Розрахунок вогнестійкості залізобетонного перекриття (стр. 1 из 2)
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
Розрахунок вогнестійкості залізобетонного перекриття
ВИХІДНІ ДАНІ
1. Район будівництва: м. Рівне
2. Ступінь вогнестійкості будинку: ІІ;
3. Висота поверху: Н=3.3м;
4. Прольоти будинку: l = 9 м.
5. Крок колони: l1= 8.5 м;
6. Довжина будинку: L = 170 м;
7. Кількість поверхів: nп= 3;
8. Розрахункове постійне навантаження на перекриття: g0 = 3,6 кН/м2;
9. Розрахункове тимчасове навантаження на перекриття: v0= 5.7 кН/м2;
10. Кількість прольотів будинку: три
11. Параметри бетону конструктивних елементів, що розраховуються за вогнестійкістю:
вид бетону, щільність бетону, вологість бетону та інші дані, яких не вистачає, приймаємо самостійно з використанням підручників, конспекту лекцій, методичних вказівок, нормативно-довідкової літератури, з врахуванням консультацій викладача.
1. ПРОЕКТУВАННЯ ЗБІРНОГО ЗАЛІЗОБЕТОННОГО ПЕРЕКРИТТЯ
Для даного регіону будівництва (м. Рівне) вибираємо товщину стін 510 мм. Будуємо поверховий план будинку і наносимо на ньому усі задані параментри (проліт, крок, тощо).
1.1. Компонування збірного залізобетонного перекриття
Збірне залізобетонне перекриття будівлі складається з панелей і ригелів, які опираються на несучі зовнішні стіни і колони .
Ригель є нерозрізною балкою при вільному опиранні кінців на зовнішні несучі стіни і жорстким з’єднанням на проміжковій опорі (колоні). Переріз ригелів приймають прямокутним або тавровим з полицею вверху або внизу.
Попередньо розміри перерізу ригеля, з умови достатньої згинальної жорсткості, приймають наступними: висоту h=(1/10¸1/15)l, ширину b=(0,3¸0,4)h, деl – проліт ригеля, рівний відстані в осях між колонами.
В нашому випадку, оскільки будівля промислова, приймемо поперечний напрямок розташування ригелів.
Вибираємо довільний тип ригеля.
В залежності від призначення панелі проектують плоскими або ребристими. Плоскі панелі можуть бути з овальними або круглими пустотами, а також, суцільні.Номінальну ширину і довжину панелей приймають в залежності від прийнятої сітки будівлі з врахуванням заводської технології їх виготовлення. В промислових будівлях номінальна ширина панелей, як правило, складає 1500 і 3000 мм, деколи 2000 мм. Добірні елементи мають ширину 1000, 750 і 500 мм. Проліт плит відповідає прольотам будівлі.
В нашому прикладі приймаємо збірні залізобетонні ригелі найпростішого типу – прямокутного профілю, нерозрізні з жорсткими вузлами з’єднань з колонами.
Розмір поперечного перерізу ригеля перекриття задаємо орієнтовно.
Висоту перерізу –з умови достатньо згинальної жорсткості:
(1)і приймаємо кратною 0,1 м, тобто в нашому прикладі: h=0,9 м, а шізу:
(2)і приймаємо кратною 0,05 м, в нашому прикладі: b=0,4 м.
Конструктивна ширина і довжина панелей менше номінальної на 10-30 мм для отримання зазорів, які необхідні для наступного замонолічування перекриття. При опиранні збірних панелей на зовнішні несучі стіни з цегли, великих блоків або легкобетонних панелей їх конструктивну довжину приймають менше номінальної на 100-140 мм.
В нашому прикладі розглянемо багатопустотну залізобетонну плиту з круглими пустотами.
Номінальна довжина збірної залізобетонної плити при опиранні на верхню грань ригеля та цегляну стіну при розташуванні ригелів поперек будинку дорівнює кроку ригелів: l1=8,5 м
Номінальну ширину плити в курсовому проекті рекомендується визначати з урахуванням розташування по ширині прольоту цілої кількості плит одного типорозміру. Приймемо номінальну ширину плити 1500 мм.Висоту перерізу плити визначає з умови достатньої згинальної жорсткості:
(3)Товщину збірних залізобетонних плит рекомендується приймати з урахуванням технології їх виготовлення: для багатопустотних залізобетонних плит з круглими пустотами – h=0,22 м. В нашому прикладі приймаємо для багатопустотних плит : h1= 0,22 м.
Компонування збірного залізобетонного перекриття починаємо з нанесення на ескіз сітки поздовжніх і поперечних осей за заданими величинами прольотів та кроку колон. Зображуємо частину плану перекриття у вигляді фрагменту довжиною 2-4 кроки колон.
По периметру розташовані осі стіни, а по середніх поздовжніх осях – два ряди колон з позначенням їх умовної марки К1.
Ригелі перекриття розташовані поперек будинку і позначені умовною маркою Р1.
Плити перекриття розташовуються поперек ригелів з таким чином, щоб по осях поздовжніх рядів колон розмістились спеціальні в’язеві плити шириною 1000 мм, позначені умовною маркою П2, біля поздовжніх стін – добірні пристінні плити марки П3 шириною 500 мм, а на проміжних ділянках – рядові плити марки П1 шириною 1500 мм (див. графічна частина проекту).
1.2. Вибір класів бетону і арматури
Клас бетону і вигляд бетону обираємо самостійно, а розрахунковий опір бетону і арматури виписуємо з Додатку 1 табл. 10, 11 посібника для виконання.
В нашому прикладі приймаємо:
бетон класу В40 на гранітному щебені, з призмовою міцністю (при врахуванні коефіцієнта умов роботи бетону)
γb2 = 0,9,→Rb =0,9 · 22 = 19,8 МПа.
арматуру класу А-ІІ, з розрахунковим опором на розтяг:
Rs=280 МПа (табл. 11 Додатку 1).
1.3. Визначення навантажень та зусиль
Нормативне навантаження на 1 м2 плити в курсовому проекті визначається приблизно:постійне:
(4)тимчасове:
(5)На 1 м довжини збірної залізобетонної багатопустотної плити шириною 1,5 м діють наступні розрахункові навантаження:
постійне: g= 3,6* 1,5=5,4 кН/м
тимчасове: v= 3,3* 1,5=4,95кН/м
В період пожежі постійне навантаження на перекриття, як правило, зберігається незмінним, а тимчасове зменшується до невизначеної величини за рахунок евакуації людей, винесенням частини меблів тощо.
В курсовому проекті тимчасове навантаження на 1 м перекриття, при розрахунку на стадії впливу температури пожежі, рекомендується приймати:
(6)В нашому випадку тимчасове навантаження на 1 м довжини залізобетонної збірної багатопустотної плити шириною 1,5 м при пожежі складає:
кН/мПозначки і величини погонних постійних та тимчасових навантажень наносимо на рисунок та враховуємо при розрахунку, відповідно, за несучою здатністю та вогнестійкістю.
При опиранні панелі однією стороною на ригель, а іншою на стіну, розрахунковий прольот плити приймають рівним довжині збірної панелі за мінусом половини величини опирання з кожного боку:
(7)
де ln - номінальна довжина плити, с1 - глибина обпирання плити на ригель, с2 - глибина обпирання плити на несучу стіну.В нашому прикладі розрахунковий проліт багатопустотної плити складає: 
.
Позначення і величину розрахункового прольоту наносимо на розрахункову схему плити.
У поперечному перерізі багатопустотної плити, як і в звичайній балці, під дією навантажень виникають два види внутрішніх зусиль: згинальний момент та поперечна сила.
Максимальний згинальний момент від повного розрахункового навантаження виникає посередині прольоту плити і обчислюється за формулою:
(8)Максимальна поперечна сила на опорі від розрахункового навантаження:
(9)Отриману величину моменту і поперечної сили наносимо на епюри зусиль при розрахунку за несучою здатністю
1.4. Розрахунок за міцністю нормальних перерізів
Панель розраховуємо як балку прямокутного перерізу з заданими розмірами
(де 
– номінальна ширина, 
– висота панелі). Проектуємо панель восьмипустотною (радіус пустоти 159 мм, середня товщина стінки між пустотами 25 мм). В розрахунку поперечний переріз багатопустотної панелі приводимо до еквівалентного двотаврового перерізу. Замінюємо площу круглих пустот прямокутниками тієї ж площі і того ж моменту інерції: 
; 