ПЗ_конструкции_Ше Даниил_лестница фундаментная плита (Жилой дом юго-восточнее пересечения ул. Пограничная и ул. Амурская в г. Южно-Сахалинске)

2. Расчетно-конструктивная часть

Каркас здания запроектирован рамной конструктивной схеме. B продольно и поперечном направлении все вертикальные нагрузки воспринимается – жесткой рамой. Общая устойчивость каркаса от горизонтальных нагрузок в продольном и поперечном направлениях обеспечивается жестким соединением колонн и ригелей. Сопряжение колонн с фундаментами жесткое.

Рисунок 2.1– Поперечный разрез лестницы

2.1 Расчет монолитных лестничных маршей

2.1.1 Исходные данные для проектирования монолитных конструкций

Класс бетона .......................................................................................….…В15

Класс арматуры …………….......…………..……………………………...В500

Класс ответственности здания………………………..……………..II(γ_n=1,0)

По соответствующим таблицам определим прочностные и деформативные характеристики бетона с учетом влажности окружающей среды.

Бетон тяжелый, естественного твердения, класса В 15: ; МПа; МПа. Арматура класса В500, МПа, МПа.

Высота маршевой плиты .

Основные размеры поперечного сечения приведены на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2. - Основные размеры поперечного сечения

2.1.2 Сбор нагрузки на лестничный марш

Сбор нагрузок на лестничный марш приведен в таблице 2.1.

Таблица 2.1- Нагрузки на 1 м² лестничного марша

C учетом коэффициента надежности по назначению здания суммарная расчетная нагрузка для расчетов по первой группе предельных состояний на 1 п.м. составляет:

-на лестничный марш: кН/м;

Максимальный расчетный изгибающий момент определяется по формуле:

Максимальная расчетная поперечная сила определяется по формуле:

2.1.3 Подбор сечения арматуры в лестничном марше

Максимальный изгибающий нижней арматуры составляет:

Рабочая высота сечения плиты h₀:   (2.1)

а- величина защитного слоя бетона, мм.

 мм.

Расчет производим как для прямоугольного сечения шириной .

Вычисляем параметр по формуле:

, (2.2)

где -расчетное сопротивление бетона;

-условная ширина плиты для расчета, м;

M- изгибающий момент, кНхм.

рабочая высота сечения, м.

;

Определяем по формуле: , (2.3)

Определяем ŋ по формуле:

ŋ = 1 – 0,5·ξ (2.4)

ŋ=1-0,5·0,0253=0,9873

Требуемая площадь сечения арматуры определяется по формуле:

, (2.5)

где -расчетное сопротивление арматуры растяжению, МПа.

мм²;

По сортаменту арматуры принимаем армирование 5Ø4 В500, мм² (шаг стержней 200 мм).

Высота сжатой зоны определяется по формуле:

, (2.6)

Определяем по формуле:

, (2.7)

где относительная деформация растянутой арматуры, при напряжениях R_s;

,

где - модуль упругости арматуры;

относительная деформация сжатого бетона, при напряжениях равных R_b;

,

Так как фактический несущий момент определяется по формуле:

, (2.8)

.

Так как ,следовательно принимаем 5Ø4 В500, мм² (шаг стержней 200 мм).

2.1.4 Расчет по бетонной полосе между наклонными сечениями

Максимальная поперечная сила составляет:

Расчет предварительно напряженных элементов по бетонной полосе между наклонными сечениями выполняется по формуле:

(2.9)

где поперечная сила в нормальном сечении, кН;

коэффициент, принимаемый равным 0,3.

Условие выполняется.

2.1.5 Расчет по бетонной полосе между наклонными сечениями

Поскольку допускает не устанавливать поперечную арматуру в многопустотных плитах, выполним проверку прочности сечения плиты на действие поперечной силы при отсутствии поперечной арматуры.

Поперечная сила составляет:

Расчет предварительно напряженных изгибаемых элементов по наклонному сечению выполняется из условия:

(2.10)

где поперечная сила в наклонном сечении с длиной проекции с на поперечную ось, расположенных по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения; при этом учитывают наиболее опасное загружение в пределах наклонного сечения;

поперечная сила, воспринимаемая бетоном;

поперечная сила, воспринимаемая арматурой в наклонном сечении.

Поперечную силу определяют по формуле:

(2.11)

где

коэффициент, принимаемый 1,5;

- длина проекции поперечной силы на продольную ось.

Подставляем значения в формулу:

Так как , следовательно несущей способности бетона достаточно для восприятия поперечной силы.

2.2 Расчет монолитных площадок

2.2.1 Исходные данные для проектирования для проектирования монолитных конструкций

Класс бетона .….…......................................................................................В15

Класс арматуры ………………………………….……………………….В500

Класс ответственности здания……………………………..…….......II(γ_n=1,0)

По соответствующим таблицам определим прочностные и деформативные характеристики бетона с учетом влажности окружающей среды.

Бетон тяжелый, естественного твердения, класса В 15: ; МПа; МПа. Арматура класса В500, МПа, МПа.

Высота площадочной плиты .

Основные размеры поперечного сечения приведены на рисунке 2.1.

2.2.2 Сбор нагрузки на монолитную площадку

Сбор нагрузок на лестничную площадку приведен в таблице 2.2

Таблица 2.2- Нагрузки на 1 м² лестничного марша

С учетом коэффициента надежности по назначению здания суммарная расчетная нагрузка для расчетов по первой группе предельных состояний на 1 п.м. составляет:

-на лестничный марш:

кН/м;

Максимальный расчетный изгибающий момент в площадочной плите определяется по формуле:

Максимальная расчетная поперечная сила в площадочной плите определяется по формуле:

2.2.3 Подбор сечения арматуры в лестничном марше

Максимальный изгибающий нижней арматуры составляет:

Рабочая высота сечения плиты h₀:

  (2.1)

а- величина защитного слоя бетона, мм.

 мм.

Расчет производим как для прямоугольного сечения шириной .

Вычисляем параметр по формуле:

, (2.2)

где -расчетное сопротивление бетона;

-условная ширина плиты для расчета, м;

M- изгибающий момент, кНхм.

рабочая высота сечения, м.

;

Определяем по формуле:

, (2.3)

Определяем ŋ по формуле:

ŋ = 1 – 0,5·ξ , (2.4)

ŋ = 1 – 0,5·0,0121=0,9939