Строительный проект в г. Абакан. Часть 2

Страницы 1 2 3 4

---

Архитектурно-строительный раздел

 

3.1. Генеральный план

 

Участок расположен в районе Молодежный города Абакан. Участок под застройку имеет размеры 7017 м².

К господствующим ветрам здание расположено под углом 45⁰. Разрыв с существующими зданиями – в соответствии с противопожарными и санитарными нормами. Здание расположено таким образом, чтобы центральные входы находятся со стороны улицы.

Принятая в проекте схема благоустройства и озеленения участка обеспечивает благоприятные условия. Площадка, расположенная перед центральным входом в здание имеет покрытие из асфальтобетонной подготовки.

На территории также предусмотрены элементы озеленения: посев трав, кустарники, деревья, со стороны главной улице – цветники, во дворе – каркас для вьющихся растений и цветов.

3.2. Объемно-планировочное и конструктивное решение

 

Здание спортивного комплекса одноэтажное с подвалом, разновысокое, с выступающим объемом спортивного зала. Спортивный комплекс предназначен для учебно-тренировочных занятий по спортивным играм (бадминтон, баскетбол, волейбол), имеется зал индивидуальной силовой подготовки и состав помещений для стрелкового спорта (тир). Единовременная максимальная пропускная способность спортивного комплекса – 24 человека в смену.

Расположение помещений обеспечивает движение занимающихся в следующей последовательности: вестибюль с гардеробом верхней одежды, раздевальные (мужские и женские с душевыми и санузлами) и спортзалом.

В здании предусмотрен второй выход.

Так как проектируемое здание расположено в зоне с сейсмичностью 7 баллов, при его проектировании и возведение предусматривается ряд антисейсмических мероприятий согласно СНиП II-7-81* [3].

В сопряжениях стен в кладку укладываются арматурные сетки сечением продольной арматуры общей площадью не менее 1 см², длиной 1.5 м через 700 мм по высоте.

 

Фундаменты. В качестве вариантов фундаментов можно рассмотреть следующие:

а) одиночные сваи небольшим сечением, так как дом двухэтажный и нагрузки от него невелики, которые можно изготавливать непосредственно на объекте строительства, имея в наличии необходимые для этого материалы: бетон, арматура, опалубка, виброуплотнитель бетона; при срубке голов в свае оставляются выпуски арматуры, которые затем свариваются с арматурой колонн;

б) ленточный фундамент – наименее трудоемкий, при этом, наиболее простой и экономичный вид фундамента. Однако данный тип фундамента не приемлем для слабых грунтов;

в) сплошной фундамент с полами по грунту  с лентой в месте опирания ограждающей стенки, остальная часть служит полом и составляет около 8 см. Такой фундамент нужно устраивать на подстилающем слое из гравия толщиной около 50 см. Мостик холода лучше ликвидировать по периметру с помощью эффективного утеплителя. Данный вид фундамента лучше всего подходит в нашем случае.

 

Наружные стены. Наружные стены здания запроектированы из красного кирпича М-100 с утеплителем “ISOVER”и облицованные плитами “КраспанКолор”

 

Перегородки чаще всего устраиваются кирпичные, гипсовые и деревянные:

а) кирпичные и шлакоблочные перегородки ставят, как правило, в кирпичных и каменных домах на прочном основ ании. Кирпич применяют красный, силикатный или сырец. Обычно толщина кирпичных перегородок – ½ кирпича, но может быть и больше. Для придания жесткости таким перегородкам через каждые 5–6 рядов кладки закладывают два прутка арматурной проволоки толщиной 3–4 мм;

б) ГВЛ, в санузле – ГВЛВ ГОСТ Р 51829-2001.

 

Перекрытия проектируются:

а) сборными железобетонными из плит ПК–60–15–8Т, укладываемых на сборный железобетонный ригель, но это будет очень дорого;

б) монолитными железобетонными заливаемыми в опалубку, установленную на балки, в качестве которой можно применить металлическую балку, например, двутавровую или из двух швеллеров, сечение которых устанавливается с помощью расчетов.

 

Кровля. Рулонная.

 

Отмостка – бетонное покрытие толщиной 15 мм. по щебеному основанию толщиной 100 мм; шириной 1.0 м.

 

Окна —  с двойным остеклением. Материал окон — древесина хвойных пород II сорта. Деревянные конструкции окон экологически безопасны, однако чувствительны к изменению влажности воздуха и подвержены гниению, в связи, с чем их необходимо периодически окрашивать.

 

Двери. Внутренние и наружные двери глухие. Изготовлены из древесины хвойных пород II сорта. Дверные полотна и косяки, устанавливаемые в помещениях с повышенной влажностью, обрабатываются антисептиком для предотвращения загнивания древесины. Наружные двери усиленные. Для наружных деревянных дверей коробки устраивают с порогами. Дверные полотна навешивают на петлях (навесах), позволяющих снимать открытые настежь дверные полотна с петель — для ремонта или замены полотна двери.

 

Полы – дощатые, по грунту из монолитного бетона класса В15 (М100) армированные сеткой арматуры класса АIII. Покрытие пола принято из линолеума на теплоизолирующем основании по дощатому полу.

 

Отопление и горячее водоснабжение запроектировано из магистральных тепловых сетей. Приборами отопления служат радиаторы.

 

Водоснабжение. Холодное водоснабжение запроектировано от внутриквартального коллектора водоснабжения с двумя вводами.

 

Канализация хоз. фекальная и дождевая выполнена самотечная внутридворовая с врезкой в колодцы внутриквартальной канализации.

 

Энергоснабжение выполняется от городской подстанции.

3.3. Наружная и внутренняя отделка

 

Металлические элементы фасадов – поручни и ограждения окрашиваются в белый цвет.

Ступени входа и покрытие крыльца – мозаичное.

Цоколь и боковые стенки крыльца облицовываются керамической плиткой размером 400х400 мм.

Оконные рамы снаружи и изнутри окрашиваются масляной краской в белый цвет.

При внутренней отделке кирпичные стены и перегородки штукатурятся, под окраску известковыми составами, швы панелей на потолках расшиваются цементным раствором.

Внутренние двери окрашены масляной краской в синий цвет.

Стены помещений и коридоров оклеиваются обоями без бордюров с отступом от потолка на 7 – 10 см. Стены сан узлов окрашиваются масляной краской светлых тонов на высоту 1.6 м.

Полы в помещениях и коридоре дощатые по лагам, и – из линолеума, в санузлах – керамическая плитка.

 3.4. Теплотехнический расчет стенового ограждения

 

                                   3.5. Теплотехнический расчет стены

Определяем значение градусосуток отопительного периода

;

где 20ºС – температура внутреннего воздуха в помещении;

ºС – средняя температура отопительного периода;

сут. – продолжительность отопительного периода;

ºС × сут.

Находим значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций: ºС/Вт

Принимаем следующую конструкцию стены

 

Определяем сопротивление теплопередаче наружной стены:

;

где Вт/(м²ºС) – коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции;

3.5. Теплотехнический расчет покрытия

 

Определяем значение градусосуток отопительного периода

ºС × сут.

Находим значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций: ºС/Вт

Принимаем следующую конструкцию чердачного перекрытия:

 

 

Определяем сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия:

;

где Вт/(м²ºС) – коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции;

Вт/(м²ºС) – коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждающей конструкции.

0.115+0.053+0.286+4.59+0.029+0.0435=5.01 (м² ×ºС/Вт)

5.01(м² ×ºС/Вт) > 4.75 (м² ×ºС/Вт)

 

3.6. Безопасность жизнедеятельности

 

Передвижение людей как функция присуща всем помещениям зданий и сооружений, связанных с пребыванием в них человека. Для большинства помещений перемещения людей являются вспомогательной функцией и для ее осуществления выделяются специальные площади в составе помещений (проходы между оборудованием, входы и выходы), а для значительной части помещений, называемых коммуникационными помещениями или помещениями связи (коридоры, лестницы, вестибюли, и т. п.), перемещение людей является основным функциональным процессом. Коммуникационные помещения в зданиях занимают значительную площадь, составляющую в ряде случаев 30% и более от рабочей площади здания. Для большой группы зданий и сооружений движение людей является основным функциональным процессом и от его правильной организации зависит их рациональное объемно-планировочное решение.

В отличие от других функций движение людей имеет ту особенность, что его значение резко меняется в различные периоды эксплуатации здания. Так, даже для тех помещений, где эта функция является лишь вспомогательной, в период загрузки и эвакуации помещений движение людей становится основной функцией. При загрузке и эвакуации здания характерно одновременное перемещение значитель­ного количества людей в одном направлении.

Особое значение приобретает движение людей во время возникновения пожара в здании, аварии или какого-либо стихийного бедствия. В этом случае от правильной организации движения и состояния коммуникационных помещений зависит жизнь людей. Поскольку возникновение пожара возможно в любом помещении, то учет аварийной эвакуации людей обязателен для любого помещения и в целом здания или сооружения.

Применяемые строительные материалы соответствуют требованиям по токсичности и радиационной безопасности. При правильном применении они не могут нанести вред рабочим.

Противопожарные мероприятия выполняются на про­тяжении всего периода выполнения строительных работ. Прежде всего, должна обеспечиваться соответствующая огнестойкость строительных конструкций для различных категорий зданий и сооружений.

Защита деревянных конструкций от огня может про­изводиться окраской специальными огнезащитными красками, пропиткой в растворах особых солей, созданием тонкослойных обмазок и термоодежд. Огнезащитные покрытия затрудняют возникновение и замедляют распро­странение пожара. Огнезащитные краски наносятся кис­тями или краскопультом. Краски, содержащие глину, наносят мочальной кистью, с проходом не менее 3 раз. Обмазку огнезащитными составами наносят рукой, защи­щенной рукавицей из плотного брезента. При появлении мелких трещин на обмазке после высыхания производят вторичную обмазку более тонким слоем и более жидким раствором. Толщина обмазки должна быть 2…6 мм.

На стройплощадках дороги и проезды не должны загромождаться стройматериалами и оборудованием, каж­дое подсобное или главное здание и сооружение не долж­но находиться от дорог и проездов на расстоянии более 25 м. В ночное время дороги и проезды на стройплощадке, места расположения источников воды и пожарных пос­тов должны быть освещены. Лесоматериалы укладывают в штабели, делая противопожарные разрывы от строящих­ся зданий или временных сооружений в 15…30 м.

Сгораемые строительные материалы, щепу, опилки и прочее необходимо ежедневно удалять в специально отве­денные места на расстояние не менее 50 м от складов ле­соматериалов, зданий и сооружений.

Склады легковоспламеняющихся и горючих жидко­стей, лаков и красок в зависимости от их емкости и спо­соба хранения устраиваются с противопожарными разры­вами в 18…36 м. Содержать легковоспламеняющиеся и горючие жидкости в подвальных и полуподвальных по­мещениях запрещается. При хранении лаков и красок наибольшую пожарную опасность представляют растворенные олифами, уайт-спиритом, спиртом и др.

Баллоны с газами допускается хранить в специальных закрытых складах и на открытых складах под навесами с противопожарными разрывами не менее 20 м, с расстоя­нием до складов с легковоспламеняющимися и горючими жидкостями не менее 50 м. Территория открытого склада должна ограждаться. Хранить в одном помещении балло­ны с кислородом и баллоны с горючими газами запреща­ется. Наполненные и пустые баллоны должны храниться отдельно. Баллоны для различных газов должны иметь отли­чительную окраску и надпись с указанием газа. Хранятся и выдаются баллоны с предохранительными клапанами. В помещении баллоны с горючими газами от радиаторов отопления устанавливаются на расстоянии 1,5 м.

Ямы для гашения извести располагают на расстоянии не менее 5 м от склада ее хранения и не менее 15 м от других зданий и сооружений. Негашеную известь необ­ходимо хранить в закрытых, защищенных от попадания атмосферных осадков, несгораемых складских помещени­ях с приподнятым полом над уровнем земли не менее чем на 20 см. Применение на этих складах в качестве средств пожаротушения воды и пенных огнетушителей не допускается, применять следует сухой песок и углекислотные огнетушители.

Временную электропроводку на стройпло­щадке выполняют изолированным проводом на прочных опорах на высоте не менее 2,5 м над рабочим местом, 3,5 м — над проходами и 6 м — над проездами. Подвеска электропроводки на высоте менее 2,5 м допускается толь­ко в трубах или коробках. Электролампы общего освещения применяются 127 и 220 В при расположении светиль­ников на высоте не менее 2,5 м, при меньшей высоте расположения светильников следует применять напряже­ние электротока не выше 36 В.

Стройплощадки должны обеспечиваться первичными средствами пожаротушения (табл.3.8).

 

В целях быстрого извещения о пожаре и вызова по­жарной охраны на стройплощадке должна быть телефон­ная связь.

 

Нормы первичных средств пожаротушения для строящихся зданий

Таблица 3.8

 

 

 

Расчетно-конструктивный раздел

 

4.1. Расчет плит покрытия Сбор нагрузок на покрытие

Таблица 4.2 

 

Расчетная нагрузка на 1 м при ширине плиты 1,5 м с учетом коэффициента надежности по назначению здания g_n=0,95 (стр. 42 [7]):

 

постоянная  q=4,543*1,5*0,95=6,474 кН/м — см. табл. 4.2.

полная  q+v=5,453*1,5*0,95=7,770 кН/м — см. табл. 4.2.

временная  v=0,91*1,5*0,95=1,297 кН/м — см. табл. 4.2.

 

Нормативная нагрузка на 1 м:

 

постоянная  q=3,956*1,5*0,95=5,637- кН/м см. табл. 4.2.

полная  q+v=4,656*1,5*0,95=6,635- кН/м см. табл. 4.2.

 

Так как проектируемое здание имеет чердачную крышу, то воздействия снеговых нагрузок на покрытие не будет.

 

Усилия от расчетных и нормативных нагрузок:

Для установления расчетного пролета плиты предварительно задаемся размерами сечения ригеля: h=(1/12)*ℓ=(1/12)*300=25 см, b=20 см.

 

При опирании на стену поверху расчетный пролет:

 

ℓ_о=ℓ – b/2=6 – 0,2/2=5,9 м.

 

От расчетной нагрузки         М=(q+v)*ℓ_о²/8=7,770*5,9²/8=33,81 кН*м.

Q=(q+v)*ℓ_о/2=7,770*5,9/2=22,92 кН.

От нормативной нагрузки    М=(q+v)*ℓ_о²/8=6,635*5,9²/8=28,87 кН*м.

Q=(q+v)*ℓ_о/2=6,635*5,9/2= 19,57 кН.

 

 

Установление размеров сечения плиты

 

Высота сечения многопустотной (7 круглых пустот диаметром 15,9см) предварительно напряженной плиты h=22 см;

рабочая высота сечения h_о=h – а=22 – 3=19 см.

Размеры: толщина верхней и нижней полок (22 – 15,9)*0,5=3,05 см.

Ширина ребер: средних – 3,6 см; крайних – 6,55 см.

 

Рис. 4.2. Сечение многопустотной плиты.

 

В расчетах по предельным состояниям первой группы расчетная толщина сжатой полки таврового сечения h_f^’=3,1 см;

отношение h_f^’/h=3,1/22=0,14>0,1, при этом в расчет вводится вся ширина полки b_f^’=146 см;

расчетная ширина ребра b=146 – 7*15,9=34,7 см.

 

 

Характеристики прочности бетона и арматуры

          

Многопустотную предварительно напряженную плиту армируем стержневой  арматурой класса А-IIIв с механическим натяжением на упоры форм.

К трещиностойкости плиты предъявляют требования 3-й категории.

 

Бетон тяжелый класса В20:

R_bn=15 МПа – нормативное сопротивление бетона осевому сжатию – табл.12 /18/.

R_b,ser=15 МПа – расчетное сопротивление бетона сжатию для ІІ гр. пред. сост. – табл.12 /18/.

R_b=11,5 МПа – расчетное сопротивление бетона сжатию для І гр. пред. сост.– табл.13 /18/.

R_bt=0,9 МПа – расчетное сопротивление бетона растяжению для І гр. пред. сост.– табл.13 /18/.

R_btn=1,4 МПа – нормативное сопротивление бетона растяжению –    табл.12 /18/.

R_bt,ser=1,4 МПа – расчетное  сопротивление бетона растяжению для ІІ гр. пред. сост.– табл.12 /18/.

E_b=27000 МПа – модуль упругости бетона – табл.18 /18/.

g_b2=0,9 – коэффициент условий работы бетона – табл.15 /18/.

Передаточная прочность бетона R_bp устанавливается так, чтобы при обжатии отношение напряжений σ_bp/R_bp≤0,75.

 

Арматура класса А-IIIв:

R_sn=540 МПа – нормативное сопротивление растяжению – табл.19^* /18/.

R_s,ser=540 МПа – расчетное сопротивление растяжению для ІІ гр. пред. сост. – табл.19^* /18/.

R_s=450 МПа – расчетное сопротивление арматуры растяжению для І гр. пред. сост. – табл.22^* /18/.

E_s=180000 МПа – модуль упругости арматуры – табл.29^* /18/.

Предварительное напряжение арматуры принимаем равным σ_sp=0,7*R_sn=0,7*540=378 МПа

Проверяем выполнение условия (1) /18/: σ_sp+p ≤ R_s,ser, где при механическом способе натяжения арматуры p=0,05*σ_sp=0,05*378=18,9 МПа

378+18,9 ≤ 540

396,9 ≤ 540, условие выполняется

 

Вычисляем предельное отклонение предварительного напряжения по формуле (7) /18/:

 

где n_p – число напрягаемых стержней плиты

 

Коэффициент точности натяжения при благоприятном влиянии предварительного напряжения находим по формуле (6) /18/:

 

g_sp=1 – ∆g_sp=1 – 0,0352=0,9648.

 

При проверке по образованию трещин в верхней зоне плиты при обжатии принимают:

g_sp=1+∆g_sp=1+0,0352=1,0352.

 

Предварительное напряжение с учетом точности натяжения:

 

σ_sp=0,9648*378=364,69 МПа.

 

 

Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси

 

Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне. М=33,81 кН*м

 

Рис. 4.3. Схема усилий при расчете прочности по нормальному сечению.

 

Рис. 4.4. Поперечное сечение многопустотной плиты.

 

Из формулы (3.14) /17/ находим:

.

 

По табл. 3.1 /17/ находим с помощью интерполяции:    ξ=0,065; ζ=0,967

х=ξ*h_о=0,065*19=1,235 см < 3 см – нейтральная ось

проходит в пределах сжатой полки.

 

Характеристику сжатой зоны определяем по формуле (26) /18/:

 

ω=α – 0,008*R_b=0,85 – 0,008*0,9*11,5=0,767 .

 

где α=0,85 – коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона

 

Вычисляем граничную высоту сжатой зоны по формуле (25) /18/:

 

,

 

где σ_sR=R_s – σ_sp=450 – 364,69=86,31 МПа;

σ_sc,u=500 МПа.

 

.

 

Коэффициент условий работы, учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести принимаем для арматуры класса А-ІІІв равный 1 – табл.26^* /18/.

 

Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры по формуле (3.15) /17/:

По прил. 6 /17/ принимаем 6 стержней Æ 10 мм А-ІІІв с А_sp=4,71 см².

 

Расчет прочности плиты по сечению, наклонному к продольной оси

 

Рис. 4.5. Расчетная схема усилий в наклонном сечении.

 

Q=22,92 кН.

Влияние усилия обжатия Р=97,32 кН (см. расчет предварительных напряжений арматуры плиты):

 

φ_n=0,1*N/R_bt*b*h=0,1*97320/0,9*34,7*19*(100)=0,16<0,5–формула (3.49) /17/.

 

Проверяем, требуется ли поперечная арматура по расчету.

Условие (3.71) /17/:

 

Q_max≤2,5*R_bt*b*h => 920*10³≤2,5*0,9*0,9*34,7*19*(100);

22,92*10³≤133,51*10³ – выполняется.

 

При q₁=q+v/2=6,474+1,297/2=7,123 кН/м=71,23 Н/см и поскольку по формуле (3.73) /17/:

 

q₁≤0,16*φ_b4*(1+φ_n)*R_bt*b,

 

где φ_b4=1,5 – для тяжелого бетона по табл. 3.2 /17/,

 

0,16*1,5*(1+0,03)*0,9*0,9*34,7*(100)=694,81 Н/см > 71,23 Н/см,

 

следовательно, принимаем   с=2,5*h_o=2,5*19=47,5 см.

 

 

Другое условие (3.72) /17/:

 

Q=Q_max – q₁*c=22,92*10³ – 71,23*47,5=19,54 кН – по формуле (3.62) [11];

 

Q≤φ_b4*(1+φ_n)*R_bt*b*h_o²/c;

 

19,54*10³≤1,5*(1+0,03)*0,9*0,9*34,7*19²*(100)/47,5;

19,54*10³≤33*10³ – условие выполняется.

 

Следовательно, поперечной арматуры по расчету не требуется.

На приопорных участках длиной ℓ/4 арматуру устанавливаем конструктивно, Æ 4 мм Вр-1 с шагом  s=h/2=22/2=11 см, примем шаг s=10 см; в средней части пролета поперечная арматура не применяется.

 

 

Геометрические характеристики приведенного сечения

 

Круглое очертание пустот заменяем эквивалентным квадратным со стороной  h=0,9*d=0,9*15,9=14,31 см. Толщина полок эквивалентного сечения  h_f^’=h_f=(22 – 14,31)*0,5=3,85 см.

Ширина ребра  146 – 7*14,31=45,83 см.

Ширина пустот 146 – 45,83=100,17 см.

Отношение модулей упругости  α=E_s/E_b=180000/27000=6,667.

 

Площадь приведенного сечения находится по формуле (2.28) /17/:

 

A_red=A+α*A_sp=146*22 – 100,17*14,31+6,667*1,13=1786,1 см².

 

где А – площадь сечения бетона за вычетом площади сечения каналов и пазов, см².

Рис. 4.6. Поперечное сечение многопустотной плиты.

 

Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения:

 

y_o=0,5*h=0,5*22=11 см.

Момент инерции симметричного сечения по формуле (2.31) /17/:

 

I_red=∑[I_i+A_i*(y_o – y)²]=146*22³/12 – 100,17*14,31³/12=154012 см⁴.

 

Момент сопротивления сечения по нижней и по верхней зоне:

 

W_red=W^’_red=I_red/y_o=154012/11=14001 см³.

 

Расстояние от ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны (верхней), до центра тяжести сечения находим по формуле (7.31) /17/:

 

r=φ_n*( W_red/ A_red)=0,85*(14001/1786,1)=6,66 см;

то же, наименее удаленной от растянутой зоны (нижней)  r_inf=6,66 см,

где φ_n=1,6 – σ_bp/R_b,ser=1,6 – 0,75=0,85.

 

Отношение напряжения в бетоне от нормативных нагрузок и усилия обжатия к расчетному сопротивлению бетона для предельных состояний второй группы предварительно принимают равным 0,75.

Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне согласно формуле (7.37) /17/:

W_pl=g*W_red=1,5*14001=21001,5 см³,

 

здесь g=1,5 – для двутаврового сечения при 2<b_f^’/b=b_f/b=146/45,83=3,19<6.

 

Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне в стадии изготовления и обжатия:   W^’_pl=21001,5 см³.

 

Потери предварительного напряжения арматуры

 

Расчет потерь выполняем в соответствии с рекомендациями табл.5 /18/. Коэффициент точности натяжения арматуры при этом принимаем g_sp=1.

 

Первые потери

1.Потери от релаксации напряжений в стержневой арматуре при механическом способе натяжения:   σ₁= 0,1*σ_sp – 20=0,1*378 – 20=17,8 МПа.

2.Потери от температурного перепада между натянутой арматурой и упорами:   σ₂=0.

3.Потери от деформации анкеров, расположенных у натяжных устройств:

σ₃=(∆ℓ/ℓ)*Е_s=(2/6000)*180000=60 МПа.

4.Потери от трения арматуры о стенки каналов или о поверхность бетона конструкций:    σ₄=0.

5.Потери от деформации стальной формы при изготовлении предварительно напряженных железобетонных конструкций:   σ₅=30 МПа.

6.Потери от быстронатекающей ползучести бетона при естественном твердении.

 

Усилие обжатия:

 

Р₁=А_sp*(σ_sp–σ₁ – σ₃ – σ₅)=4,71*(378 – 17,8 – 60 – 30)* *100=127,26 кН.

 

Эксцентриситет этого усилия относительно центра тяжести сечения:

е_ор=y_o/2 – a=11 – 3=8см.

 

Напряжение в бетоне при обжатии в соответствии с формулой (2.36) /17/:

σ_bp=P₁/A_red+P₁*e_op*y_o/I_red=(127260/1786,1+127260*8*22/154012)/100=2,17МПа.

 

Устанавливаем значение передаточной прочности бетона из условия σ_bp/R_bp≤0,75;   R_bp=2,17/0,75=2,89 МПа<0,5*В20=10 МПа, принимаем R_bp=10МПа, тогда отношение  σ_bp/R_bp=2,17/10=0,217.

 

Вычисляем  сжимающие  напряжения в  бетоне   на   уровне  центра   тяжести площади  напрягаемой  арматуры  от  усилия обжатия  (без учета момента  от веса плиты):

 

σ_bp=P₁/A_red+P₁*e²_оp/I_red=(127260/1786,1+127260*8²/154012)/100=1,24 МПа.

 

Потери от быстронатекающей ползучести при σ_bp/R_bp=1,24/10=0,124 и при

α=0,25+0,025*R_bp=0,25+0,025*10=0,5<0,8 составляют:

 

σ₆=40*σ_bp/R_bp=40*0,124=4,96 МПа.

 

 

Первые потери   σ_los1=σ₁+σ₃+σ₅+σ₆=17,8+60+30+4,96=112,76 МПа.

 

Вторые потери

7.Потери от релаксации напряжений стержневой арматуры   σ₇=0.

8.Потери от усадки бетона   σ₈=40 МПа.

9.Потери от ползучести бетона   σ₉=150*α*σ_bp/R_bp=150*1*0,124=18,6 МПа

α=1 – коэффициент, принимаемый для бетона естественного твердения,

σ_bp/R_bp – находятся с учетом первых потерь:

Р₁=А_sp*(σ_sp–σ_los1)=4,71*(378 – 112,76)=124,93 кН.

σ_bp=(127260/1786,1+127260*8²/154012)/100=1,24 МПа.

σ_bp/R_bp=1,24/10=0,124

10.Потери от смятия бетона под витками спиральной или кольцевой арматуры  σ₁₀=0.

11.Потери от деформации обжатия стыков между блоками (для конструкций состоящих из блоков  σ₁₁=0.

Вторые потери   σ_los2=σ₈+σ₉=40+18,6=58,6 МПа.

Полные потери   σ_los= σ_los1+σ_los2=112,76+58,6=171,36 МПа.

Усилие обжатия с учетом полных потерь:

 

Р₂=А_sp*(σ_sp – σ_los)=4,71*(378 – 171,36)*100=97,32 кН.

 

 

Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси

 

Выполняется для выяснения необходимости проверки по раскрытию трещин. При этом для элементов, к трещиностойкости которых предъявляют требования 3-й категории, принимают значение коэффициентов надежности по нагрузке g_f=1; М=28,87 кН*м. По формуле (7.3) /17/: М≤М_crc.

 

Вычисляем момент образования трещин по приближенному способу ядровых моментов по формуле (7.29) /17/:

 

М_crc=R_bt,ser*W_pl+M_rp=1,4*21001,5*(100)+1284040=4224250 Н*см=42,24 кН*м.

 

здесь ядровый момент усилия обжатия находится по формуле (7.30) /17/ при g_sp=0,9:

М_rp=P₂*(e_op+r)=0,9*97320*(8+6,66)=1284040 Н*см.

 

Поскольку М=28,87 кН*м<M_crc=42,24 кН*м, трещины в растянутой зоне не образуются, значит и расчет по их раскрытию не нужен.

 

Расчет прогиба плиты

 

Согласно табл. (2.3) /17/ предельный прогиб   f=ℓ/200=590/200=2,95 см.

Вычисляем параметры, необходимые для определения прогиба плиты. Заменяющий момент равен изгибающему моменту от постоянной нагрузки   М=28,87 кН*м. Суммарная продольная сила равна усилию предварительного обжатия с учетом всех потерь и при g_sp=1: N_tot=P₂=97,32 кН.

эксцентриситет  e_tot=M/N_tot=2887000/97320=29,67 см,

коэффициент φ_ℓ=0,8 – при длительном действии нагрузки.

 

По формуле (7.75) /17/:

 

,

 

следовательно, принимаем φ_m=1.

 

Коэффициент, характеризующий неравномерности деформаций растянутой арматуры, определяем по формуле (7.74) /17/:

 

ψ_s=1,25 – φ_ℓ=1,25 – 0,8=0,45<1.

 

Вычисляем кривизну оси при изгибе по формуле (7.125) /17/:

 

 

Здесь ψ_b=0,9; ν=0,15 – при длительном действии нагрузок;

z₁ h₀ – 0,5*h′_s=190 – 0,5*38,5 = 17,075см.

А_b=(φ_f+ξ)*b*h_o=b_f^’*h_f^’=146*3,85=562,1 см²   в соответствии с формулой (7.87) /17/ при А_s^’=0 b допущением, что  ξ=ξ_f^’/h_o.

 

Вычисляем прогиб по формуле (7.131) /17/:

 

f=(5/48)*ℓ_o²*(1/r)=(5/48)*590²*9,79*10^-5=2,86 см < 2,95 см,

условие выполняется.

Рис. 4.7. Армирование многопустотной плиты.

---

Страницы 1 2 3 4