Расчет и проектирование здания Дома быта на 15 человек (стр. 3 из 17)

№	Наименование	Площадь м2
1	Помещения для посетителей	56.85
2	Бюро обслуживания	6.01
3	Ремонт часов	6.3
4	Ремонт сложной бытовой техники	23.56
5	Женский зал парикмахерской	19.72
6	Помещение мытья и окраски волос	8.92
7	Подсобная, кладовая	9.62
8	Мужской зал парикмахерской	10.36
9	Изготовление и ремонт обуви	17.68
10	Кладовая	11.48
11	Помещение звукозаписи	7
12	Комната персонала	10.66
13	Электрощитовая	3.5
14	Венткамера, тепловой узел	21.28
15	Кладовая инвентаря	3.75
16	Коридоры, тамбуры	13.05
17	Изготовление одежды и головных уборов	26.36
18	Примерочная кабина	4.6
19	Кладовые	12.2
20	Зал фотосъемки для документов	17.68
21	Зал для групповой съемки	37.4
22	Помещение для обработки фотоматериалов	13.63
23	Контора	13.26
24	Гардеробные с душевыми	20.06
25	Уборные	5.1
26	Коридоры	38.65

2 Расчетно-конструктивная часть

2.1 Расчет железобетонной плиты перекрытия ПК 51.12.

Исходные данные.

По степени ответственности здание относится ко второму классу (коэффициент надежности по назначению конструкций γn=0,95.). По условиям эксплуатации ХО. Номинальные размеры плиты B=1,2м,L=5,1м. Конструктивные размеры Lк=5,08м, Bк=1,19м. Плита с предварительным напряжением изготовлена из бетона класса С20/25 с рабочей арматурой S800, натягиваемой электротермическим способом на упоры форм.

Подсчет нагрузок на 1м2 перекрытия.

Таблице 2.1 – Подсчет нагрузок на 1м2 перекрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка кН/м2	Частный коэффициент безопасности по нагрузке γf	Расчётная нагрузка кН/м2
Постоянная1. Стяжка цементно-песчаная.0,02·20 кН/м32. Утеплитель.0,3 · 4 кН/м33. Пароизоляция.0,003·6 кН/м34. Ж/б плита.0,11·25 кН/м3	0,41,20,0182,75	1,351,351,351,15	0,541,620,0243,71
Итого постоянная	gк=4,37	gd=5,89
Временная	qк=0,7	1,5	qd=1,05
Полная нагрузка	gк+qк=5,07	gd+qd=6,94

Расчетная нагрузка на 1 м длины плиты при ширине B=1,2м.

(gd + qd ) = 6,94 кН/м2 · 1,2м = 8,33 кН.

Определение расчетного пролета панели.

Рисунок 2.1 - Определение расчетного пролета leff

leff = 5200 - (200+190) +

· 135 + · 135 = 4000 мм = 4,9м.

Определение расчетной схемы панели и максимальных расчетных усилий Msd,max, Vsd,max .

Максимальный изгибающий момент:

Мsd.max =

(2.1)

Мsd.max=

= 25 кН∙ м

Максимальная поперечная сила:

Vsd,max =

(2.2)

Vsd.max=

= 20,41 кН∙м.

Рисунок 2.2 - Расчетная схема панели и эпюры “Msd” и ”Vsd”.

Определение размеров расчетного (эквивалентного) сечения.

Рисунок 2.3 – Действительное и расчетное поперечное сечение плиты

Для получения расчетного (эквивалентного) сечения круглые пустоты панели заменяются на квадратные равной площади со стороной квадрата равной:

h1 = 0,9 ∙ d = 0,9 ∙ 159 = 143,1 мм. h’f =

= = 38,45 мм = 3,845 см;

bw = b’f – n ∙ h1 = 1460 – 6 ∙ 143,1 = 601,4мм = 60,14 см.

Расчет рабочей арматуры.

Расчетное сечение тавровое, геометрические размеры которого показаны на ри-сунке 2.6. Бетон тяжелый класса С20/25, для которого fsk = 20МПа.

fсd =

= = 13,33 МПа.

где γс – частный коэффициент безопасности для бетона.

Рабочая арматура класса S800, для которой fpk = 800 МПа, fpd = 640 МПа (таблица 6.6)[1]. Расчет рабочей арматуры плиты производится исходя из методики расчета изгибаемых элементов по альтернативной модели в предположении прямоугольной эпюры распределения напряжений в сжатой зоне бетона. Для то-го, чтобы определить случай расчета необходимо установить нахождение нейтральной оси, проверив выполнение условие 2.15:

М’f ≥ Мsd.max (2.3)

где М’f - изгибающий момент, воспринимаемый полкой таврового сечения и определяемый по формуле:

М’f = α ∙ fсd ∙ b’f ∙ h’f ∙(d – 0,5∙ h’f ) (2.4)

где d = h – c = 220 - 30 = 190мм.

c= ccov +

(2.5)

c= 20 +

ccov – минимальный защитный слой бетона для условий эксплуатации ХО.

¢ - предполагаемый максимальный диаметр арматуры.

Для тяжелого бетона принимаем α = 0,85.

М’f = 0,85 ∙ 13,33 ∙ 1160 ∙ 38,5 ∙ (190 – 0,5∙ 38,5) = 86,4∙106 Н∙мм = 86,4кН∙м.

Так как условие 2.15 выполняется, то нейтральная ось располагается в полке, и сечение рассчитываем как прямоугольное с шириной b’f . Определяем значение коэффициента αm :

αm =

(2.6)

αm =

=0,05; при найденном значении αm определяем ξ и η:

ξ = 0,107, η = 0,963.

Значение граничной относительной высоты сжатой зоны сечения ξlim, при кото-ром предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в рас-тянутой арматуре напряжения равного расчетному сопротивлению, определяем по формуле:

ξlim =

(2.7)

где ω – характеристика сжатой зоны бетона, определяемая:

ω = kc – 0,008 ∙ fсd (2.8)

где k – коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона 0,85;

ω = 0,85 – 0,008 ∙ 13,33 = 0,743.

σsc,u – предельное напряжение в арматуре сжатой зоны сечения, принимаемое равным 500Н/мм2;

σ s,lim – напряжение в арматуре, определяемое при наличии напрягаемой арматуры по формуле:

σ s,lim = fpd + 400 – σpm,t – ∆ σpm,t (2.9)

где σpm,t = γsp ∙ σ0,max (2.10)

где σ0,max – величина предварительного напряжения в арматуре. В соответствии с указаниями пункта 9.8 предварительное напряжение σ0,max= (0,5…0,9) ∙ fpk следует

назначить с учетом допустимых отклонений p, таким образом, чтобы выполнялось условие:

σ0,max + p ≤ 0,9 ∙ fpk (2.11)

σ0,max - p ≥ 0,3 ∙ fpk

где p – максимально допустимое отклонение значение предварительного на-пряжения, вызванное технологическими причинами.

При электротермическом способе натяжения арматуры:

p = 30 +

(2.12)

где l – длина натягиваемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров), м.

p = 30 +

= 100,59 МПа.

Принимаем значение σ0,max = 0,7 ∙ 800 = 560 МПа.

560 + 100,59 = 660,59 МПа < 0,9 ∙ 800 = 720 МПа.

560 – 100,59 = 459,41 МПа > 0,3 ∙ 800 = 240 МПа.

Следовательно, требования выполняются.

γsp – коэффициент точности натяжения арматуры, определяемый:

γsp = 1 - ∆ γsp (2.13)

∆ γsp = 0,5

≥ 0,1 (2.14)

где np = 4 – число напрягаемых стержней.

∆ γsp = 0,5

= 0,13

γsp = 1 – 0,13 = 0,87; σpm,t = 0,87 ∙ 560 = 487,2 МПа.

∆ σpm,t – напряжение от неупругих относительных деформаций напрягаемой армату-ры, определяемое:

∆ σpm,t =

- 1200 ≥ 0 (2.15)

∆ σpm,t =

- 1200 = - 58,1, принимаем ∆ σpm,t = 0.

σs,lim = 640 + 400 – 487,2 – 0 = 552,8 МПа.

ξlim =

= 0,547;

ξ = 0 < ξlim = 0,555, следовательно, fpd при расчете требуемой арматуры необ-ходимо принимать с коэффициентом γsn, определяемым:

γsn = η - (η - 1) ∙

≤ η (2.16)

где η – коэффициент, принимаемый для арматуры класса S800 равным 1,15.