Сборное проектирование многоэтажного промышленного здания с неполным каркасом (стр. 2 из 5)

120,69 кНм

444,44 кНм. Условие выполняется.

При расчёте по первой и второй группам предельных состояний рекомендуется использовать следующие единицы измерения:

М – Н∙см; R_в и R_s -

= МПа∙100.

Размеры поперечного сечения – см.

Требуемая площадь продольной арматуры определяется в следующей последовательности.

1. Вычисляется коэффициент:

(2)

2. Подбираем коэффициенты ξ =0,05 и η = 0,975.

3. Проверяют условие:

(3)

(4)

МПа.

=0,06.

0,05≤0,06- условие выполняется.

4. Определяем требуемую площадь рабочей арматуры:

(5)

5. По сортаменту назначаем диаметр и количество продольной рабочей арматуры. Принимаем 2 стержня Ø 22 с А_s = 7,6 (см²).

3.4.3 Расчет плиты на действие поперечной силы

Прочность наклонных сечений плиты на действие поперечной силы обеспечивается постановкой в её рёбрах поперечной арматуры (хомутов). Расчёт ведётся в следующей последовательности:

1. Из условия свариваемости назначается диаметр поперечной арматуры d_sw.

2. По диаметру и количеству поперечных стержней в сечении определяется площадь поперечной арматуры.

мм,

A_sw = n∙f_sw,

где n – количество каркасов в плите;

f_sw – площадь одного поперечного стержня.

A_sw = 1,01 см²,

3. По конструктивным условиям назначается шаг поперечных стержней S:

- если высота плиты h ≤ 450 мм., то

но не менее 150 мм,

- если высота плиты h > 450мм., то

, но не более 500 мм.

Т.к. h =400 мм, то

Принимаем S = 10 (см).

4. Определяют усилия в хомутах на единицу длины элемента:

Принимаю в качестве поперечной арматуры класс А I с R_sw = 175 МПа.

5. Проверяем условие:

,

где φ_в3 – коэффициент, зависящий от вида бетона (φ_в3 = 0,6),

φ_f – коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в тавровых и двутавровых сечениях.

, φ_f<0,5.

1,24, т.к. 1,24>0,5, то φ_f=0,5.

6. Определяем длину проекции опасной наклонной трещины на продольную ось элемента

но С_о ≤ 2h_o и С_о ≤ С, а так же не менее h_o, если С > h_o.

66≤201, условие выполняется;

66≤2∙35=70, условие выполняется;

187,87 >35, условие выполняется.

φ_в2 – коэффициент, учитывающий влияние вида бетона (φ_в2 = 2).

Значение С следует определять по формуле:

,

где Q – поперечная сила от расчётной нагрузки.

7. Вычисляем поперечную силу, воспринимаемую хомутами:

8. Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном:

При этом должно соблюдаться условие:

Q_в ≥ φ_в3(1+φ_f)R_вt∙в∙h_o,

116,931 ≥ 0,6(1+0,5)1,4∙100∙15∙35 = 66,150 (кН),

9. Проверяем несущую способность плиты по наклонному сечению:

Q ≤ Q_в + Q_sw,

82,16≤ 116,931 + 116,655 = 233,586 (кH),

10. Проверяем прочность плиты по наклонной полосе между трещинами:

76,85 ≤ 0,3 φ_w1 φ_в1 R_в в h_o,

φ_w1 = 1,0 + 5 α μ_w,

φ_w1 = 1,0 + 5 6,33 0,007 = 1,22<1,3- условие выполняется,

где β – коэффициент, принимаемый равным 0,01.

3.4.4 Расчёт полки плиты на местный изгиб

Полка рассчитывается как балка шириной 1 м, расчётным пролётом l_пол, равным расстоянию в свету между продольными рёбрами.

Нагрузка, действующая на плиту, принимается из таблицы 1, заменив нагрузку от собственного веса G_n на:

Изгибающие моменты с учётом перераспределения усилий равны:

Вычисляют коэффициент:

где в_п = 100 (см),

h_o = h’_f – 2 см= 7 – 2 = 5 (см).

Определяем значения ξ =0,11 и η= 0,945.

Требуемая площадь рабочей арматуры на 1 пог. м. длины полки:

По сортаменту подбираем марку сетки, она имеет

.

3.5 Расчёт плиты по предельным состояниям второй группы

3.5.1 Расчёт по раскрытию трещин нормальных к продольной оси элемента

Плита эксплуатируется в закрытом помещении, армируется напряжённой арматурой классов АI – AIV. Такая конструкции в соответствии со СНиП 2.03.01 – 84* (табл.2) относится к третьей категории трещиностойкости, т.е. допускается непродолжительное раскрытие трещин шириной а_сrc = 0,4 (мм), и продолжительное – а_crc = 0,3 (мм).

Расчёт сводится к проверке условий:

a_crc = a_crc1 + a_crc1 – a_crc2 ≤ 0,4 (мм),

a_crc3 ≤ 0,3 (мм).

где a_crc1 – ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия всей нагрузки,

a_crc2 - ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянных и временных нагрузок,

a_crc3 - ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянных и временных нагрузок.

Значения a_crc1, a_crc2, a_crc3 определяются по формуле:

3.5.2 Расчёт прогиба плиты

Расчёт сводится к проверке условия: f ≤ f_n.

где f – фактический прогиб плиты;

f_n – предельно допустимый прогиб.

При пролётах плиты 5 ≤ l_o ≤ 10м, f_n = 2,5 см.

Прогиб железобетонных элементов, имеющих трещины в растянутой зоне, определяют: