Конструкция рабочей площадки промышленного четырехэтажного здания (высота этажей – 4,5 м), страница 2

Второстепенную балку рассматривают как многопролетную балку, промежуточными опорами которой являются главные балки, а крайними – стены. Расчетные пролеты второстепенной балки:

l₀₁^pb = l₁ – b_mb / 2 – c + d/2 = 7000 – 300/2 – 250 + 250/2 = 6725 мм – крайний расчетный пролет второстепенной  балки

l₀₂^pb = l₁ – b_mb = 7000 – 300 = 6700 мм – средний расчетный пролет второстепенной  балки

 

где d = 250 мм – длина площадки опирания второстепенной балки на кирпичную стену

Главную балку рассматривают как многопролетную балку, промежуточными опорами которой являются колонны, а крайними – стены. Расчетные пролеты главной балки:

l₀₁^mb = l₂ – c + d/2 = 7000 – 250 + 300/2 = 6900 мм – крайний расчетный пролет главной балки

l₀₂^mb = l₂ = 7000 мм – средний расчетный пролет главной балки где d = 300 мм – длина площадки опирания главной  балки на кирпичную стену

2. Расчет и конструирование монолитной плиты

Таблица 1. Сбор нагрузок

Вид нагрузки	Нормативное значение, кН/м2	γf	Расчетное значение, кН/м2
Постоянная
1. Собственный вес монолитной ж/б плиты hpl = 60 мм	1,5	1,1	1,65
2. Пол	1,35	1,25	1,69
	∑ pnd= 2,85		∑ pd = 3,34
Временная
1. Длительнодействующая	4,4	1,2	5,28
2. Кратковременная	2,3	1,2	2,76
	∑ pn= 6,7		∑ p = 8,04
Итого	qn = 9,55		q = 11,38

Данное промышленное здание относится ко II классу ответственности зданий ГОСТ Р 54237 – 2010, следовательно, коэффициент надежности по ответственности зданий и сооружений γ_n = 1. Таким образом, нагрузка на перекрытие:

q₁ = q * γ_n = 11,38 * 1 = 11,38 кН/м²

Для расчета плиты вырезаем полоску шириной 1 м, плита как многопролетная балка шириной 1м, загружена равномерно распределенной погонной нагрузкой q₂, численно равной нагрузке на 1 м²:

q₂ = q₁ * 1 = 11,38 * 1 = 11,38 кН/м

Изгибающие моменты в сечениях плиты определяются по формулам, учитывающим образование пластических шарниров на опорах и перераспределение изгибающих моментов.

M₂ =  =  = 1,0242 кН * м – для средних пролетов и промежуточных опор

M₁ =  =  = 1,275 кН * м – для крайних пролетов и первой опоры

В плитах, окаймленных по контуру монолитно связанными с ними балками, изгибающие моменты  под влиянием распоров в предельном равновесии уменьшаются. Поэтому в сечениях средних пролетов и на средних опорах, если  > , моменты уменьшаются на 20 %.

  =  = 0,05 >  = 0,033

M₂ = 0,82 кН * м – момент в среднем пролете, уменьшенный на 20 %.

Плита армируется  сварными сетками из проволоки класса Вр500

Расчет арматуры в среднем пролете класс бетона B 20 – R_b = 11,5 МПа проволока класса Bр 500 – R_s = 415 МПа

1. Принимаем проволоку Ø 5, тогда a= a_з.с +  = 20 +  = 22, 5 мм

2. h₀ = h_пл – a= 60 – 22,5 = 37,5 мм – рабочая высота сечения

3. α_m =  =  = 0,056

4. ξ = 1 - √1 – 2 * α_m = 1 - √1 – 2 * 0,056 = 0,058 – относительная высота сжатой зоны

Для сечений, в которых предусмотрено образование пластического шарнира должно выполняться условие:

ξ < ξ_R = 0,37

ξ = 0,058 < ξ_R = 0,37 – условие выполняется

5. η = 1 -   = 1 -  = 0,971

6. A_s =  =  = 54,26 мм² – требуемая площадь сечения арматуры

Принимаем для сетки С₁ 5Ø 4 A_s = 62,8 мм²

Проверка несущей способности:

x_ф =  =  = 2,52 мм

M_u = γ_b1* R_b * b * x_ф * (h₀ -  )

M_u= 0,9 * 11,5 * 10³ * 1 * 0,00252 * (0,0375 -  ) = 0,95 кН*м > 0,82 кН*м

Прочность арматуры достаточна, принимаем для среднего пролета армирование сетками:

 1140 х 20740

L = L_{по заданию} – 2 * c + 2 * d = 21000 – 2 * 250 + 2 * 120 = 20740 мм

Расчет арматуры в крайнем пролете

Δ M =  – M₂  =  1,275 – 0,82 = 0,455 кН * м

1. Принимаем проволоку Ø 5, тогда a= a_з.с +  = 20 +  = 22,5 мм

2. h₀ = h_пл – a= 60 – 22,5 = 37,5 мм – рабочая высота сечения

3. α_m =  =  = 0,0313

4. ξ = 1 - √1 – 2 * α_m = 1 - √1 – 2 * 0,0313 = 0,0318 – относительная высота сжатой зоны