Расчет и проектирование здания Дома быта на 15 человек (стр. 5 из 17)

σcp,0 – начальное напряжение в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры от действия усилия предварительного обжатия (с учетом первых потерь) в момент времени t = t0:

σcp,0 =

(2.37)

σcp,0 =

= 1,76 МПа.

∆σpr – изменение напряжений в напрягаемой арматуре в расчетном сечении, вы-званные релаксацией арматурной стали. Допускается определять по таблицам 9.2 и 9.3 [1] в зависимости от уровня напряжений

. Принимаем = .

- напряжения в арматуре, вызванные натяжением (с учетом первых потерь в момент времени t = t0) и действием практически постоянной комбинации нагру-зок:

= + σcp (2.38)

= + 2,7 = 377,29 МПа; для = = 0,47.

Для третьего релаксационного класса арматуры потери начального предварите-льного напряжения составляют 1,5% (таблица 9.2), тогда

∆σpr =

∙ = ∙ 560 = 8,4 МПа.

В формуле 2.38 сжимающие напряжения и соответствующие относительные де-формации следует принимать со знаком « + ».

Так как αp ∙

∙ (σcp + σcp,0) = 6,59 ∙ 5,6 ∙ (-2,7+ 1,76) = -34,7 < 0, поэтому указанное произведение принимаем в формулу 2.32 равным нулю.

σp,с =

= 120,17 Н/мм2.

Подставляем в формулу 2.31:

∆Pt (t0) = 120,17 ∙ 314 = 37,73 кН.

Среднее значение усилия предварительного обжатия Pm,t в момент времени t>t0 (c учетом всех потерь) при натяжении арматуры до упора следует определять по фо-рмуле:

Pm,t = Pm,0 - ∆Pt (t) (2.39)

но не принимать больше, чем это установлено условиями 2.52:

Pm,t ≤ 0,65 ∙ fpk ∙ Asp (2.40)

Pm,t ≤ P0 - 100 ∙ Asp

Pm,t = 117,62 – 37,73 = 79,89 кН < 0,65 ∙ 800 ∙ 314 = 163,28 кН;

Pm,t = 79,89 кН < 487,2 ∙ 314– 100 ∙ 314 = 123,34 кН.

Условие 2.40 выполняется.

Расчет плиты по сечении наклонному к продольной оси.

Поперечная сила от полной расчетной нагрузки Vsd= 20,41 кН с учетом коэффи-циента γn= 0,95: Vsd1= Vsd ∙ γn = 20,41 ∙ 0,95 = 19,37 кН.

Расчет производится на основе модели наклонных сечений.

Проверить прочность плиты по наклонной полосе между наклонными трещина-ми в соответствии с условием:

Vsd ≤ Vrd,max (2.41)

Vrd,max = 0,3 ∙ ηω1 ∙ ηс1 ∙ fсd ∙ bw ∙ d (2.42)

ηω1 = 1+ 5 ∙ αЕ ∙ psw ≤ 1,3 (2.43)

Отношение модулей упругости:

αЕ =

(2.44)

где Есm,n = 0,9 ∙ 32 ∙ 103 МПа – модуль упругости бетона класса С20/25 марки П2 по удобоукладываемости, подвергнутого тепловой обработке.

Еs = 20 ∙ 104 МПа – модуль упругости арматуры.

αЕ =

= 6,94;

psw =

(2.45)

= 113 мм2 – площадь сечения четырех поперечных сечений диаметром 6 мм из арматуры класса S240.

bw = 302 мм – ширина ребра расчетного сечения.

S ≤

, S ≤ 150 мм – шаг поперечных стержней каркаса Кр-1 плиты.

S ≤

= 110 мм, принимаем S = 100 мм.

psw =

= 0,0037 > psw,min = 0,0009; psw,min определено по таблице 11.2 СНБ 05.03.01-02.

ηω1 = 1 + 5 ∙ 6,94 ∙ 0,0037 = 1,13 < 1,3.

ηс1 – коэффициент определяемый по формуле:

ηс1 = 1 – β4 ∙ fсd (2.46)

где β4 – коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона равным 0,01;

ηс1 = 1 – 0,01 ∙ 13,33 = 0,867

Vrd,max = 0,3 ∙ 1,13 ∙ 0,867 ∙ 13,33 ∙ 302 ∙ 195 = 230,72 кН.

Vsd1 = 19,35 кН < Vrd,max = 230,72 кН.

Следовательно, прочность по наклонной полосе между наклонными трещинами обеспечена.

Определим поперечную силу, воспринимаемую бетоном и поперечной арматурой:

Vrd = 2

(2.47)

- коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона равным 2,0, учитывает влияние вида бетона;

- коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в тавровых и двутавро-вых элементах и определяется:

= 0,75 ≤ 0,5 (2.48)

При этом b’f - bw ≤ 3h’f : 1160-302 = 858мм > 3 ∙ 38,5 = 115,5мм.

Для расчета принимаем b’eff - bw = 115,5мм.

= 0,75 ∙ = 0,076 < 0,5.

η N - коэффициент, учитывающий влияние продольных сил:

η N =0,1∙

≤ 0,5 (2.49)

Для предварительно напряженных элементов N cd подставляем усилие предва-рительного обжатия: N cd = Pm,t 79,89 кН.

fсtd =

= = 1,0;

= 1,5 МПа – по таблице 6.1 СНБ 05.03.01-02.

η N =0,1∙

= 0,136< 0,5; 1+ ηf + ηN = 1+ 0,076 + 0,136 = 1,212 < 1,5.

- усилие в поперечных стержнях на единицу длины элемента:

= (2.50)

где

= 157 МПа – расчетное сопротивление поперечной арматуры по таблице 6.5 СНБ 05.03.01-02.

= = 177,4 Н/мм2; Vrd = 2 = 140,54 кН.

Следовательно, прочность на действие поперечной силы по наклонной трещине обеспечена.

Расчет монтажных петель.

Монтажные петли расположены на расстоянии 350 мм от торца плиты. Нагрузка от собственного веса плиты составит:

P = G ∙

∙ (2.51)

где G – собственный вес плиты;

= 1,15 – коэффициент безопасности по материалу;

= 1,4 – коэффициент динамичности при монтаже.

G = g ∙ S (2.52)

S – площадь плиты;

g = 2,75 кН/м2 – собственный вес 1м2 плиты;

G = 2,75 ∙ 5,08 ∙ 1,19 = 16,62 кН.

P = 16,62 ∙ 1,15 ∙ 1,4 = 26,76 кН.

В соответствии с указаниями норм при подъеме плоских изделий за 4 петли масса изделия считается распределенной на 3 петли, тогда:

P1 =

(2.53)

P1 =

= 8,92 кН.

Определяем требуемую площадь поперечного сечения одной плиты из стали класса S240, для которой fyd = 218 МПа.

Ast =

(2.54)

Ast =

= 40,92 мм2;

Принимаем арматуру диаметром 14 мм с Ast = 153,9 мм2 класса S240 (с учетом усилия, приходящегося при подъеме на одну петлю).

2.2 Расчёт лестничного марша марки ЛМФ 39.12.17

По степени ответственности здание относится к классу 2 (коэффициент надежности по назначению конструкции

=0.95), по условиям эксплуатации – Х0

Исходные данные

Ширина лестничного марша – 1,2м, длина – 3,913м, угол наклона марша

=27°, =0,891.

Бетон тяжелый класса С20/25, расчетное сопротивление сжатию которого

( =1,5 – частичный коэффициент безопасности для бетона), расчетное сопротивление растяжению = = =1,0МПа