12. Примеры расчета конструкций

Расчет многопустотной плиты перекрытия

Сбор нагрузок

Таблица 1. Сбор нагрузок на перекрытие

№ п/п	Наименование	Нормативное значение, кН/м2	Коэффициент надежности, γf	Расчетное значение, кН/м2
Перекрытие
Постоянные
1	Линолиум	0,05	1,3	0,065
2	ЦП стяжка	0,54	1,3	0,7
3	Ж.б. плита	2,5	1,1	2,75
	Итого:	3,09		3,15
Временные
4	На перекрытие жилых зданий	1,5	1,3	1,95
	-длительные	0,525	1,3	0,68
	-кратковременные	1,5	1,3	1,95

Для 1 группы предельных состояний

Для 2 группы предельных состояний

Расчетная длина плиты:

Находим максимальные усилия для 1 группы предельных состояний

Находим максимальные усилия для 2 группы предельных состояний

Подбираем продольную арматуру

Рис. 12.1. Расчетное сечение плиты

h₀=h-a=220-25=195 мм

α_R=0,390 – для арматуры класса А400

Определяем площадь сечения сжатой арматуры

Сжатая арматура по расчету не требуется.

Определяем площадь сечения растянутой арматуры

– определяем как для прямоугольного сечения

α_m<α_R. Из этого следует, что сжатая арматура по расчету не требуется.

Находим значения площади растянутой арматуры

Расчет на действие поперечных сил

Тогда

Принимаем

Примем шаг поперечной арматуры 0,5∙h₀ =0,5∙195=97,5 мм. Принимаем 100 мм

Из конструктивных требований принимаем 4 стержней Ø6 мм (113мм²) с шагом 100 мм.

Расчет по образованию трещин

Определим момент образования трещин М_crc. Для этого определяем геометрические характеристики приведенного сечения.

Коэффициент приведения арматуры к бетону

Площадь приведенного сечения

Статический момент приведенного сечения

Расстояние от нижней грани сечения до центра сечения

Момент инерции приведенного сечения

Момент сопротивления сечения

Учтем неупругие деформации растянутого бетона путем умножения W на коэффициент γ, равный 1,25 при для двутаврового сечения

Определяем момент образования трещин

Трещины не образуются.

Расчет по деформациям

Плита не имеет трещины в растянутой зоне, в связи с чем определим кривизну.

Коэффициент ползучести бетона при классе бетона В35 и нормальной влажности равен φ_b,cr=2,5.

Модуль деформации сжатого бетона при продолжительном действии нагрузки

Определяем прогиб ребра из условия:

Жесткость обеспечена.

Расчет ригеля перекрытия

Сбор нагрузок

Рис.12.2. Расчетное сечение ригеля

Собственный вес ригеля

Для 1 группы предельных состояний

Для 2 группы предельных состояний

Расчетная длина:

Находим максимальные усилия для 1 группы предельных состояний

Находим максимальные усилия для 2 группы предельных состояний

Подбираем продольную арматуру

h₀=h-a=520-50=470 мм

α_R=0,390 – для арматуры класса А400

Определяем площадь сечения сжатой арматуры

α_m<α_R. Из этого следует, что сжатая арматура по расчету не требуется.

Находим значения площади растянутой арматуры

Расчет на действие поперечных сил

Тогда

Принимаем

Примем шаг поперечной арматуры 0,5∙h₀ =0,5∙470=235 мм. Принимаем 100 мм

Из конструктивных требований принимаем 2 стержня Ø6 мм (57 мм²) с шагом 100 мм.

Расчет по образованию трещин

Определим момент образования трещин М_crc. Для этого определяем геометрические характеристики приведенного сечения.

Коэффициент приведения арматуры к бетону:

Площадь приведенного сечения:

Статический момент приведенного сечения:

Расстояние от нижней грани сечения до центра сечения:

Момент инерции приведенного сечения:

Момент сопротивления сечения:

Учтем неупругие деформации растянутого бетона путем умножения W на коэффициент γ, равный 1,3 для прямоугольного сечения.

Определяем момент образования трещин

Трещины не образуются.

Расчет по деформациям

Ригель не имеет трещины в растянутой зоне, в связи с чем определим кривизну.

Коэффициент ползучести бетона при классе бетона В25 и нормальной влажности равен φ_b,cr=2,5.

Модуль деформации сжатого бетона при продолжительном действии нагрузки

Определяем прогиб ребра из условия

Жесткость обеспечена.

Расчет колонны

Сбор нагрузок

Таблица 2. Сбор нагрузок на покрытие

№ п/п	Наименование	Нормативное значение, кН/м2	Коэффициент надежности, γf	Расчетное значение, кН/м2
Покрытие
1	Гидроизоляция	0,1	1,3	0,13
2	ЦП стяжка	0,54	1,3	0,7
3	Утеплитель	0,06	1,2	0,072
4	Пароизоляция	0,01	1,2	0,012
5	ЦП стяжка	0,54	1,3	0,7
6	Ж.б. плита	2,5	1,1	2,75
	Итого:			4,36
7	Снеговая	2,24	1,4	3,14

Рис.12.3. Расчетное сечение колонны

Собственный вес колонны:

От всех нагрузок:

От постоянных и длительных:

Подбираем продольную арматуру

φ_b=0,725;

0,15∙h=0,15∙0,4=0,06>0,05

φ_sb=0,847

Принимаем в первом приближении φ= φ_sb=0,847

Арматура по расчету не требуется

Из конструктивных требований принимаем 4 стержня Ø25 мм (1963 мм²).

Поперечную арматуру из конструктивных требований принимаем Ø6 мм с шагом 600 мм.

Рис. 12.4. Оформление чертежей плиты

Рис. 12.5. Оформление чертежей ригеля

Рис. 12.6. Оформление чертежей колонны

Рис. 12.7. Оформление спецификаций

Приложение А. Бланки индивидуального задания на проектирование

А.1. Индивидуальное задание оформляется студентом самостоятельно и сводится в таблицу А.1. В случае сквозного проектирования заполняется таблица А.2 или прикладываются планы и разрезы предполагаемого здания или сооружения.

Таблица А.1. Лист индивидуального задания

№ п/п	Обозначение	Ед. изм.	Значение
1	Шаг колонн, L	м
2	Количество шагов, nL
3	Пролет здания, B	м
4	Количество пролетов, nB
5	Количество этажей, nэтаж
6	Шаг второстепенных балок/ширина плит	м
7	Снеговой район
8	Ветровой район

Студент ____________ ______________ /_______________/

^{(дата) (подпись) (расшифровка)}

Преподаватель ____________ ______________ /_______________/

^{(дата) (подпись) (расшифровка)}

Таблица А.2. Лист индивидуального задания в случае сквозного проектирования

№ п/п	Исходные данные	Наименование

Студент ____________ ______________ /_______________/

^{(дата) (подпись) (расшифровка)}

Преподаватель ____________ ______________ /_______________/

^{(дата) (подпись) (расшифровка)}