеся от покрытия и перекрытий на простенок:

Расчетная нагрузка действующая в расчетном сечении 1-1:

N 1-1 = 4*N1+N5+Gпар+Gпр+Gост             (8)

N 1-1 = 4*233,2+112+29,16+485,5+6,21=1566 кН

Вычисляем момент от нагрузки с  перекрытия:

В уровне опирания ригеля при глубине заделки ригеля С=38см (С/3=12,7см > 7см)

М1 = N1(bст/2+ bпр - 0,07-Yc)=233,2((0,38 / 2 +0,26 – 0,07 – 0,043)=78,6 кНм

В расчетном сечении 1-1:

М 1-1 = М1*2,6/3,7 =55,2 кНм

Эксцентриситет приложения усилия N 1-1

                                        м.

Рисунок  – Конструктивная схема стены

2.1.1  Проверка прочности простенка

1)Вычисляем геометрические характеристики сечения простенка используя формулы (4), (6), (7):

Определяем центр тяжести сечения (6):

Yc= 38*26*(13+19)/(38*26+150*38)=4,73 cм

Рисунок  – Схема простенка

Момент инерции рассматриваемого сечения(7):

Ix = 38*263/12 + 38*26(13 + 19 - 4,73)2 + 150*383/12 + 150*38*4,732 = 1604000 cм4

Площади рассматриваемого сечения:

А = 0,38*1,5+ 0,38*0,26 = 0,67 м2            

радиус инерции  (4):                 м

т.к. ix=0,16 > 0,087  тогда mg=1,   l0=0,9H=0,9*4,6=4,14м

Несущая способность сжатого элемента определяется по формуле

       (9)

Гибкость всего элемента

α=1000

по табл 18 φ=0,93

Площадь сжатой части сечения

е2=у-ео= 0,403 – 0,035 =0,368 м

м

hc=e2+x = 0,372+ 0,368=0,74м

Получили hc>h, простенок полностью сжат  Ас=А=0,67м2

Определяем центр тяжести сжатой части сечения

Определяем радиус инерци сжатой части сечения

Ic=Ix = 38*263/12 + 38*26(13 + 19 - 4,73)2 + 150*383/12 + 150*38*4,732 = 1604000 cм4

м

Гибкость сжатой части сечения

  ;    α=1000 ; по таблице 18 СНиПа II – 22 – 81 [ 2 ]  φc =  0,91  

тогда  φ1=(φ+φс) / 2 = 0,92

      9)         

 10)  Расчет несущей способности простенка по формуле (9)

Nд=1*0,92*1400*0,67*1,03= 888,8 кН 

условие прочности не выполняется.

e0 / Y=0,035 / 0,403 = 0,09 < 0,7

следовательно расчет по раскрытию трещин не производится.

Расчет несущей способности после повышения марки раствора до М50:

N=1*0,92*1700*0,67*1,03= 1080 кН 

2.1.2  Расчет сетчатого армирования простенка

Сетчатое армирование применяется для повышения расчетного сопротивления кладки из кирпича.

Расчет несущей способности производится по формуле

                   (10)

где Rskb – расчетное сопротивление армированной кладки при внецентренном  сжатии (≤2R)

                   (11)

Процент армирования при этом должен составлять:

               (12)

     при размере ячейки  7,5*7,5 см и ф 4 мм  S 500 и расположении сеток через 2 рада кладки.

Расчетное сопротивление арматуры S500 с учетом коэффициента работы    fyd * γc= 450*0,6 = 270 МПа,

Нормативное fyk*γc= 500*0,6= 300 МПа

Упругая характеристика кладки с сетчатым армированием

              (13)

где Rsku  - временное сопротивление сжатию армированной кладки

        (14)

где  Rsn – нормативное сопротивление арматуры, принимаемое  для  S500   0,6 fyk

принимаем коэффициент продольного изгиба  при λi =27,6  и  αsk=722   φ=0,9  и при λic=30,6  φc=0,91

φ1=(0,91+0,9)/2=0,905

Nд = 1*0,905*2672*0,67*1,03= 1670 кН.      Прочность простенка обеспечена.

Похожие материалы

Информация о работе