Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Топ:
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Интересное:
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Дисциплины:
2017-11-28 | 960 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Расчёт многопустотной плиты перекрытия
Исходные данные
Рассчитать и законструировать пустотную плиту перекрытия с номинальными размерами B=1,7 м; L=4,2м. Бетон класса С 16/20, рабочая арматура класса S400.
Таблица 1 - Исходные данные
Район строительства: | г. Могилёв |
Размеры, м B x L: | 12,8м х 46,2м |
Число этажей: | |
Высота этажа, м: | 2,8м |
Конструкция пола: | мозаичный |
Сетка колонн, м: | 6,4м х 4,2м |
Тип здания: | театр |
Грунт | песок средний |
Расчет нагрузок на 1 м2 плиты перекрытия
Мозаичный пол δ=20 мм, ρ=22 кН/м³
Цементно-песчаная стяжка δ=20 мм, ρ=18 кН/м³
Керамзит-бетон δ=60 мм, ρ=10 кН/м³
Ж/б плита перекрытия δ=220 мм, ρ=25 кН/м³
Рисунок 1 - Конструкция паркетного пола
Таблица 2 - Сбор нагрузок на 1 м2 перекрытия
№ | Наименование нагрузки | Нормативное значение кН/м2 |
I. Постоянная нагрузка | ||
Мозаичный пол 0,02⋅16 | 0,44 | |
Цементно-песчаная стяжка 0,02⋅18 | 0,36 | |
Керамзит-бетон 0,06⋅10 | 0,6 | |
Ж/б плита перекрытия 0,12⋅25 | ||
Итого | =4,4 | |
II. Переменная нагрузка | ||
Переменная | ||
Итого | = 4,0 | |
Полная нагрузка | + =8,4 |
Расчет пустотной плиты перекрытия
Расчётная нагрузка на 1 м. п. плиты при В =1,7 м.
Погонная нагрузка на плиту собирается с грузовой площади шириной, равной ширине плиты B=1,7м.
Расчетная нагрузка на 1м.п. плиты перекрытия при постоянных и переменных расчетных ситуациях принимается равной наиболее неблагоприятному значению из следующих сочетаний:
- первое основное сочетание
g = (∑ gsk⋅ γG+ ∑gsk⋅ψO⋅ γQ)⋅b = (4,4⋅1,35+4,0⋅0,7⋅1,5)⋅1,7=17,24 кН/м
- второе основное сочетание
|
g = (∑gsk⋅ξ⋅γG+ gsk⋅γQ) ⋅b = (0,85⋅4,4⋅1,35+4,0⋅1,5)⋅1,7 =18,78 кН/м
Расчетная нагрузка на 1 м.п. плиты перекрытия g=18,78 кН/м
Определение расчётного пролёта плиты при опирание её на ригель таврового сечения с полкой в нижней зоне
Рисунок 2 - Схема опирание плиты перекрытия на ригели
Конструктивная длина плиты:
lк = l −400−2⋅5−2⋅25 = 4200−400-10−50 =3740 мм
Расчетный пролет:
leff=3740−2⋅ =3640 мм
Расчётная схема плиты
Рисунок 3 - Расчетная схема плиты. Эпюры усилий
Определение максимальных расчетных усилий Мsd и Vsd
МSd = = =31,10 кН⋅м
VSd = = =34,18 кН
Расчётные данные
Бетон класса С 16/20
fck=16 МПа=16 Н/мм2, γc=1,5, fcd= = =10,66 МПа
Рабочая арматура класса S400:
f =367 МПа=367 Н/мм2
Вычисляем размеры эквивалентного сечения
Высота плиты принята 220мм. Диаметр отверстий 159мм. Толщина полок: =30,5 мм.
Принимаем: верхняя полка hв =31мм, нижняя полка hн =30мм. Ширина швов между плитами 10мм. Конструктивная ширина плиты bк=В–10=1700-10=1690мм.
Ширина верхней полки плиты beff=bк-2⋅15=1690-2⋅15=1660 мм. Толщина промежуточных ребер 26 мм. Количество отверстий в плите: n= =8,5 шт. Принимаем: 8 отверстий.
Отверстий: 8·159=1272 мм. Промежуточных ребер: 7·26=182 мм. Итого:1454 мм.
На крайние ребра остается: =118 мм.
h1 = 0,9 d = 0,9⋅159 = 143 мм – высота эквивалентного квадрата.
hf = =38.5 мм – толщина полок сечения.
Приведённая (суммарная) толщина рёбер: bw=1660−8⋅143 =516 мм.
Рисунок 4 - Определение размеров для пустотной плиты
Рабочая высота сечения
d = h − c = 220 − 25 =195 мм,
где c = a + 0.5⋅∅, a=20 мм – толщина защитного слоя бетона для арматуры (класс по условиям эксплуатации XC1).
с=25 мм – расстояние от центра тяжести арматуры до наружной грани плиты перекрытия.
Определяем положение нейтральной оси, предполагая, что нейтральная ось проходит по нижней грани полки, определяем область деформирования
ξ = β = = = 0,197
Т. к. 0,167 < ξ = 0,197 < 0,259 сечение находится в области деформирования 1Б, находим величину изгибающего момента, воспринимаемого бетоном сечения, расположенным в пределах высоты полки.
|
MRd=(1,14⋅ξ−0,57⋅ξ−0,07)⋅α⋅fcd⋅beff⋅d2= (1,14⋅0,197⋅0,57⋅0,197−0,07)⋅1⋅10,67⋅1660⋅1952=88,8 кН⋅м
Проверяем условие: M Sd < M Rd
MSd=31,10 кН⋅м < M Rd=88,8 кН⋅м
Следовательно, нейтральная ось расположена в пределах полки и расчет производится как для прямоугольного сечения с bw=beff=1660 мм.
Определяем коэффициент αm
αm = = =0,046; что меньше αm,lim=0,368
При αm= 0,046 η = 0,964
η = (0,046 =0,964
Проверяем условие
VSd ≤ VRd,ct,min; VSd=34,18 кН
VRd,ct,min=0,4⋅bw⋅d⋅fctm
VRd,ct,min=0,4⋅516⋅195⋅1,27=51,11 кН
fctd= = =1,27 МПа
Проверяем условие: VSd ≤ VRd,ct,min; VSd=34,18 кН ≤ VRd,ct,min=51,11 кН
Всю поперечную силу может воспринять бетон плиты, поперечная арматура устанавливается конструктивно.
Рисунок 5 - Расчетная схема плиты при монтаже
= = = 0,77 кH⋅м
Этот момент воспринимается продольной арматурой верхней сетки и конструктивной продольной арматурой каркасов.
В верхней сетке в продольном направлении расположены стержни ∅4 S500 с шагом 200 мм.
Площадь этих стержней:
Ast=9⋅12,6=113,4 мм2
Необходимое количество арматуры на восприятие опорного момента
Ast = = = 10,52мм2
fyd=417 МПа - для проволочной арматуры класса S500
Площадь требуемой арматуры Ast=10,52 мм2, что значительно меньше имеющейся Ast=113,4 мм2.
Прочность панели на монтажные усилия обеспечена.
Расчёт монтажных петель
Определяем нагрузку от собственного веса плиты.
V= ⋅ ⋅tприв=1,69⋅3,74⋅0,12=0,76 м3
P=V⋅γf⋅ρ⋅k =0,76⋅1,35⋅25⋅1,4=35,91 кН.
k = 1,4 - коэффициент динамичности.
При подъеме плиты вес ее может быть передан на 2 петли.
Усилие на одну петлю:
N = = = 25,39кH.
Определяем площадь поперечного сечения одной петли из арматуры класса S240
fyd=218 МПа
Ast = = = 116,49мм2.
Принимаем петлю Ø 14 S240 Ast =153,69 мм2.
Расчёт колонны
Расчет нагрузок на 1 м2 плиты перекрытия
gsk,пер = 4,4 Кн/ м2
qsk,пер=4 Кн/ м2
Расчет нагрузок на 1 м2 покрытия
Слой гравия на мастике δ=30 мм, ρ=6 кН/м3
Гидроизоляционный ковер -
2 слоя гидростеклоизола δ=10 мм, ρ=6 кН/м3
Цементно-песчаная стяжка δ=30 мм, ρ=18 кН/м3
Утеплитель - минеральная вата δ=150 мм, ρ=1,25 кН/м3
Пароизоляция - 1 слой пергамина δ=5 мм, ρ=6 кН/м3
|
Ж/б ребристая плита δ=80 мм, ρ=25 кН/м3
Рисунок 6 - Конструкция покрытия
Таблица 3 - Сбор нагрузок на 1 м2 покрытия
№ | Наименование нагрузки | Нормативное значение кН/м2 |
I. Постоянная нагрузка | ||
Слой гравия на мастике 0,03⋅6 | 0,18 | |
Гидроизоляционный ковер – 2 слоя гидростеклоизола 0,01⋅6 | 0,06 | |
Ц.- п. стяжка 0,03⋅18 | 0,54 | |
Утеплитель - мин. вата 0,15⋅1,25 | 0,188 | |
Пароизоляция 0,005⋅6 | 0,03 | |
Ж/б ребристая плита 0,8⋅25 | 2,0 | |
Итого | gsk,покр = 2,998 | |
II. Переменная нагрузка | ||
Снеговая(г. Могилёв) | 1,2 | |
Итого | qsk,покр = 1,2 | |
Полная нагрузка | gsk,покр+qsk,покр=4,198 |
Типовые колонны многоэтажных зданий имеют разрезку через 2 этажа. Сечение колонны в первом приближении назначаем 400 мм x 400 мм
(5 этажей).
Рисунок 7 - Грузовая площадь колонны
Определяем грузовую площадь для колонны.
Aгр=6,4 4,2=26,88 м2
Расчетная длина колонны
Для определения длины колонны первого этажа Нс1 принимаем расстояние от уровня чистого пола до обреза фундамента hф=0,4 м, тогда:
Нс1=Нft + hф =2,8+0,4=3,2 м.
Рисунок 8 - Определение конструктивной длины колонны
Расчет консоли колонны
Рисунок 10 - Расчетная схема консоли колонны
- Нагрузка на консоль от перекрытия:
qпер=(gsd,пер+qsd,пер)⋅lшагриг=(gsk,пер⋅γf+qsk,пер⋅γf)⋅lшагриг=(4,4⋅1,35+1,5⋅1,5)⋅4,2 = 34,4кН.
- Нагрузка от собственного веса ригеля:
qриг=Aриг⋅ρ⋅γf=0,23⋅25⋅1,35=7,89 кН.
Полная расчетная нагрузка на консоль от ригеля:
q=qпер+qриг=34,4+7,89 =42,29 кН
Рисунок 11 - Схема опирание ригеля
Расчетный пролет ригеля:
leff,риг =l – 2⋅ – 2⋅20 – 2⋅ =6400 – 2⋅ – 2⋅20 – 2⋅ =5,43 м
Vsd,риг = = =114,81 кН
Длина площадки опирания:
lsup=lс – 20 = 150 – 20=130 мм.
Расстояние от точки приложения Vsd,риг до опорного сечения консоли:
a= = =85 мм.
Требуемую площадь сечения продольной арматуры подбираем по изгибающему моменту MSd, увеличенному на 25%.
Момент, возникающий в консоли от ригеля:
Msd,риг=1,25⋅Vsd,риг⋅a=1,25⋅114810⋅85=12198562 Н⋅мм.
Принимаем с = 30 мм.
d =150 − 30 =120 мм;
Ast= = = 325,03 мм2
Принимаем 2 Ø 16 S500 As1 =402 мм2.
|
Рис 15 - Определение глубины заложения фундамента
По схематической карте нормативной глубины промерзания грунтов для г. Минск определяем глубину промерзания – 1,1 м.
Dф2=150+1100+100=1350 мм < 1550 мм.
Следовательно, при глубине заложения фундамента Dф2=1250 мм он устанавливается на талый грунт.
Окончательно принимаем глубину заложения фундамента
Dф= Dф1=1550 мм.
Расчёт основания
Определяем нагрузку на фундамент без учета веса грунта на нем.
Расчетная нагрузка Nsd =1617,43 кН
Нормативная нагрузка:
Nsd,n = = = 1198,09 кН
где:γf = 1,35 - усредненный коэффициент безопасности по нагрузке.
Расчётные данные:
- Расчетное сопротивление грунта R0= 500 кПа;
- Нормативное удельное сцепление грунта Cn= 2 кПа;
- Угол внутреннего трения = 38°;
- Расчетное сопротивление бетона класса С16/20 при сжатии:
fcd = = = 10,66 МПа;
- Расчетное сопротивление бетона класса С16/20 при растяжении:
fctd = = = 1,27 МПа;
- Расчетное сопротивление арматуры класса S400 fyd = 367 МПа.
Определяем предварительные размеры подошвы фундамента:
A = = = 2,55 м2 Тогда размер стороны квадратной подошвы фундамента:
b = √A = √2,55 = 1,59 м.
Вносим поправку на ширину подошвы и на глубину заложения фундамента.
При Dф< 2м.
R = R0⋅[ 1 + k1⋅ ] ⋅
где: b0 = 1 м; d0 = 2 м; k1 – коэффициент, принимаемый для оснований, сложенных супесей - k1= 0,125.
k1= 0,05 - для супеси.
R = 500⋅[1+0,125⋅ ]⋅ = 482,02 МПа.
Определяем окончательные размеры подошвы фундамента с учетом поправки:
A = = = 2,65 м2
Тогда размер стороны квадратной подошвы фундамента:
b = √A = √2,65 = 1,62 м.
Окончательно принимаем: b = 1,8 м (кратно 0,3 м).
Определяем среднее давление под подошвой фундамента от действующей нагрузки:
Рср = + γcр⋅Dф = +20⋅1,55= 400,78 кПа.
Определяем расчётное сопротивление грунта:
R= [Mγ⋅kz⋅b⋅γII+Mq⋅Dф⋅γ’II+Mc⋅Cn];
где:
γc1= 1,4; 1,5 – 1,4 γc2 = 1,4 – ⋅1,8=1,26
γc2=1,26; 3,3 – γc2
Mγ= 2,11; 4 – 1,2
Mq= 9,44;
Mc= 10,80;
k - коэффициент, принимаемый равным: k = 1, если прочностные характеристики грунта (φ и с) определены непосредственными испытаниями, и k = 1.1, если они приняты по таблицам; k = 1,1;
kz= 1 при b < 10 м;
γ’II = γII = 18 кН/м3– удельный вес грунта соответственно ниже и выше подошвы фундамента.
R = = 565,34>400,78кПа
Следовательно, расчёт по II группе предельных состояний можно не производить.
Расчёт тела фундамента
Определяем реактивное давление грунта:
Ргр = = = 499,20 кПа.
Определяем размеры фундамента.
Рабочая высота фундамента из условия продавливания колонны через тело фундамента:
d0,min=-()+0,5⋅√()= - () + 0,5⋅ √() = 278 мм
c = a + 0.5⋅∅, где: a = 45 мм – толщина защитного слоя бетона для арматуры (для сборных фундаментов).
с = 50 мм - расстояние от центра тяжести арматуры до подошвы фундамента.
|
Полная высота фундамента:
Hf1 = d0,min + c = 278+50 = 328 мм.
Для обеспечения жесткого защемления колонны в фундаменте и достаточной анкеровки ее рабочей арматуры высота фундамента принимается:
Hf2 = lbd + 400 = 734+400 = 1134 мм.
где:
lbd= = =734 мм.
∅ = 16 мм – диаметр рабочей арматуры колонны;
fbd= 2,0 МПа – предельное напряженное сцепление для бетона класса С 16/20;
Принимаем окончательно высоту фундамента:
Hf =max(Hf1, Hf2) = 1150 мм. Принимаем Hf = 1150 мм.
Рабочая высота фундамента:
d = H − c = 1150−50 =1100 мм.
Принимаем первую ступень высотой: h1 = 300 мм.
d1= h1− c = 300−50 = 250 мм.
Принимаем остальные размеры фундамента.
Рис 16 - Определение размеров фундамента
Высота верхней ступени фундамента:
h2= Hf−h2= 1150−300 = 850 мм.
Глубина стакана hcf = 1,75 ⋅hc + 50= 1,75⋅ 400+ 50= 750 мм, принимаем hcf = 750 мм. Так как h2= 850 мм >hcf= 750 мм, принимаем толщину стенки стакана bc= 0,75 · h2= 0,75 · 850 = 637,5 мм >bc= 225 мм.
Следовательно, требуется армирование стенки стакана.
Т. к. bc+75=225+75=300 мм <h2=850 мм
Определяем Z.
Z = = = 250 мм.
Определяем требуемую рабочую высоту нижней ступени:
d1,треб= = = 98 мм.;
что не превышает принятую d1= 250 мм.
Расчет монтажных петель
Вес фундамента определяем по его объему и объемному весу бетона, из которого он изготовлен.
Объем бетона на 1 стакан фундамента:
Vф = 1,8⋅1,8⋅ ⋅0,75 = 1,25 м3
Вес стакана с учетом коэффициента динамичности kд = 1,4:
P = Vф⋅ γ ⋅ γf⋅kд = 1,25⋅25000⋅1,35⋅1,4 = 59062,5 Н.
Усилие, приходящиеся на одну монтажную петлю:
N = = 29531,25 Н.
Определяем площадь поперечного сечения одной петли из арматуры класса S240, fyd = 218 МПа.
As1 = = = 135,46 мм2.
Принимаем петлю 1∅14 S240 As1 = 153,9 мм2.
Расчёт многопустотной плиты перекрытия
Исходные данные
Рассчитать и законструировать пустотную плиту перекрытия с номинальными размерами B=1,7 м; L=4,2м. Бетон класса С 16/20, рабочая арматура класса S400.
Таблица 1 - Исходные данные
Район строительства: | г. Могилёв |
Размеры, м B x L: | 12,8м х 46,2м |
Число этажей: | |
Высота этажа, м: | 2,8м |
Конструкция пола: | мозаичный |
Сетка колонн, м: | 6,4м х 4,2м |
Тип здания: | театр |
Грунт | песок средний |
Расчет нагрузок на 1 м2 плиты перекрытия
Мозаичный пол δ=20 мм, ρ=22 кН/м³
Цементно-песчаная стяжка δ=20 мм, ρ=18 кН/м³
Керамзит-бетон δ=60 мм, ρ=10 кН/м³
Ж/б плита перекрытия δ=220 мм, ρ=25 кН/м³
Рисунок 1 - Конструкция паркетного пола
Таблица 2 - Сбор нагрузок на 1 м2 перекрытия
№ | Наименование нагрузки | Нормативное значение кН/м2 |
I. Постоянная нагрузка | ||
Мозаичный пол 0,02⋅16 | 0,44 | |
Цементно-песчаная стяжка 0,02⋅18 | 0,36 | |
Керамзит-бетон 0,06⋅10 | 0,6 | |
Ж/б плита перекрытия 0,12⋅25 | ||
Итого | =4,4 | |
II. Переменная нагрузка | ||
Переменная | ||
Итого | = 4,0 | |
Полная нагрузка | + =8,4 |
|
|
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!