Расчет прогиба плиты
Предельно допустимый прогиб для рассчитываемой плиты с учетом эстетических требований согласно нормам принимается равным:
см.Определение прогиба производится только на действие постоянных и длительных нагрузок при коэффициенте надежности по нагрузке
по формуле на стр. 142 [3]: , гдедля свободно опертой балки коэффициент
равен:-
при равномерно распределенной нагрузке;-
при двух равных моментах по концам балки от силы обжатия.Полная кривизна плиты на участках без трещин в растянутой зоне определяется по формулам (155 … 159) п.4.24[1].
Кривизна от постоянной и длительной нагрузки:
, где - момент от соответствующей внешней нагрузки относительно оси, нормальной к плоскости действия изгибающего момента и проходящей через центр тяжести приведенного сечения; - коэффициент, учитывающий влияние длительной ползучести тяжелого бетона при влажности более 40%;- коэффициент, учитывающий влияние кратковременной ползучести тяжелого бетона;
Кривизна от кратковременного выгиба при действии усилия предварительного обжатия с учетом
: .Поскольку напряжение обжатия бетона верхнего волокна
,т.е. верхнее волокно растянуто, то в формуле при вычислении кривизны
, обусловленной выгибом плиты вследствие усадки и ползучести бетона от усилия предварительного обжатия, принимаем относительные деформации крайнего сжатого волокна . Тогда согласно формулам (158, 159) [1]: , где .Прогиб от постоянной и длительной нагрузок составит:
см.Вывод: Прогиб не превышает предельную величину:
1.4 Конструирование плиты
Основной рабочей арматурой плиты является предварительно напрягаемая арматура 3 Æ12 из стали класса А-VI, определяемая расчетом по нормальным сечениям и укладываемая в растянутой от действия эксплуатационных нагрузок зоне плиты.
Верхняя полка плиты армируется сеткой С-1 из проволоки класса B500. Поперечные ребра армируются каркасами Кр-1 в приопорных участках на длине l/4; в состав каркаса Кр-1 входят продольные рабочие стержни ш4 B500 и поперечные стержни
Рисунок 5- К расчету плиты: опалубка и схема армирования
4шBp-I с шагом 100мм(обеспечивающие прочность по наклонному сечению). Для усиления бетона опорной зоны плиты укладывают сетки С-2 из проволоки класса B500.
2 Расчет и конструирование колонны
Для колонн применяют бетон классов по прочности на сжатие не ниже В15, для сильно загруженных не ниже В25. Колонны армируют продольными стержнями диаметром 12-40 мм, преимущественно из горячекатаной стали класса A400 и поперечными стержнями из горячекатаной стали классов A400, A300, A240.
2.1. Исходные данные
Нагрузки на 1 м2 перекрытия принимается такой же, как и в предыдущих расчетах, нагрузка на 1 м2 покрытия приводится в табл.2.
Место строительства – г. Москва, III снеговой район.
Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, кН/м2 | Коэффициент надежности по нагрузке | Расчетная нагрузка, кН/м2 |
1 | 2 | 3 | 4 |
Гидроизоляционный ковер 4 слоя Армированная цементная стяжка d=40 мм, r=22 кН/м3 Пеностекло d=120 мм, r=300 кг/м3 Керамзит по уклону d=100 мм, r=1200 кг/м3 Пароизоляция 1 слой Многопустотная плита перекрытия с омоноличиванием швов d=220 мм | 0,190 0,36 1,2 0,05 3,4 | 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,1 | 0,247 1,144 0,468 1,560 0,065 3,74 |
Постоянная нагрузка groof | 6,08 | - | 7,22 |
Временная нагрузка – снеговая в том числе: длительная[1] | 1,26 0,37 | 1,8 0,54 | |
Полная нагрузка | 7,34 | - | 9,02 |
Материалы для колонны:
Бетон – тяжелый класса по прочности на сжатие В15.
МПа, МПа (таблица А.2); коэффициент условий работы бетона (табл. 15[1]).Арматура:
- продольная рабочая класса A400, (диаметр 12-40 мм)
Мпа = 36,5 кН/см2, МПа (таблица А.4).Принимаем размер сечения колонны
см.2.2 Определение усилий в колонне
Грузовая площадь средней колонны
м2.Постоянная нагрузка от перекрытия одного этажа с учетом коэффициента надежности по назначению здания
: ,где 4,3 кН/м2 – расчетная постоянная нагрузка на перекрытие здания (таблица 1)
Нагрузка от ригеля:
, где3,5 кН/м – погонная нагрузка от собственного веса ригеля;
5,6 м – длина ригеля при расстоянии между осями колонн 5,9 м.
Нагрузка от собственного веса колонны типового этажа:
,где b, h – размеры сечения колонны, lэт – высота этажа, gb – объемный вес железобетона, gn - коэффициент надежности по назначению здания, gf – коэффициент надежности по нагрузке.
Нагрузка от собственного веса колонны подвального этажа:
.Постоянная нагрузка на колонну типового этажа с одного этажа:
167,65+19,6+13,38=200,6 кН.
Постоянная нагрузка от покрытия, приходящаяся на колонну:
.Общая постоянная нагрузка на колонну от покрытия с учетом веса ригеля:
281,5+19,6=301,1 кН.
Временная нагрузка, приходящаяся на колонну с одного этажа:
.Временная нагрузка, приходящаяся на колонну с покрытия:
.Коэффициент снижения временных нагрузок в многоэтажных зданиях:
, где - число перекрытий, от которых учитывается нагрузка. Для здания, имеющего 5 этажей и подвал, имеем: .Нормальная сила в средней колонне на уровне подвала составит:
кН.2.3. Расчет прочности колонны
Расчет прочности сжатых элементов из тяжелого бетона классов В15…В40 на действие продольной силы, приложенной со случайным эксцентриситетом, при
допускается производить из условия: , где - коэффициент, определяемый по формуле: . - коэффициенты, принимаемые по таблице А.6 и А.7 в зависимости от .