2. КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ
2.1 Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия
«Проектирование 7-и этажного жилого здания в г. Кемерово» запроектировано в виде прямоугольного семиэтажного жилого дома из двух секций. Размеры одной секции 12,0 м × 15,3 м, общие размеры здания 12,0 × 30,6 м.
Конструктивная схема здания жилого дома предполагается безкаркасная, с несущими наружными и внутренними стенами и сборным железобетонными плитами перекрытия.
В поперечном направлении располагаются сборные железобетонные плиты с круглыми пустотами пролетом 6,0 м. Высота этажа 3,0 м
Проект разработан всоответствиис нормами правилами,действующими натерритории РФ,дляусловий строительства во 2Вклиматическомрайонесоследующимихарактеристиками:
- расчетная зимняя температура наружного воздуха (температура наиболее холодной пятидневки) – минус 39°С;
- Расчетная снеговая нагрузка для IV снегового района – 200 кг/кв.м – в соответствии с СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия»
- — Нормативный скоростной напор ветра для III района 38 кг/кв.м. – в соответствии с СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия»;
- нормативная глубина сезонного промерзания земляной грунта — 139см;
- влажностный режим помещений — нормальный;
- степень огнестойкости здания -1;
- уровень ответственности здания — нормальный.
Действующие на здание нагрузки воспринимают внутренние и наружные стены, а также стены лестничной клетки.
Плиты перекрытия являются сборными. Плиты перекрытия ПК 60.15 – уложены в направлении цифровых осей.
В данном разделе разрабатывается плита перекрытия и элементов лестничной клетки.
Расчёт выполнен на расчетные сочетания нагрузок в соответствии с требованиями нормативных документов:
— Технический регламент о безопасности зданий и сооружений;
— СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* (с Изменениями N1, 2);
— СП 15.13330.2012 Каменные и армокаменные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-22-81* (с Изменениями N1, 2. 3);
— СП 63.13330.2018 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003;
2.2 Расчет многопустотной преднапряженной плиты перекрытия с круглыми пустотами
Номинальные размеры элемента 6000 х 1500 х 220 мм
Конструктивные размеры 5980 х 1490 х 220 мм
Плита имеет семь пустот диаметром 159 мм.
Длина участков опирания
Коэффициент надежности в соответствии с классом ответственности здания
Временная нормативная нагрузка на перекрытие для жилого здания в соответствии с таблицей 8.3 СП «Нагрузки и воздействия» составляет 1,5 кН/м2
Собственный вес плиты 3,4 кН/м2
Принят бетон тяжелый класса В35, ;
Принята арматура рабочая класса А-800, Rsn ==800 МПа, , конструктивная арматура класса В500
Величина предварительного напряжения арматуры принята равной σsp= 0,7Rsn =0,7·800=560 МПа
2.2.1 Расчетная схема и расчетное сечение плиты
Плита перекрытия работает по схеме однопролетной балки загруженной равномерно-распределенной нагрузкой. Длина участка опирания составляет 120 мм с двух сторон. Расчетный пролет принят в соответствии с рисунком 2.1 и составляет:
2.2.2 Нагрузки на плиту перекрытия
Подсчет нагрузки на 1 приведен в таблице 2.1.
Таблица 2.1 – Сбор нагрузок на 1 м2
| Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, Н/ | Коэффициент надежности по нагрузке, | Расчетная нагрузка, Н/ |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Постоянная | |||
| 1. паркет дубовый толщина 19 мм γ=705 кг/м3 | 0,134 | 1,1 | 0,161 |
| 2. пробковая подложка толщиной 15 мм γ=950 кг/м3 | 0,143 | 1,2 | 0,171 |
| 3. Цементно-песчаная стяжка толщиной 40 мм γ=1800 кг/м3 | 0,720 | 1,3 | 0,936 |
| 4. Шумоизоляция толщиной 10 мм p=45 кг/м3 | 0,045 | 1,2 | 0,054 |
| 5. Плита перекрытия толщиной 220 мм | 3,4 | 1,1 | 3,74 |
| Постоянная , итого ( в том числе): | 4,44 | 5,05 | |
| Временная | |||
| Перегородки d=120мм | 0,5 | 1,2 | 0,6 |
| Полная полезная по заданию | 1,5 | 1,3 | 1,95 |
| длительная νlon | 0,525 | 1,3 | 0,682 |
| Итого временная нагрузка ν | 2,0 | 2,55 | |
| Полная нагрузка (g + ν) | 6,44 | 7,6 |
Расчётные нагрузки на 1 м длины плиты при ширине плиты 1,5 м при расчете:
g = 5,05 ´1,5´1,0 = 7,57 кН/м;
- расчетная полная:
(g +ν) = 7,6´1,5´1,0 = 11,4 кН/м;
- нормативная постоянная:
gn =4,44 ´1,5´1,0 =6,66 кН/м;
- нормативная полная:
- (gn + νn) = 6,44´1,5´1,0 = 9,66 кН/м;
- нормативная постоянная и длительная:
(gn + νlon,n) = (4,44+0,5+0,525) ´1,5´1,0= 5,47 кН/м.
2.2.3 Расчет многопустотной плиты по I группе предельных состояний
Конструктивное сечение плиты заменяется эквивалентным двутавровым сечением согласно рисунка 2.2:
- Рисунок 2.2 – Расчетное сечение плитыh = 22 см;
h0 = h – a = 22 – 3 = 19 см;
h¢f = hf = (22 – 15,9)×0,5 = 3,05 см;
bf = 149 см;
b¢f = 149 – 3 = 146см;
b = 179 – 15,9·7 = 37,7 см,
где вероятно или лучше сказать возможно ho – рабочая высота сечения;
а – расстояние от растянутой грани сечения до центра тяжести арматуры.
В продольном направлении плита рассчитывается как однопролетная шарнирно-опертая балка, загруженная равномерно распределенной нагрузкой
Усилия от полной расчетной нагрузки для расчета по I группе предельных состояний:
— изгибающий момент в середине пролета определяем по формуле 2.1
Подбор арматуры. Т.к. установка с учетом конструктивных требований установка более 10 стержней невозможна, узнаем необходимую минимальную площадь одного стержня: 91,6/10=9,16 мм2, т.е. Ø≥5 мм
Принимаем 10 стержней Ø5 В500, с площадью A_s=196,0 〖мм〗^2, что больше требуемой с шагом 100 мм.
Полка сечения марша монолитно связана со ступенями, армирование которых выполняется стержнями рабочей арматуры, диаметр которых принимается из расчета на монтажную нагрузку в зависимости от ширины марша, рисунок 2.5 и хомутами из арматуры В500, диаметром 4 — 6 мм с шагом 200 мм
Армирование марша показано на рисунке 2.6
2.4 Конструирование и расчет сборной плиты лестничной площадки
Исходные данные для расчета
Ширина марша 1,5 м
Ширина лестничной клетки в свету – 2,22 м
Толщина 60 мм
Класс бетона В20, R_b=19,5 МПа, R_bt=1,3 МПа
Класс арматуры А400, R_s=350 МПа,
Сетка из арматуры В500, R_s=415 МПа, R_sw=300 МПа
Временная нагрузка 3,0 кН/м2
Для площадочной плиты отдельно проводится расчет для лобового ребра
(на который опираются марши) и пристенного ребра — как для шарнирно опертых балок таврового сечения и расчет полки как частично защемленной балочной плиты согласно рисунка 2.7
Рисунок 2.7 – Геометрические характеристики поперечного сечения площадки а – лобовое ребро, б – пристенное ребро, в — полка
Для расчета по несущей способности определяется величина расчетной нагрузки, которая равна произведению нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке.
При определении нормативных и расчетных значений нагрузок необходимо руководствоваться указаниями СП “Нагрузки и воздействия
