Конструктивное решение подземного этажа

Конструктивное решение

 

Здание кинотеатра состоит из трех этажей (подвал в осях 3-7, А-Ж), первый этаж 1-9, А-Ж; второй этаж 1-, А-Ж.

Стены подвала кинотеатра – ж/б монолитные стены толщиной 400мм. Перекрытие между подвалов и первым этажом – монолитная ж/б безбалочная плита толщиной 180мм. Стены подвала опираются на монолитный ж/б плитный фундамент толщиной 450мм.

Первый и второй этажи здания кинотеатра состоят из монолитных ж/б колонн сечением 300х300м и монолитных ж/б безбалочных плит перекрытий толщиной 180мм. Шаг колонн составляет 6м. Наружные стены – многослойные (пеноблок 200мм, утеплитель 50мм, облицовочный кирпич 120мм).

 

Конструктивное решение подземного этажа

Фундаментом под подземный этаж служит монолитная фундаментная плита толщиной 450мм. Армируется фундаментная плита отдельными стержнями арматурой класса А400 в продольном и поперечном направлении. Верхняя арматура укладывается на пространственные поддерживающие каркасы. В местах наибольших моментов укладываются дополнительные стержни. Шаг основной арматуры принят 200мм. Крестообразные пересечения стержней вяжутся вязальной проволокой. Два крайних пересечений стержней по периметру должны быть перевязаны в каждом узле, внутренние пересечения стержней перевязываются через узел в шахматном порядке. Под плитой устраивается подготовка из бетона класса В7,5 толщиной 100мм. Для связи с монолитной колонной и стенами из фундаментной плиты выпускают арматуру с площадью сечения, равной расчетному сечению арматуры колонны и стен у верхней поверхности фундаментной плиты. Бетон для фундаментной плиты принят класса В15.

 

Колонны приняты сечением 300х300 мм. Колонны армируются четырьмя отдельными стержнями арматурой класса А400, что соответствует наибольшему допустимому расстоянию между стержнями рабочей арматуры в колоннах. Рабочие стержни в поперечном сечении колонны размещают, возможно, ближе к поверхности элемента с соблюдением минимальной толщины защитного слоя, которая по требованию нормативов должна быть не менее диаметра стержней арматуры и не менее 20 мм.

Поперечные стержни ставят без расчета, но с соблюдением требований норм. Расстояние между ними (по условию обеспечения закрепления продольных стержней от бокового выпучивания при сжатии) должно быть при вязаных каркасах не более 15d, но не более 500 мм. Диаметр хомутов в вязаных каркасов должен быть не менее 5 мм и не менее 0,25d, где d-наибольший диаметр продольных стержней. Принимаются хомуты из горячекатаной стали класса АI диаметром 6 мм. Толщина защитного слоя поперечных стержней должен быть не менее 15 мм. Бетон для колонн класса В25.

Монолитное безбалочное перекрытие представляет собой сплошную плиту, опертую непосредственно на колонны.

Толщину монолитной безбалочной плиты находят из условия достаточной ее жесткости h=(1/32…1/35) l (l- размер большего пролета при прямоугольной сетке колонн). Толщина плиты принята 180 мм. Бетон для плиты класса В25.

Монолитная безбалочная плита армируется отдельными стержнями из арматуры класса А400. Пролетные моменты воспринимаются нижней рабочей арматурой, а опорные моменты – верхней рабочей арматурой. Защитный слой до рабочей арматуры принимается не менее 15 мм и не менее диаметра рабочей арматуры. При большом числе одинаковых плит в целях экономии арматуры перекрытие делится на пролетные и надколонные полосы. В обеих полосах нижние стержни должны быть заведены от оси пролета в каждую сторону не менее чем на 0,35l. Стержни верхней арматуры надколонной полосы должны быть заведены за ось ряда колонн в каждую сторону также не менее чем на 0,35l.

Расчет рамы многоэтажного здания

Сбор нагрузок на раму. На поперечную раму здания действуют постоянные нагрузки от веса ограждающих и несущих конструкций здания, временные от веса людей и атмосферные воздействия от снега.

Рама рассчитывается на каждую из нагрузок отдельно, а затем составляется расчетная комбинация усилий при невыгодном сочетании нагрузок. При этом значения нагрузок подсчитываются отдельно, если даже они имеют одинаковые схемы распределения на конструкции, но отличаются по длительности воздействия.

Постоянная нагрузка. Определяется суммированием отдельных элементов её значений, которые сведены в таблице 5.

 

 

Таблица 2.3.- Сбор нагрузок

Нагрузка	Нормативная нагрузка, Н/м2	Коэффициент надёжности по нагрузке	Расчётная нагрузка, Н/м2
Сбор нагрузок от веса покрытия
1. Структура, размер ячейки 2м 2. Профлист 0,7 мм 3. Керамзит, 150мм 4. Пенополистерол «Техноплекс», 40мм 5. Цементно-песчаная стяжка по сетке, 20мм 6. 4 слоя рубероида «Технониколь»	198   0,0007*7850*9,8=54,95 45 0,04*40*9,8=16     0,02*1800*9,8=352,8     0,16	1,05   1,05 1,3 1,3     1,3     1,3	207,9   57,7 58,5 20,8   458,6     0,208
Итого постоянная:	1559,11		803,71
Сбор нагрузок от веса перекрытия первого этажа
1. Ламинат δ = 10 мм, ρ = 1800 кг/м3	1×1×0,01×18000 = 180	1,2	216
1. цементно-песчаная стяжка δ = 10 мм, ρ = 1800 кг/м3	1×1×0,01×18000 = 180	1,1	194
3.утеплитель (полистеролбетон) δ = 30 мм, ρ = 200 кг/м3	1×1×0,03×2000 = 60	1,3	78
4. плита δ = 180 мм, ρ = 2500 кг/м3	1×1×0,18×2500 = 450	1,1	495
Всего:			983
От веса людей и оборудования
1. на покрытие	500	1,2	600
3. на перекрытие типового этажа	1500	1,2	1800
Снеговая
4. So = 1,8 кПа	-	-	1800

 

Для города Орел расчетное значение снеговой нагрузки S_o = 1,8 кПа.

 

Рис. 2.4.1 - Проектируемое здание в виде МКЭ

Рис. 2.4.2. Изополя перемещений по Х

Рис. 2.4.3. Изополя перемещений по У

Рис. 2.4.4. Изополя перемещений по Z

Рис. 2.4.5. Деформированная схема здания

Рис. 2.4.6. Изополя напряжений по Nx

Рис. 2.4.7. Изополя напряжений по Ny

Рис. 2.4.8. Изополя напряжений по Mx

Рис. 2.4.9. Изополя напряжений по My

Рис. 2.4.10. Изополя напряжений по Mxy

Расчет колонн

Нормативный документ

СП 63.13330.2012

 

Бетон

Класс

B25

 

Арматура

Класс продольной	A400
Класс поперечной	A400
Расчетный диаметр продольной, мм	40
Защитный слой продольной, мм	20
Привязка продольной, мм	40
Используемый сортамент продольной	12,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40

 

Требования

Выделять угловые стержни

Вязаный каркас. Модуль уменьшения шага поперечной арматуры 25 мм

 

Сечение

Размеры, мм:

b	400
h	400
Площадь, см2	1600

 

Отметки

Высота этажа, мм	4200
Высота перекрытия,  мм	180

Отметки, м:

низа колонны	+0,000
верха перекрытия	+4,100

 

Расчетная длина

Коэффициенты расчетной длины:

m X	1
m Y	1

Расчетная длина, мм:

Lo X	4100
Lo Y	4100

Гибкость:

Lo/h X	7.50
Lo/h Y	7.50

 

Нагрузки

Результаты МКЭ расчета

	N, тс	Mx, тс*м	My, тс*м	Qx, тс	Qy, тс	T, тс*м	Сечение
Постоянная	16.4	-0.351	14.1	9.42	-0.737	0	2_2.1
	15.2	1.86	-14.1	9.42	-0.737	0	2_2.2

 

Коэффициенты

Надежности по ответственности 1

	Пост.	Длит.	Кр.вр.	Ветр.	Сейсм.
Надежности	1.1	1.2	1.2	1.4	1
Длительности	1	1	0.35	0	0
Продолжительности	1	1	1	0	0

Снижающий для кр. врем. нагрузки 1

Учитывать в расчете:

автоматически сформированные РСН

РСН, сформированные для случаев а, б

 

Коэффициенты расчетных сочетаний нагрузок (РСН)

	Пост.	Длит.	Кр.вр.	Ветр.	Сейсм.
1-е, основное	1	1	1	1	0
2-е, основное	1	0.95	0.9	0.9	0
3-е, особое	0.9	0.8	0.5	0	1

Учитывать при автоматическом формировании РСН:

-знакопеременность ветровой и сейсмической нагрузки

 

Расчетное армирование

Asu

5.37

Продольная арматура, см2:

полная	21.484
по прочности	21.484
% армирования	1.34
Поперечная арматура, см2/м	1.63946

Замечания

нет

 

Чертеж колонны 2_2 см. на чертеже №7 формата А1.

Нормативный документ

СНиП 2.03.01-84*

 

Бетон

Класс

B25

 

Арматура

Класс продольной	A-400
Класс поперечной	A-400
Расчетный диаметр продольной, мм	40
Защитный слой продольной, мм	20
Привязка продольной, мм	40
Используемый сортамент продольной	12,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40

 

Требования

Выделять угловые стержни

Вязаный каркас. Модуль уменьшения шага поперечной арматуры 25 мм

 

Сечение

Размеры, мм:

b	300
h	300
Площадь, см2	900

 

Отметки

Высота этажа, мм	3000
Высота перекрытия, мм	180

Отметки, м:

низа колонны	+4,200
верха перекрытия	+7,200

 

Расчетная длина

Коэффициенты расчетной длины:

m X	1
m Y	1

Расчетная длина, мм:

Lo X	3000
Lo Y	3000

Гибкость:

Lo/h X	10.00
Lo/h Y	10.00

 

Нагрузки

Результаты МКЭ расчета

	N, тс	Mx, тс*м	My, тс*м	Qx, тс	Qy, тс	T, тс*м	Сечение
Постоянная	19.1	2.11	1.8	1.53	1.35	3e-005	3_2.1
	18.4	-1.94	-2.79	1.53	1.35	3e-005	3_2.2

 

Коэффициенты

Надежности по ответственности 1

	Пост.	Длит.	Кр.вр.	Ветр.	Сейсм.
Надежности	1.1	1.2	1.2	1.4	1
Длительности	1	1	0.35	0	0
Продолжительности	1	1	1	0	0

Снижающий для кр. врем. нагрузки 1

Учитывать в расчете:

автоматически сформированные РСН

РСН, сформированные для случаев а, б

 

Замечания

нет

 

 

Чертеж колонны 3_2 см. на чертеже №7 формата А1.

 

 

Сбор нагрузок

 

В соответствии со СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия" на структурную плиту действуют постоянные и временные нагрузки (табл.2.4.1). Нормативные значения веса конструкций заводского изготовления определяем на основании стандартов или по проектным размерам и удельному весу материала с учетом влажности.

Постоянная нагрузка включает в себя собственный вес конструкции плиты, вес пирога покрытия.

Собственный вес структуры на данном этапе принимаем по фактическим данным литературы. По Шерешевскому вес одного квадратного метра 20-30 кг. Для металлоконструкций коэффициент надежности по нагрузке g_f для принимаем по табл.1 [11], равный 1,05.

Перекрытие принимаем из металлического профнастила, в качестве выравнивающего слоя – слой стяжки в 30мм, в качестве утеплителя – слоя керамзита, пенополистерола, Для профнастила коэффициент надежности по нагрузке gf 1,05 по табл.1 [11].

 

Таблица 2.4.1 - Сбор нагрузок на плиту покрытия

Нагрузка	Нормативная нагрузка, Н/м2	Коэффициент надёжности по нагрузке	Расчётная нагрузка, Н/м2
Колонна № 3.5 Нормативный документ СП 63.13330.2012   Бетон Класс B25   Арматура Класс продольной A400 Класс поперечной A400 Расчетный диаметр продольной, мм 40 Защитный слой продольной, мм 20 Привязка продольной, мм 40 Используемый сортамент продольной 12,14,16,18,20,22,25,28,32,36,40   Требования Выделять угловые стержни Вязаный каркас. Модуль уменьшения шага поперечной арматуры 25 мм   Сечение Размеры, мм: b 300     h 300     Площадь, см2 900       Отметки Высота этажа, мм 7880     Высота перекрытия, мм 180     Отметки, м: низа колонны 0,000     верха перекрытия +7,880       Расчетная длина Коэффициенты расчетной длины: m X 1     m Y 1     Расчетная длина, мм: Lo X 7880     Lo Y 7880     Гибкость: Lo/h X 26.27     Lo/h Y 26.27       Нагрузки Результаты МКЭ расчета   N, тс Mx, тс*м My, тс*м Qx, тс Qy, тс T, тс*м Сечение Постоянная 39.5 -2.94 -0.151 -0.112 -2.25 0 3_5.1   39.4 3.81 0.186 -0.112 -2.25 0 3_5.2   Коэффициенты Надежности по ответственности 1   Пост. Длит. Кр.вр. Ветр. Сейсм.     Надежности 1.1 1.2 1.2 1.4 1     Длительности 1 1 0.35 0 0     Продолжительности 1 1 1 0 0     Снижающий для кр. врем. нагрузки 1 Учитывать в расчете: автоматически сформированные РСН РСН, сформированные для случаев а, б   Расчетное армирование Asu 3.36     Продольная арматура, см2: полная 13.444     по прочности 13.444     % армирования 1.49     Поперечная арматура, см2/м 0         Конструктивное решение   Здание кинотеатра состоит из трех этажей (подвал в осях 3-7, А-Ж), первый этаж 1-9, А-Ж; второй этаж 1-, А-Ж. Стены подвала кинотеатра – ж/б монолитные стены толщиной 400мм. Перекрытие между подвалов и первым этажом – монолитная ж/б безбалочная плита толщиной 180мм. Стены подвала опираются на монолитный ж/б плитный фундамент толщиной 450мм. Первый и второй этажи здания кинотеатра состоят из монолитных ж/б колонн сечением 300х300м и монолитных ж/б безбалочных плит перекрытий толщиной 180мм. Шаг колонн составляет 6м. Наружные стены – многослойные (пеноблок 200мм, утеплитель 50мм, облицовочный кирпич 120мм).   Конструктивное решение подземного этажа Фундаментом под подземный этаж служит монолитная фундаментная плита толщиной 450мм. Армируется фундаментная плита отдельными стержнями арматурой класса А400 в продольном и поперечном направлении. Верхняя арматура укладывается на пространственные поддерживающие каркасы. В местах наибольших моментов укладываются дополнительные стержни. Шаг основной арматуры принят 200мм. Крестообразные пересечения стержней вяжутся вязальной проволокой. Два крайних пересечений стержней по периметру должны быть перевязаны в каждом узле, внутренние пересечения стержней перевязываются через узел в шахматном порядке. Под плитой устраивается подготовка из бетона класса В7,5 толщиной 100мм. Для связи с монолитной колонной и стенами из фундаментной плиты выпускают арматуру с площадью сечения, равной расчетному сечению арматуры колонны и стен у верхней поверхности фундаментной плиты. Бетон для фундаментной плиты принят класса В15.   Колонны приняты сечением 300х300 мм. Колонны армируются четырьмя отдельными стержнями арматурой класса А400, что соответствует наибольшему допустимому расстоянию между стержнями рабочей арматуры в колоннах. Рабочие стержни в поперечном сечении колонны размещают, возможно, ближе к поверхности элемента с соблюдением минимальной толщины защитного слоя, которая по требованию нормативов должна быть не менее диаметра стержней арматуры и не менее 20 мм. Поперечные стержни ставят без расчета, но с соблюдением требований норм. Расстояние между ними (по условию обеспечения закрепления продольных стержней от бокового выпучивания при сжатии) должно быть при вязаных каркасах не более 15d, но не более 500 мм. Диаметр хомутов в вязаных каркасов должен быть не менее 5 мм и не менее 0,25d, где d-наибольший диаметр продольных стержней. Принимаются хомуты из горячекатаной стали класса АI диаметром 6 мм. Толщина защитного слоя поперечных стержней должен быть не менее 15 мм. Бетон для колонн класса В25. Монолитное безбалочное перекрытие представляет собой сплошную плиту, опертую непосредственно на колонны. Толщину монолитной безбалочной плиты находят из условия достаточной ее жесткости h=(1/32…1/35) l (l- размер большего пролета при прямоугольной сетке колонн). Толщина плиты принята 180 мм. Бетон для плиты класса В25. Монолитная безбалочная плита армируется отдельными стержнями из арматуры класса А400. Пролетные моменты воспринимаются нижней рабочей арматурой, а опорные моменты – верхней рабочей арматурой. Защитный слой до рабочей арматуры принимается не менее 15 мм и не менее диаметра рабочей арматуры. При большом числе одинаковых плит в целях экономии арматуры перекрытие делится на пролетные и надколонные полосы. В обеих полосах нижние стержни должны быть заведены от оси пролета в каждую сторону не менее чем на 0,35l. Стержни верхней арматуры надколонной полосы должны быть заведены за ось ряда колонн в каждую сторону также не менее чем на 0,35l.