Проектирование конструкций перекрытия каркасного здания (стр. 1 из 4)

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ПЕРЕКРЫТИЯ

КАРКАСНОГО ЗДАНИЯ

1. Общие данные для проектирования

Трехэтажное каркасное здание с подвальным этажом имеет размер в плане 21,6

54 м и сетку колонн 7,3 6 м. Высота этажей 4,8м. Стеновые панели навесные из легкого бетона, в торцах здания замоноличиваются совместно с торцевыми рамами, образуя вертикальные связевые диафрагмы. Стены подвала – из бетонных блоков. Нормативное значение временной нагрузки = 5000 Н/м², в том числе кратковременной нагрузки – 1500 Н/м², коэффициент надежности по нагрузке = 1,2, коэффициент надежности по назначению здания = 0,95. Снеговая нагрузка – по IV району. Температурные условия нормальные, влажность воздуха выше 40 %.

2. Компоновка конструктивной схемы

сборного перекрытия

Ригели поперечных рам – трехпролетные, на опорах жестко соединены с крайними и средними колоннами. Плиты перекрытий, предварительно напряженные в двух вариантах, – ребристые и многопустотные. Ребристые плиты принимают с номинальной шириной, равной 1400 мм; связевые плиты размещают по рядам колонн; доборные пристенные плиты опирают на ригели и опорные стальные столики, предусмотренные па крайних колоннах. Многопустотные плиты принимают с номинальной шириной, равной 2200 мм; связевые распорки шириной 600 мм размещают по рядам колонн и опирают на ригели и опорные столики на крайних колоннах.

В продольном направлении жесткость здания обеспечивается вертикальными связями, устанавливаемыми в одном среднем пролете по каждому ряду колонн. В поперечном направлении жесткость здания обеспечивается по рамно-связевой системе: ветровая нагрузка через перекрытия, работающие как горизонтальные жесткие диски, передается на торцевые стены, выполняющие функции вертикальных связевых диафрагм, и поперечные рамы. В малоэтажных каркасных зданиях высотой до 5 этажей, как показали исследования, жесткость поперечных диафрагм намного превышает жесткость поперечных рам, и в этих условиях горизонтальная нагрузка практически передается полностью на диафрагмы. Поперечные же рамы работают только на вертикальную нагрузку.

3. Расчет ребристой плиты по предельным

состояниям первой группы

Расчетный пролет и нагрузки. Для установления расчетного пролета плиты предварительно задаются размерами сечения ригеля:

см; см. При опирании на ригель поверху расчетный пролет см.

Подсчет нагрузок на 1 м² перекрытия приведен в табл.

Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м² перекрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, Н/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, Н/м2
Постоянная: собственный вес ребристой плиты то же слоя цементного раствора, = 20 мм ( = 2200 кг/м3) то же керамических плиток, = 13 мм ( = 1800 кг/м3)	2500 440 240	1,1 1,3 1,1	2750 570 264
Итого Временная В том числе: длительная кратковременная	3180 5000 3500 1500	— 1,2 1,2 1,2	3581 6000 4200 1800
Полная нагрузка В том числе: постоянная (3180 Н/м2) и длительная (3500 Н/м2) кратковременная	8180 6680 1500	— — —	9584 — —

Расчетная нагрузка на 1 м длины при ширине плиты 1,4 м с учетом коэффициента надежности по назначению здания

; постоянная ; полная

. .

Нормативная нагрузка па 1 м длины: постоянная

; полная , в том числе постоянная и длительная .

Усилия от расчетных и нормативных нагрузок. От расчетной нагрузки ;

От нормативной полной нагрузки

;

. От нормативной постоянной и длительной нагрузки .

Установление размеров сечения плиты. Высота сечения ребристой предварительно напряженной плиты ; рабочая высота сечения

; ширина продольных ребер понизу 7см; ширина верхней полки 136 см. В Расчетах по предельным состояниям первой группы расчетная толщина сжатой полки таврового сечения ; отношение , при этом в расчет вводится вся ширина полки ; расчетная ширина ребра

.

Характеристики прочности бетона и арматуры. Ребристую предварительно напряженную плиту армируют стержневой арматурой класса A-V с электротермическим натяжением на упоры форм. К трещиностойкости плиты предъявляют требования 3-й категории. Изделие подвергают тепловой обработке при атмосферном давлении.

Бетон тяжелый класса В25, соответствующий напрягаемой арматуре. Призменная прочность нормативная

, расчетная ; коэффициент условий работы бетона нормативное сопротивление при растяжении , расчетное
; начальный модуль упругости бетона Передаточная прочность бетона устанавливается так, чтобы при обжатии отношение напряжений .

Арматура продольных ребер – класса А-V, нормальное сопротивление

, расчетное сопротивление ; модуль упругости .предварительное напряжение арматуры принимают равным .

Проверяем выполнение условия; при электротермическом способе натяжения

;

– условие выполняется.

Вычисляем предельное отклонение предварительного напряжения по формуле