Возведение многоэтажного отапливаемого здания. Компоновочное решение. Компоновка перекрытия. Расчетная схема плиты. Продольное армирование

Высота сжатой зоны м;

м;  м.

Назначаем арматуру сетки Æ12 класса А-I с шагом 200 мм. Тогда на длине а размещается 6 стержней площадью см².

Проверка прочности на отрыв:

,

кН.

Прочность обеспечена.

Рис. 23. П – образная сетка

5.АРМОКАМЕРНЫЙ СТОЛБ

5.1. Статический расчёт и проверка прочности столба

Расчёт нагрузок.

Постоянные нагрузки от междуэтажного перекрытия в виде сосредоточенных сил:

- от веса плиты и материалов пола:

- от веса ребер второстепенных балок:

      - веса ребра главной балки:

Итого нагрузка от междуэтажного перекрытия:

F=F_p1+F_b+F_r=147,4+59,3+52,8=259,5кН.

Временная нагрузка от междуэтажного перекрытия:

Расчёт постоянной нагрузки g от верхнего перекрытия приведен в табл. 7.

Таблица 7

Наименование нагрузки	Расчет
1. От материалов и кровли: - минераловатная жесткая плита γn = 0,95; γf = 1,3; γ = 3; δ1 = 0,1 - цементно-песчаная стяжка γn = 0,95; γf = 1,3; γ = 18; δ2 = 0,035 - трехслойный ковер рубероида γn = 0,95; γf = 1,3; γ = 8; δ2 = 0,02 - гравийное покрытие γn = 0,95; γf = 1,3; γ = 17; δ2 = 0,05	0,95·1,3·3·0,1 =0,37 0,95·1,3·18·0,035 = 0,78 0,95·1,3·8·0,02 = 0,20 0,95·1,3·17·0,05 = 1,05
2. От плиты γn = 0,95; γf = 1,1; γ = 25; δ = 0,08	0,95·1,1·25·0,08 = 2,09
Итого постоянная нагрузка g:	4,49 кН/м2

Постоянные нагрузки от верхнего перекрытия в виде сосредоточенных сил.

От веса плиты и материалов кровли: 

Итого постоянная нагрузка от верхнего перекрытия:

F_roof=F_p1,roof+F_b+F_r=189,7+59,3+52,8=301,8кН.

Временная нагрузка от веса снегового покрова:

Распределённая нагрузка от собственного веса столба:

Рис. 24. Расчётная схема столба

Продольная сжимающая сила в расчётном сечении на отм. 1,65 м.

N=V_sn+F_roof+4·V+4·F+(18,35-1,65)·G=101,1+301,8+4·688,6+4·259,5+(18,35-1,65)·12,3=4401 кН.

Здесь 18,35-1,65=16,7 м – длина столба на расчётной схеме.

Сварная сетка косвенного армирования столба из проволоки класса Вр-I Ø 4 мм.

Рис. 25. Сварная сетка столба

Проверка прочности столба.

Площадь поперечного сечения: 

m_g=1, поскольку размеры сечения столба более 30 см.

Площадь сечения одной проволоки сеток А_s=0,126 см² по сортаменту арматуры [4, прил.9].

Расстояние между стержнями в сетке с=40 мм =0,04 м.

Расстояние между соседними сетками (шаг сеток) по длине столба назначаем через четыре ряда кладки s=150 мм =0,15 м.

Объёмный коэффициент армирования кладки столба, выраженный в прцентах: , что более 0,1%.

Назначаем марку кирпича 200, раствор марки 200, тогда по прил.10 [5] расчётное сопротивление кладки сжатию R=3,2 МПа.

Расчётное сопритивление центральному сжатию армированной кладки:

, что менее 2·R=6,4 МПа.

Здесь R_s=365 МПа – расчётное сопротивление растяжению проволоки сеток, 0,6 – коэффициент условий работы арматуры γ_сs.

Условие  выполняется:

Упругая характеристика кладки

где   - предел прочности армированной кладки и R_sn=405 МПа – нормативное сопротивление растяжению арматуры сеток, учитываемое с коэффициентом условий работы арматуры γ_сs=0,6.

Условная гибкость столба:  

Из прил.10 [5] линейной интерполяцией по значениям параметров α_sk=758 и λ=5,97 коэффициент продольного изгиба φ=0,95.

Проверка прочности:

Проверка не выполняется, увеличиваем размер сечения столба

Проверка прочности:

Условие выполняется.

5.2. Узел опирания главной балки на столб

Назначаем размеры и армирование распределительной плиты.

h_p=0,3 м, b_sk=1,03 м, h_sk=1,03 м.

Бетон плиты тяжелый класса В15. Армирование тремя сварными сетками из арматурной проволоки класса Вр-I Ø4 мм, шаг стержней с=50 мм.

Объёмный коэффициент армирования плиты:

, что более 0,5%.

Здесь s=200/2=100 мм =0,1 м – усредненный шаг сеток в плите.

Рис. 26. Расчётная схема

Расчётное усилие N принимается из статического расчета столба за вычетом веса столба между отметками 1,5 и 3,45.

Момент инерции вертикального сечения распределительной плиты:

Модуль деформации кладки столба Е=1000·R=1000·3,2=3200 МПа.

Расстояние:

Условие 0,5·b_sk<1,57·Н₀ выполняется: 0,5·1,03=0,515<1,57·0,34=0,534, тогда местные сжимающие напряжения в кладке:

Проверка прочности кладки:

максимальные местные сжимающие напряжения

местные краевые сжимающие напряжения

6. ПРОСТЕНОК НЕСУЩЕЙ СТЕНЫ

Рис. 27. Расчётная схема несущей стены: фрагмент фасада

и схема нагрузок от перекрытия

Назначаем размеры оконных проемов высотой h_ок=2350 мм, ширина b_пк=2100 мм. При размещении двух оконных проемов на длине L_п=6,4 м ширина простенка состовляет b_пр=(6,4-2·2,1)/2=1,1 м. Вверх оконных проемов размещаем на 200 мм ниже ребер главных балок.

Поскольку грузовая площадь перекрытия в расчёте простенка в 2 раза меньше грузовой площади столба, нагрузки, передаваемые ребрами главных балок, F_roof=301,8/2=150,9 кН, V_sn=101,1/2=50,6 кН, F=259,5/2=129,8 кН, V=688,6/2=344,3 кН.

Так как  меньше

, эксцентриситетом е=0,32 м.

Нагрузка от веса стены выше отм. 17,050

Здесь δ=0,02 м – суммарная толщина отделочных штукатурных слоев.

Усилия на расчётной схеме:

 

Рис. 28. Расчёты простенка верхнего этажа

По эпюре моментов

Здесь (18,95-17,05)=1,9 м – длина учаска стены от расчётного сечения до отм. 18,95.

Назначаем каменную кладку из кирпича марки 200 на растворе марки 200. По прил. 10 [5] расчётное сопротивление кладки сжатию R=3,2 МПа. Упругая характеристика кладки α=1000.

Размеры расчётного сечения высота h=0,77 м, ширина b_пр=1,1 м.

Проверка прочности.

Эксцентриситет силы N относительно центра тяжести расчётного сечения  

Площадь сжатой зоны сечения:

Высота сжатой зоны сечения:

Коэффициент m_g=1, поскольку h>300 мм.

Условная гибкость:  По прил. 9 [5] коэффициент продольного изгиба φ=0,96.

Условная гибкость:  По прил. 9 [5] коэффициент продольного изгиба φ=0,82.

Средний коэффициент продольного изгиба: .

Коэффициент  что меньше 1,45.

Проверка:

 прочность верхнего этажа простенка обеспечена.

 

Рис. 29. Расчёты простенка 1-го этажа

Нагрузка от веса простенков:

Усилия на расчётной схеме:

По эпюре моментов:

ΣN – продольная сила, равная сумме всех вертикальных нагрузок