Разработка проекта здания 8-16-этажного жилого дома с техническим этажом (Расчетно-конструктивная часть дипломного проекта)

6МПа, γ_b2=0,9, E_b=27000МПа.

Для арматуры класса AIII: R_s=355МПа, R_sw=285МПа, E_s=2.1*10⁵МПа.

                             3.1.3.  Определение нагрузок и усилий.              Таблица3.1

Для арматуры класса Bp-I : R_s=365МПа, R_sw=265МПа, E_s=1.7*10⁵МПа.

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, Н/м2	Коэфф. надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, Н/м2
Постоянная: от собственного веса марш-площадки ( по каталогу), р=2500кг/м3	7600	1,1	8360
Итого:	gn=7600		g=8360
Временная: - кратковременная	2000	1.2	2400
- длительная	1000	1.2	1200
Итого:	Pn=3000		P=3600
Полная нагрузка: - постоянная и длительная	8600		9560
- кратковременная	2000		2400
Итого:	10600		11960

При γ=0,95 и номинальной ширине марш-площадки 1,15м нагрузки на 1м длины:

-  постоянная нормативная и длительная нормативная: qⁿ=8600*1.15*0.95=9890H/м,

-  то же расчетная: q=9560*1,15*0,95=10800Н/м,

-  кратковременная нормативная: pⁿ=2000*1,15*0,95=2300Н/м,

-  то же расчетное: p=2400*1,15*0,95=2760Н/м,

-  итого нормативная: qⁿ+pⁿ=9890+2300=12190Н/м,

-  итого расчетная: q+p=10880+2760=13700Н/м.

Расчетный изгибающий момент и поперечная сила:

;

- от полной расчетной нагрузки:      

             - от полной нормативной нагрузки:

- от нормативной постоянной и длительной нагрузок:     

- от нормативной кратковременной нагрузки:

                 3.1.4.   Подбор площади сечения продольной арматуры.

Устанавливаем расчетный случай для таврового сечения (при ): при  нейтральная ось проходит в полке;

 ; условие удовлетворяется, нейтральная ось проходит в полке; расчет арматуры выполняем по формулам для прямоугольных сечений шириной  см.

Находим    

 см²

Принимаем:  А-III, см². В каждом ребре устанавливаем по одному плоскому каркасу К-1.

 3.1.5. Расчет наклонного сечения на поперечную силу.

Поперечная сила на опоре  кН.

Вычисляем проекцию расчетного наклонного сечения на продольную ось:

,    где , - коэффициент учитывающий влияние продольных сил,   

 Н/см

В расчетном наклонном сечении , так как , то см., что больше см. Тогда  кН., что больше  кН, следовательно, поперечная арматура по расчету не требуется.

В ¼  пролета назначаем из конструктивных соображений поперечные стержни  6 мм из стали класса А-1, с шагом s = 80 мм, см², МПа,

; 

В средней части ребер поперечную арматуру располагаем конструктивно с шагом 200 мм.

Проверяем прочность элемента по наклонной полосе между наклонными трещинами:

где    - коэффициент, учитывающий влияние хомутов, нормальных к продольной оси элемента.

 Н, - условие соблюдается, прочность марша по наклонному сечению обеспечена.

Плиту марш-площадки армируем сеткой из стержней диам.3 В_р-I, расположенных с шагом 150мм, ступени армируем по конструктивным соображениям сеткой из стержней

Диам. 3  В_р-I с шагом 150мм.

                       3.1.6.   Расчет прогибов ребер.

Определяем геометрические характеристики приведенного сечения:                                                                       

        

Условие, при котором необходимо вычислять прогибы:

:  

При μα=0,088 и арматуре класса А III находим

                    ,т.е. расчет прогибов требуется.

Прогиб в середине пролета:

 где - кривизна в середине пролета марш-площадки при учете постоянных и длительных нагрузок:

 здесь коэффициенты k_1ld=0.43, k_2ld=0.125 приняты в зависимости от μα=0,088.

    

    

Здесь [ f_lim ]=2.5см по эстетическим требованиям по табл.4 [2].

Принятое сечение марш-площадки и армирование удовлетворяют требованиям расчета по первой и второй группам предельных состояний.

  

3.2    Расчет предварительно-напряженной панели с круглыми пустотами.

Требуется рассчитать и сконструировать предварительно напряженную панель с круглыми пустотами для перекрытия. Панель армируют термически упрочненной стержневой арматурой периодического профиля класса Ат-V, натягиваемой на упоры; полки панели армируют сварными сетками из проволоки класса Вр-I. Бетон панели класса В30. Средняя относительная влажность воздуха выше 40%, коэффициент .

3.2.1.Расчетные данные.

Для бетона класса В30: , , , (для тяжелого бетона с тепловой обработкой); для напрягаемой арматуры класса Ат-V: , , ,; для арматуры сварных сеток и каркасов из проволоки класса Вр-1: , , . Арматуру натягивают на упоры формы электротермическим способом, а обжатие бетона производят усилием напрягаемой арматуры при достижении прочности , В30=0,5*30=15 МПа. Бетон изделия твердеет с помощью тепловой обработки (пропарки).

Предварительное напряжение арматуры принимается .Проверяем соблюдение условия: ;  

при электротермическом способе натяжения:

;

;

, т.е. условия выполняются.

Вычисляем коэффициент точности натяжения арматуры, учитывающий возможные отклонения предварительного напряжения:, где ,

-число напрягаемых в сечении стержней, принимаем  =4; при благоприятном влиянии предварительного напряжения ;

при проверке по образованию трещин в верхней (сжатой) зоне плиты при обжатии .

Предварительное напряжение арматуры с учетом точности натяжения .

3.2.2.Нагрузки на сборное междуэтажное перекрытие. 

Таблица 3.2

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, Н/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка,  Н/м2
Постоянная: - от паркетного пола t = 0,02м; =800кг/м3 - от  слоя стяжки t = 0,065м, =1600кг/м3 - от пенобетонной звукоизоляционной плиты t = 0,06м, =500кг/м3 - от железобетонной панели t =0,11м, =2500кг/м3	160 1040 300 2750	1,1 1,2 1,2 1,1	176 1249 360 3025
Итого	gn= 4250	-	g = 4810
Временная: - кратковременная - длительная	1500 300	1,3 1,3	1950 390
Итого	pn = 1800	-	p =2340
Полная нагрузка: - постоянная и длительная - кратковременная	4550 1500	- - -	5200 1950
Итого	gn + pn =6050	-	g + p = 7150

                    3.2.3. Определение нагрузок и усилий.

Приведенная толщина панели , где - толщина нижней полки;

- толщина полки в сжатой зоне; см.

мм. – приведенная толщина средней части сечения панели.

см.

Собственный вес панели: H/м².

Вес конструкции пола: нормативный – 1500 Н/м², расчетный – 1780 H/м².

Временная нагрузка: кратковременная нормативная - 1500 H/м²

кратковременная расчетная – 1500*1.3=1950 H/м²

длительная нормативная – 300  H/м²

длительная расчетная – 390  H/м²

При =0,95 и номинальной ширине панели 1,2 метра нагрузки на 1 м. длины будут: постоянная нормативная Н/м постоянная расчетная  Н/м временная длительная нормативная  Н/м временная длительная расчетная  Н/м кратковременная нормативная  Н/м кратковременная расчетная  Н/м

Расчетный изгибающий момент от действия полной нагрузки:

Нм=39,2кНм.

где  Н/м.

Расчетный изгибающий момент от всей нормативной нагрузки:

Нм=33,17кНм.

где  Н/м.

Расчетный изгибающий момент от постоянной и длительной нагрузок при :

Нм=24,85кНм.

где  Н/м.

Изгибающий момент от кратковременной нагрузки при :

Нм=8б33кНм.

Перерезывающая сила на опоре от действия полной расчетной нагрузки:

Н.

                    3.2.4. Расчет прочности панели по сечению, нормальному к продольной оси.

Расчет продольной арматуры ведем из условия обеспечения прочности таврового сечения, нормального к продольной оси элемента. Сечение панели с круглыми пустотами приведено к двутавровому; для этого овальные