Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Введение

Монолитное домостроение не сразу завоевало широкое признание в нашей стране. Долгие годы предпочтение отдавалось полносборному строительству. Монолит при возведении зданий применялся редко, в основном выполнялись отдельные монолитные участки, для которых невозможно было использовать сборные элементы конструкций. В настоящее время перспективность данной технологии признана как строителями, так и заказчиками, в первую очередь для возведения комбинированных конструктивных систем (с монолитным каркасом и наружными стенами из штучных материалов). Основные преимущества монолитного домостроения это прежде всего: возможность создания свободных планировок с большими пролетами и требуемой высотой потолка; возможность создания любых криволинейных форм, что также расширяет палитру архитекторов при создании уникальных образов зданий; срок службы дома составляет порядка 300 лет, а его конструктивные особенности дают возможность выдержать землетрясение силой до 8 баллов; индивидуальность фасада каждого дома (наружные стены могут быть любыми); дома можно строить в любых стесненных условиях; монолитные дома легче реконструировать для продления их жизненного цикла.

К числу недостатков монолитного домостроения специалисты чаще всего относят следующие особенности: еще сохраняющаяся более высокая себестоимость строительства монолитного дома, по сравнению с панельным; пока еще более длительный срок строительства. Однако эти временные недостатки, скорее всего, являются особенностями переходного периода к монолитному домостроению.

Исходя из актуальности монолитного домостроения, выбран объект проектирования - 16 этажный монолитный жилой дом.

На первом этаже здания располагается магазин. Входы в магазин располагается отдельно. Гибкость внутреннего пространства, допускает возможность планировки квартир по индивидуальным заказам. В качестве ограждающих конструкций использованы трехслойные стены с облицовкой кирпичом.

Конструктивная схема принята каркасного типа, связевая. Для расчета конструкций, используется программа «Лира», в которой составлена схема здания и произведены соответствующие расчеты.

Фундаментов здания принят свайный с монолитным железобетонным ростверком.

Продолжительность строительства определена на основании СНиП 1-04-03 «Нормы продолжительности строительства» и составляет 13 месяцев. Монтаж конструкций ведется башенным краном КБ-504. В проекте разработана технологическая карта на кладку 3-слойных наружных стен. Проект разработан согласно СНиП 12-03-01 «Безопасность труда в строительстве.

1. Архитектурно-строительная часть

1.1 Объемно-планировочные и функциональные решения

Настоящим проектом предусматривается реконструкция здания бывшей столовой по ул. Луначарского 134в, с надстройкой 4-х этажей под административные помещения со встроенным банком.

Площадка строительства находится в центральной части города, в квартале улиц Ленина - Луначарского - Мамина-Сибиряка - Малышева в г. Екатеринбурге.

Рельеф участка ровный, без значительных перепадов высот. Абсолютные отметки поверхности изменяются от 254,40м до 254,54м. В районе площадки развита густая сеть подземных коммуникаций.

Район и подрайон строительства I В.

Здание запроектировано в современном стиле и представляет собой прямоугольный в плане пятиэтажный объем. Входная группа выделена активными формами и цветом. В отделке фасадов использованы витражные системы, природный гранит и штукатурка.

Благоустройство территории предусматривает организацию автомобильных стоянок и пешеходного пространства с учетом требований маломобильных групп населения.

Несущие и ограждающие конструкции приняты, исходя из следующих нормативных данных по СНиП 2.01.07-85 и СНиП 2.01.01-87:

- скоростной напор ветра II - (0,3 кПа)

- нормативный вес снегового покрова III - (1,8 кПа)

- наиболее холодная температура пятидневки - минус 37? С

- нормативная глубина промерзания - 1,9 м.

- степень огнестойкости здания II.

Здание имеет 5 надземных этажей, а также один подземный. Высота здания 19,7 м, здание имеет две лестничные клетки типа Л1 и лифт . Высота 1-5 этажа (от пола до пола) принята 3,6 м , подземного этажа 2,6 м (в чистоте). В подземном этаже на отм. -3,3м расположены технические помещения. На 1 этаже расположены помещения банка. На 2-5 этажах находятся офисные помещения.

Ведомость отделки помещений

Наименование или номер помещения	Потолок	Стены или перегородки	Низ стен или перегородок
	Площадь м2	Вид отделки	Площадь м2	Вид отделки	Площадь м2	Вид отделки	Высота мм
1	2	3	4	5	6	7	8
План подвала
1-9	521,75	Улучшенная окраска красками «Caparol»по улучшенной штукатурке	770,78	Улучшенная окраска красками «Caparol» по улучшенной штукатурке
План первого этажа
1,2,5,7,10,15, 17,21	232,99	Подвесной потолок «ARMSTRONG» на металлическом каркасе	527,05	Отделка декоративными штукатурками
18,28,32	59,82	Высококачественная окраска красками «Caparol» по ГКЛ на металлическом каркасе	147,07	Отделка обоями фирмы «ERFURT»
6,9,11,12,19,20, 26,34,38	60,85	Улучшенная окраска красками «Caparol»по улучшенной штукатурке	407,96	Улучшенная окраска красками «Caparol»
3,4,13,14,16,22, 23,25,27,29-33	112,01	Высококачественная окраска красками «Caparol» по ГКЛ на металлическом каркасе	502,06	Высококачественная окраска красками «Caparol»
35-37	15,55	Улучшенная окраска красками «Caparol» по ГКЛ на металлическом каркасе	34,00	Улучшенная окраска красками «Caparol» по улучшенной штукатурке и ГКЛВ	34,54	облицовка глазурованной керамической плиткой	1800
24	4,53	Улучшенная окраска красками «Caparol» по ГКЛ на металлическом каркасе	18,34	Улучшенная окраска красками «Caparol»
План второго этажа
13,15,16	109,86	Подвесной потолок «ARMSTRONG» на металлическом каркасе	268,16	Отделка декоративными штукатурками
18-20	12,8	Улучшенная окраска красками «Caparol» по ГКЛВ на металлическом каркасе	25,00	Улучшенная окраска красками «Caparol» по улучшенной штукатурке и ГКЛВ	36,50	облицовка глазурованной керамической плиткой	1800
12,17	20,25	Улучшенная окраска красками «Caparol» по ГКЛ на металлическом каркасе	68,00	Улучшенная окраска красками «Caparol»
1-11,21,22	460,84	Высококачественная окраска красками «Caparol» по ГКЛ на металлическом каркасе	861,13	Высококачественная окраска красками «Caparol» по высококачественной штукатурке
План третьего этажа
17,25	124,72	Подвесной потолок «ARMSTRONG» на металлическом каркасе	222,08	Отделка декоративными штукатурками
10,24	20,25	Улучшенная окраска красками «Caparol» по ГКЛ на металлическом каркасе	70,57	Улучшенная окраска красками «Caparol»
19-21	12,80	Улучшенная окраска красками «Caparol» по ГКЛВ на металлическом каркасе	25,00	Улучшенная окраска красками «Caparol» по улучшенной штукатурке и ГКЛВ	37,04	облицовка глазурованной керамической плиткой	1800
1-9,11-16,22,23	237,76	Высококачественная окраска красками «Caparol» по ГКЛ на металлическом каркасе	1056,82	Высококачественная окраска красками «Caparol» по высококачественной штукатурке
План четвертого этажа
15,16	124,72	Подвесной потолок «ARMSTRONG» на металлическом каркасе	22,08	Отделка декоративными штукатурками
19-21	12,80	Улучшенная окраска красками «Caparol» по ГКЛВ на металлическом каркасе	25,00	Улучшенная окраска красками «Caparol» по улучшенной штукатурке и ГКЛВ	37,04	облицовка глазурованной керамической плиткой	1800
18,24	20,25	Улучшенная окраска красками «Caparol» по ГКЛ на металлическом каркасе	70,57	Улучшенная окраска красками «Caparol»
1-14,22,23	412,14	Высококачественная окраска красками «Caparol» по ГКЛ на металлическом каркасе	1083,99	Высококачественная окраска красками «Caparol» по высококачественной штукатурке
План пятого этажа
8,15	124,72	Подвесной потолок «ARMSTRONG» на металлическом каркасе	222,08	Отделка декоративными штукатурками
18,20,21	12,80	Улучшенная окраска красками «Caparol» по ГКЛВ на металлическом каркасе	25,00	Улучшенная окраска красками «Caparol» по улучшенной штукатурке и ГКЛВ	37,04	облицовка глазурованной керамической плиткой	1800
17,19	19,35	Улучшенная окраска красками «Caparol» по ГКЛ на металлическом каркасе	70,57	Улучшенная окраска красками «Caparol»
1-7,9-14,22,23	398,17	Высококачественная окраска красками «Caparol» по ГКЛ на металлическом каркасе	1056,82	Высококачественная окраска красками «Caparol» по высококачественной штукатурке

Основные технико-экономические показатели.

Строительный объем 15421,83 м³

Общая площадь 3828,5 м²

Полезная площадь 2793,16 м²

Расчетная площадь 2202,16 м²

Площадь застройки 740,06 м²

2.2 Теплотехнические расчеты

Расчет стенового ограждения

Теплотехнический расчет производится согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» [1], СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника» [2], СНиП 23-01-99* «Строительная климатология» [3].

Исходные данные:

§ назначение объекта - административное здание;

§ назначение помещения - офисы;

§ параметры внутренней воздушной среды в помещении - t_int=+20С, _int=60%;

§ район возведения - г. Екатеринбург;

§ высота здания - 5 этажей;

элементы теплозащитной оболочки здания:

§ наружная стена - вновь возводимая;

§ совмещенное «теплое» покрытие - вновь возводимое.

1. Расчет толщины теплоизоляционного слоя



1. Штукатурный слой д=20мм, л=0,76 Вт/м²°С

2. Кладка из керамического кирпича на цем.-песч. растворе д=640мм, л=0,52 Вт/м²°С

3. Утеплитель «Фасад БАТТС» л=0,042 Вт/м²°С

4. Структурная штукатурка «САРАТЕСТ» д=4мм, л=0,76 Вт/м²°С

Определяющим фактором для оценки теплотехнических свойств ограждения является величина сопротивления теплопередаче R₀ [м² °С/Вт] ограждения в целом:

R₀ =R_int +R_констр +R_ext,

где

R_int - сопротивление тепловосприятию

R_конст - термическое сопротивление толщи конструкции

R_ext - сопротивление теплоотдаче

R_int=1/б_int , R_ext=1/б_ext,

где

б_int и б_ext - коэффициенты тепловосприятия и теплоотдачи внутренней и наружной поверхности соответственно

R_конст=? R_к.с, где

R_к.с - термическое сопротивление конструктивного слоя,

R_к.с= д/ л,

где

д -толщина конструктивного слоя, л - коэффициент теплопроводности, определяемый по таблице [1] соответственно условиям эксплуатации конструкции.

Согласно [1] приведенное сопротивление теплопередаче R₀ должно быть не менее нормируемого значения сопротивления теплопередаче R_req: R₀? R_req.

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче определяется по табл. 4 [1] в зависимости от значения градусо-суток отопительного периода:

R_req=a•D_d + b,

где

a и b - нормируемые табличные коэффициенты соответствующих групп зданий

Dd=(t_int-t_ht)·z_ht,

где

t_int - расчетная температура внутреннего воздуха в помещении;

t_ht - средняя температура наружного воздуха;

z_ht - продолжительность отопительного периода.

Толщину утеплителя найдем из условий R₀=R_req. Выберем значения л соответственно условиям эксплуатации рассчитываемой ограждающей конструкции:

t_int = +20⁰C - административные помещения, офисы; ц _int=60% > нормальный влажностный режим помещения,

В соответствии с приложением «В» к [1] г. Екатеринбург находится в зоне - "сухая".

Согласно табл. 2 [1] - условия эксплуатации А.

По таблицам СНиП определяем:

б_int =8,7 Вт/м²°С, б_ext=23 Вт/м²°С, t_ht=-6°С, z_ht=230сут

Dd=(20+6)·230=5980 єС·сут

a=0.0003, b=1.2

R_req=2.994 мІ·єС/Вт

R₀=1/23+1/8,7+х/0,042+0,02/0,76+0,64/0,52+0,004/0,76=1,421+23,81х

2,994=1,421+23,81х

х=0,066м

Принимаем толщину утеплителя 80 мм.

Вывод: R₀=1,421+23,81·0,08=3,326 мІ·єС/Вт

R₀ - R_req=((3,326-2,994)/2,994)·100%=11%, что соответствует требованию.

R₀?R_req (до 15 %). Толщина утеплителя приемлема.

Определение температур на границах конструктивных слоев стенового ограждения.

ф_х=t_int-((t_int-t_ext)/R₀)·(R_int+?R_x),

где

t_int - внутренняя температура среды; ⁰С

t_ext - внешняя температура среды (самой холодной пятидневки)

ф_x - температура на границе конструктивного слоя (х); ⁰С

R₀ - сопротивление теплопередаче ограждения; м²·⁰С/Вт

?R_x - термическое сопротивление слоев, расположенных между поверхностью ограждения и плоскостью х; м²·⁰С/Вт

Температура на внутренней поверхности ограждения:

ф_int=t_int-((t_int-t_ext)/R₀)·1/б_int=20-((20+35)/3,326)·1/8,7=18,1⁰C

Температура на границе слоя 1:

ф₁=t_int-((t_int-t_ext)/R₀)·(1/б_int+у₁/л₁)=20-((20+35)/3,326)·(1/8,7+0,02/0,76)=17,7⁰C

Температура на границе слоя 2:

ф₂=20-((20+35)/3,326)·(1/8,7+0,02/0,76+0,640/0,52)= - 2,7⁰C

Температура на границе слоя 3:

ф₃=20-((20+35)/3,326)·(1/8,7+0,02/0,76+0,640/0,52+0,08/0,042)= - 34,2⁰C

Температура на наружной поверхности стены:

ф_ext =20-((20+35)/3,326)·(1/8,7+0,02/0,76+0,640/0,52+0,08/0,042+0,004/0,76)= - 34,6⁰C

График функции изменения температуры в толще ограждения:

Из графика видно, что плоскость нулевых температур находится на границе утеплителя и кирпичной кладки, расположенной ближе к наружной поверхности ограждения. Расположение несущего слоя в зоне отрицательных температур негативно влияет на долговечность конструкции, и в данном случае этого удалось избежать.

Проверка соответствия конструкции ограждения комфортно-гигиеническим требованиям внутренней среды помещения.

Дt_n = t_int - ф_int ,

где

Дt_{n -} нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой на внутренней поверхности конструкции (определяется по СниП, табл.4); ⁰С

t_int - температура на внутренней поверхности ограждения; ⁰С

Дt_n =20-18,1 = 1,9 ⁰С, что соответствует требованиям, т.к. для наружных стен административных зданий по СНиПу Дt_n=4,5 ⁰С.

Определяем возможность выпадения конденсата на внутренней поверхности стены.

Степень насыщения воздуха влагой определяется его относительной влажностью ц% :

ц% = е/E ·100%,

где

е - фактическая упругость пара,

Е - предельная упругость пара, соответствующая расчетной внутренней температуре t_int.

По СНиПу определяем при t_int = 20⁰C: Е=2338 Па

Из определения фактической влажности находим фактическую упругость пара:

е=(60·2338)/100=1403 Па

Приняв фактическую упругость пара е за предельную Е, по СНиПу можно определить температуру точки росы t_d , ⁰С, при которой на внутренней поверхности ограждения выпадает конденсат е = E^/ = 2338 Па: t_d = 12,0 ⁰C

Температура на внутренней поверхности ограждения ф_int >t_d (ф_int = 18,1⁰C)

Температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и внутренней поверхности ограждения соответствует требуемому: на внутренней поверхности конденсат не выпадает, стеновое ограждение соответствует комфортно-гигиеническим требованиям.

Определение возможности выпадения конденсата водяного пара в толще ограждения.

Конденсация возможна в том случае, если фактическая упругость пара в некотором слое больше предельной упругости пара l > E. Необходимо построить график распределения предельной упругости пара в период самого холодного месяца. Т.к. величина предельной упругости пара определяется согласно температуре, необходимо определить температуры на границах конструктивных слоев в период самого холодного месяца.

ф_х=t_int-((t_int-t_ext)/R₀)·(R_int+?R_x),

но

здесь t_ext = -15,3⁰С- средняя температура самого холодного месяца

ф_int=t_int-((t_int-t_ext)/R₀)·1/б_int=20-((20+15,3)/3,326)·1/8,7= 18,7⁰C

ф₁=t_int-((t_int-t_ext)/R₀)·(1/б_int+у₁/л₁)=20-((20+15,3)/3,326)·(1/8,7+0,02/0,76)= 18,5 ⁰C

ф₂=20-((20+15,3)/3,326)·(1/8,7+0,02/0,76+0,640/0,52)= 5,4 ⁰C

ф₃=20-((20+15,3)/3,326)·(1/8,7+0,02/0,76+0,640/0,52+0,08/0,042)=-14,6⁰C

ф_ext =20-((20+15,3)/3,326)·(1/8,7+0,02/0,76+0,640/0,52+0,008/0,042+0,004/0,76)=

=-14,8 ⁰C

По СНиПу находим соответствующие значения упругости пара Е (Па):

ф_int=18,7⁰С, Е_int=2156 Па

ф₁=18,5⁰С, Е₁=2129 Па

ф₂=5,4⁰С, Е₂=891 Па

ф₃=-14,6⁰С, Е₃=172 Па

ф_ext =-14,8 ⁰C, Е_ext=168 Па

Величина парциального давления в любой точке в толще ограждающей конструкции (е_x) вычисляется по формуле:

е_x =е_int - ( е_{int -} е_ext )/R_vp ·R_vpx ,

где

е_{int -} упругость пара во внутренней воздушной среде, Па

е_{ext -} упругость пара во внешней среде, Па

R_{vp -} сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции, м²·ч·Па/мг

R_vpx - сопротивление паропроницаемости слоев между внутренней плоскостью ограждения и определяемым слоем

R_vpx = ?R_vpк.с , где

R_vpк.с - сопротивление паропроницаемости конструктивного слоя, м²·ч·Па/мг

R_vpк.с = д/м, где

д - толщина слоя, м

м - коэффициент паропроницаемости материала, определяемый по таблице СниП, мг/м²·ч·Па

е_int = ц_int·E/100% ; е_ext = ц_ext·E/100% ,где

ц_int (ц_ext) - относительная влажность воздуха во внутренне (внешней) среде, %

Е - предельная упругость пара, соответствующая расчетной внутренней t_int (внешней t_ext) температуре, Па

е- фактическая упругость пара во внутренней (внешней) среде, Па

Для заданных условий имеем:

t_int =20⁰C => E=2338 Па, ц_int = 60% => е_int =60·2338/100=1403 Па;

t_ext=-15,3⁰C => E=161Па, ц_int = 77% => е_int =77·161/100=124 Па;

Рассчитаем сопротивление паропроницаемости слоев:

д₁ = 0,02 м, м₁ = 0,09мг/(м²·ч·Па)

д₂ = 0,64 м, м₁ = 0,16мг/(м²·ч·Па)

д₃ = 0,08 м, м₁ = 0,31мг/(м²·ч·Па)

д₃ = 0,004 м, м₁ = 0,09мг/(м²·ч·Па)

R_vp= д₁/м₁+ д₂/м₂+ д₃/м₃=0,02/0,09+0,64/0,16+0,008/0,31+0,004/0,09=4,5м²·ч·Па/мг

Рассчитаем величину парциального давления на границах слоев:

е₁= 1403-((1403-124)/4,5)·(0,02/0,09)=1339,8 Па

е₂= 1403-((1403-124)/4,5)·(0,02/0,09+0,64/0,16)=203,0 Па

е₃= 1403-((1403-124)/4,5)·(0,02/0,09+0,64/0,16+0,08/0,31)=129,6 Па

е₄= 1403-((1403-124)/4,5)·(0,02/0,09+0,64/0,16+0,08/0,31+0,004/0,09)=117, Па = е_ext

Из построенного графика видно, что в толще конструкции конденсат не образуется.

Расчет покрытия

Теплотехнический расчет совмещенного покрытия

Состав покрытия:

Монолитная железобетонная плита

у=80 мм

л=1,92 Вт/(м·єС)

Пароизоляция - бикрост СПП с проклейкой горячим битумом-5

Утеплитель - плиты Rockwool Руф БАТТС Н - 110кг/м³

у=х мм

л=0,042 Вт/(м·єС)

Разуклонка из керамзитового гравия 45-…

у=45 мм

л=0,17 Вт/(м·єС)

Цементно-песчаная стяжка

у=5 мм

л=0,76Вт/(м·єС

Двухслойный ковер Техноэласт ЭКП, ЭПП-10

у=10 мм

л=0,17 Вт/(м·єС)

Максимальная температура

t_int = +20⁰C - офисы

D_d=(20+6)·230=5980 єС·сут

R_req=5,19 мІ·єС/Вт

Паро- и гидроизоляция на теплотехнические свойства конструкции существенного влияния не оказывает, и при расчете сопротивления покрытия теплопередаче слои паро- и гидроизоляции не учитываются.

R₀=1/23+1/8,7+0,01/0,17+0,005/0,75+0,045/0,17+0,х/0,042+0,08/1,92=0,530+23,81х

5,305=0,530+23,81х

х=0,196

Принимаем толщину утеплителя 200 мм.

R₀=0,530+23,81·0,200=5,292 мІ·єС/Вт

Рассчитанная толщина утеплителя соответствует требованию R₀?R_req (до 15%). R₀?R_req =(5,292-5,19)/5,19х100%=1,9%. Рассчитанная толщина приемлема.

Определение температур на границах конструктивных слоев покрытия.

ф_х = t_int - ((t_int - t_ext)/R₀)·(R_int + УR_x),

где

t_int - внутренняя температура среды;

t_ext - внешняя температура среды, температура самой холодной пятидневки;

ф_х - температура на границе конструктивного слоя Х;

R₀ - сопротивление теплопередаче покрытия;

УR_x - термическое сопротивление слоев, расположенных между поверхностью покрытия и плоскостью Х. Здесь слои паро- и гидроизоляции не учитываются.

ф _int = t_int - ((t_int - t_ext)/R₀)·1/б_int = 20-((20+35)/5,292)·1/8,7=18,8⁰С

ф₁ = t_int - ((t_int - t_ext)/R₀)·(1/б_int +у₁/л₁)= 20-((20+35)/5,292)·(1/8,7+0,08/1,92)=18,4⁰С

ф₃ = t_int - ((t_int - t_ext)/R₀)·(1/б_int +у₁/л₁ + у₄/л₄)=20-((20+35)/5,292)·(1/8,7+0,08/1,92+0,2/0,042) = -31,1⁰С

ф₄ = t_int - ((t_int - t_ext)/R₀)·(1/б_int +у₁/л₁ + у₄/л₄+ у₅/л₅)=20-((20+35)/5,292)·(1/8,7+0,08/1,92+0,2/0,042+0,045/0,17) = -33,8⁰С

ф_ext = t_int - ((t_int - t_ext)/R₀)·(1/б_int +у₁/л₁ + у₄/л₄+ у₅/л₅ + у₆/л₆)=20-((20+35)/5,292)·(1/8,7+0,08/1,92+0,2/0,042+0,045/0,17+0,005/0,76) = -34,0⁰С

Построим график изменения температур в толще покрытия:

Плоскость нулевых температур расположена в слое утеплителя, что положительно влияет на теплозащитные и прочностные свойства покрытия. Значит такое строение конструкции покрытия целесообразно и позволяет использовать его в заданных условиях и для заданных функций.

Проверка соответствия конструкции покрытия комфортно-гигиеническим требованиям внутренней среды помещения.

Аналогично расчету для стенового ограждения, определяем нормируемый температурный перепад ?t, между температурами на внутренней поверхности покрытия и внутренней воздушной среды:

?t_n = t_int - ф_int,

где

t_int - температура внутренней среды, ⁰С

ф_int - температура на внутренней поверхности покрытия, ⁰С

?t_n =20- 18,8 = 1,2⁰С, что соответствует предъявляемым СНиПом требованиям, где ?t_n= 2,5⁰С (для перекрытий над проездами в общественных учреждениях)

х=е/E ·100% =>е=х·E/100%, где

х - относительная влажность воздуха внутри помещения, %

е - фактическая упругость пара внутри помещения, Па

Е - предельная упругость пара, соответствующая расчетной температуре внутри помещения, Па

Здесь t_int = 20⁰С => Е=2338 Па

е= 60·2338/100 = 1403Па

температура t_d = 12,0⁰С - температура точки росы. При такой температуре на поверхности покрытия выпадает конденсат. Но температура внутренней среды помещения и на внутренней поверхности покрытия больше t_d, значит конденсат выпадать не будет.

Вывод: Температурный перепад между температурами внутренней поверхности покрытия и внутренней среды помещения соответствует нормам СНиПа, влага на внутренней поверхности покрытия не конденсируется, значит покрытие полностью соответствует комфортно-гигиеническим требованиям.

Итог. Рассчитанная толщина утеплителя применима для данной конструкции совмещенного «теплого» покрытия, при этом плоскость нулевой температуры расположена в утепляющем слое, что является положительной стороной такого конструктивного решения, т.к. благоприятно влияет на прочностные и теплоизоляционные свойства покрытия. Совмещенное покрытие полностью соответствует комфортно-гигиеническим требованиям, что определяет целесообразность его использования в данных климатических условиях и для данного объекта строительства.

2.3 Расчет звукоизоляции стены

1. Штукатурный слой 20мм

₀=1800кг/м³ h=20мм=0,02м

2. Кладка из керамического кирпича на цем.-песч. растворе

₀=1200кг/м³ h=380мм=0,38м

Определяем расчетную объемную массу конструкции:

Определяем поверхностную плотность конструкции:

f_b=90.8Гц

R_b=20lg m_э-12дб, где

m_э=Кm, К=1,1

m_э=1,1х528=580,8, тогда

R_b=20lg 580,8-12дб=43дб.

Согласно найденным значениям f_b и R_b наносим на график отрезок АВ. Из точки В проводим прямую ВС с наклоном 7,5дб на октаву.

Ломаная АВСD является графиком расчетной частотной характеристики изоляции оценивает расчетную частотную характеристику изоляции конструкции воздушного шума путем наложения графика нормативной частотной характеристики на график расчетной частотной характеристики.

Частота, Гц	Значение звукоизоляции Rб, дб	Величины неблагоприятных отклонений Rbр - Rbн, дб	Значение ординат нормативной кривой, сдвинутой на 3дб вниз Rbн - 3, дб	Величины неблагоприятных отклонений Rbр - (Rbн-3), дб
	на расч. графике Rbр, дб	на норм. графике Rbн, дб
100	41	27	14	24	17
125	41	32	9	29	12
160	41	37	4	34	7
200	41	42	-1	39	2
250	42	45	-3	42	0
320	43	48	-5	45	-3
400	45	51	-6	48	-3
500	47	53	-6	50	-3
630	48	55	-7	52	-4
800	50	56	-6	53	-3
1000	52	56	-4	53	-1
1250	53	56	-3	53	0
1600	55	56	-1	53	2
2000	57	56	1	53	4
2500	58	55	3	52	6
3200	60	54	6	51	9
4000	60	52	8	49	11
5000	60	50	10	47	13

1. ср. н.о. =55/18=3,12дбсмещаем на графике нормативную кривую вниз на 3 единицы

2. ср. н.о. =17/18=0,9 2 и н.о. max =78определим поправку (_b, дб)

_b=-3дб

Определим расчетный индекс звукоизоляции

J_b^р, дб =50+(-3дб)=47дб; J_b^н=47дб

J_b^р J_b^н; 47=47

исследуемая конструкция удовлетворяет требованиям изоляции ею воздушного шума и может быть применена в качестве перекрытия или стены.

2.4 Конструктивные решения

Конструктивная схема здания с самонесущими стенами сохранена в существующем виде до отметки + 3,105. Стены, покрытие, перекрытие колонны разбираются. Вследствие увеличения постоянных и временных нагрузок на перекрытие, а также на колонны, подлежат усилению ленточные фундаменты, и стены 1 -го этажа. Вновь запроектированное междуэтажные перекрытие представляет собой монолитную ж/б плиту толщиной 80 мм по стальному каркасу. Временная нормативная нагрузка на перекрытие не должна превышать 200 кг/м2 на отм. +7,200, +10,800,+14,400, 400 кг/м2 на отм. 0,000, +3,600.

Каркас здания имеет размеры в плане 18,0 м х 36,0 м (в осях) и представляет собой многоэтажную этажерку с подвалом.

Здание выполнено в одном температурном блоке без устройства деформационных швов.

В данном проекте разработаны металлические конструкции надстраиваемого каркаса административного здания со встроенным банком. Надстраиваются четыре этажа над первым этажом существующего здания.

Конструктивно надстраиваемое здание каркасное. Металлический каркас представляет собой несущие рамы в двух направлениях, образованные колоннами, ригелями и балками в уровне перекрытий и покрытия. Опирание металлических колонн на железобетонные колонны на отм. +3,105 - шарнирное.

Общая устойчивость здания в плоскости рам ( в двух направлениях) обеспечена рамными жесткими узлами соединения ригелей с колоннами, устойчивость жесткого диска монолитного железобетонного перекрытия и покрытия.

Колонны под каркас здания до отм. 3,105 запроектированы монолитные.

Выполнено усиление фундаментов железобетонной «рубашкой» с увеличением размеров подошвы. Железобетонная «рубашка» представляет собой монолитную оболочку, которая охватывает существующий фундамент со всех сторон. Запроектировано усиление кирпичных стен первого этажа железобетонной обоймой.

Лестницы - сборные ж/б ступени по металлическим косоурам.

Наружные самонесущие стены в осях 1-7 и несущие в осях А-Г толщиной 640 мм из кирпича КП - О 100/35/ГОСТ530-95 на растворе М50. Кладку внутренних стен и перегородок вести из кирпича КП-О-100/15/ ГОСТ530-95 на растворе М50. Внутренние перегородки толщиной 100 мм выполняются по металлическому каркасу с обшивкой плитами ГКЛВ. На путях эвакуации применять перегородки из негорючих плит ГВЛ. Монтаж производить с соблюдением СП 55-101-2000.

Оконные блоки выполнять из двухкамерного стеклопакета, в алюминиевом переплете из обыкновенного стекла с меж камерным расстоянием 6 мм.

Наружные стены утепляются Rockwool ФАСАД БАТТС t = 100 мм с коэффициентом 0,042 с отделкой структурной штукатуркой «СОРАТЕСТ». Участки стен, облицованные декоративными панелями «Алюкобонд» по принципу вентилируемого фасада , утеплитель Rockwool ВЕНТИ БАТТС t = 100 мм.

Огнезащита колонн - кирпичная кладка - 65 мм. Огнезащита балок покрытия и перекрытия - цементно-песчаная штукатурка толщиной - 40 мм по сетке. Огнезащита балок и косоуров лестничных маршей - цементно-песчаная штукатурка толщиной - 30 мм по сетке.

Для отделки фасадов используется изделия из искусственного камня. Рустованная часть фасада и декоративные элементы фасадов выполняются из плит Rockwool ФАСАД БАТТС с отделкой структурной штукатуркой «СОРАТЕСТ».

2.5 Основные решения по отоплению и вентиляции

Запроектированы две двухтрубных системы отопления с нижней разводкой. Отопительные приборы - конвекторы настенные с кожухом типа «Изотерм» с регулирующим клапаном подвала.

Вентиляция запроектирована приточно-вытяжная с механическим и естественным побуждением.

Для создания более комфортных условий дополнительно устанавливаются сплит-системы. Установка сплит-систем см. отдельный проект специализированной организации.

Во всех приточных системах предусмотрена очистка приточного воздуха от пыли. У входа в здание запроектирована электрическая тепловая завеса У1.

Воздухообмен в помещениях приняты по кратности или по расчету в соответствии с рекомендациями конкретных глав СНиП.

2.6 Водопотребление и водоотведение

В проекте приняты следующие системы водопровода и канализации:

- Хозяйственно-питьевой, противопожарный водопровод

- Водопровод горячего водоснабжения

- Бытовая канализация

- Дождевая канализация

- Канализация условно чистых стоков

Согласно техническим условиям, источником водоснабжения является сеть городского водопровода диаметром 200 мм, проходящего по ул. Луначарского.

Канализование проектируемого здания , согласно ТУ принято в существующую канализацию диаметром 200мм, проходящей по ул. Луначарского.

2.7 Мероприятия по обеспечению жизнедеятельности маломобильных групп населения

Для обеспечения жизнедеятельности маломобильных групп населения предусмотрено:

- устройство пандуса при входе в здание с уклоном не более 1:2 с высотой подъема не более 0,8м и шириной не менее 1,2м;

- пандусы оборудуются поручнями круглого сечения

- габариты зон для маневрирования инвалидных колясок приняты не менее 1,2х1,7м;

- наружные лестницы приняты шириной проступи - 0,4м, высота подъема проступи - 0,12м;

- предусмотрен лифт с размером кабины 1100мм х 2100мм;

- установка пониженного бортового камня в мечтах пересечения пешеходных путей с проезжей частью улиц;

- устройство тактильных полос из тротуарной плиты П.8;

- устройство мест для транспортных средств маломобильных групп населения, обозначенных разметкой и знаком.

2.8 Пожарная безопасность здания

Административное здание в соответствии со СНиП21.01 -97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» относиться ко II степени огнестойкости, по функциональной принадлежности к классу Ф4.

Объемно-планировочные решения в здании выполнены с учетом защищенности от воздействия огня в случае пожара, а так же безопасных достаточных путей эвакуации для служащих и посетителей.

В соответствии с проектом предусмотрены противопожарные мероприятия:

- вокруг реконструируемого здания существуют противопожарные разрывы шириной 6,0 м, между существующими зданиями;

- обеспечен подъезд с четырех сторон пожарных машин;

- планировка здания обеспечивает безопасную эвакуацию людей из помещений через эвакуационные выходы;

- для обеспечения II степени огнестойкости здания несущие стальные конструкции колонн и балок перекрытия покрываются огнезащитным составом;

- для эвакуации людей с каждого этажа предусмотрено не менее двух лестниц.

- все двери на путях эвакуации открываются по направлению выхода из здания;

- двери в технических помещениях, выход на кровлю запроектированы- противопожарными (0,6 часа)

- двери лестничных клеток имеют приспособление для самозакрывания и уплотнение на притворах;

- все проходы по ширине и высоте обеспечивают безопасную эвакуацию людей из здания;

- все помещения здания оборудованы извещателями пожарной сигнализации с выходом на общий пульт поста охраны и ручными средствами тушения пожара.

Наружное пожаротушение - наружный пожарный водопровод объединен с хозпитьевым водопроводом. Внутреннее пожаротушение - внутренний водопровод, пожарные гидранты, система автоматического пожаротушения, пожарно-охранная сигнализация и два ручных огнетушителя ОУ-5 по ТУ 22-150-128-89Е, расположенных в пожарных шкафах.

Таблица

Конструкции	Требуемый предел огнестойкости	Состав конструкции	Фактический предел огнестойкости
Внутренние стены лестничных клеток	REI 90	Монолитный железобетон (380 мм)	Удовлетворяет
Ненесущие наружные стены	Е15	Кирпич (640 мм), утеплитель (80 мм), штукатурка (24 мм)	Удовлетворяет
Перекрытия	REI 45	Монолитный железобетон (80 мм)	Удовлетворяет
Колонны	R90	Монолитный железобетон (840х840 мм)	Удовлетворяет
Лестничные марши и площадки	R60	Монолитный железобетон	Удовлетворяет

Класс конструктивной пожарной опасности здания - С1. Назначаем класс пожарной опасности строительных конструкций.

Конструкции	Требуемый класс пожарной опасности	Состав конструкции	Фактический класс пожарной опасности
Внутренние стены лестничных клеток	К0	Монолитный железобетон (380мм)	Удовлетворяет
Наружные стены с внешней стороны	К2	Кирпич (640 мм), утеплитель (80 мм), штукатурка (24 мм)	Удовлетворяет
Перекрытия	К1	Монолитный железобетон (80мм)	Удовлетворяет
Колонны	К1	Монолитный железобетон (840х840мм)	Удовлетворяет
Лестничные марши и площадки	К0	Монолитный железобетон	Удовлетворяет

3. Расчетно-конструктивная часть

3.1 Сбор нагрузок на каркас

1. Постоянные нагрузки

1.1. Вес колонны по осям Е-4 (1000х400 мм)

Вес колонны типового этажа (высота этажа за вычетом толщины

плиты перекрытия 2,58 м):

нормативный = 2,581,00,425 = 25,8 кН;

расчетный = = 25,81,1 = 28,38 кН.

Вес колонны чердака (высота этажа за вычетом толщины плиты

перекрытия 4,68 м):

нормативный = 4,681,00,425 = 46,8 кН;

- расчетный = = 46,81,1 = 51,48 кН.

1.2. Собственный вес стенового ограждения надземной части на один этаж.

Конструктивные слои стенового ограждения:

а) внутренняя облицовка штукатуркой из известково-песчаного раствора, =0,015 м, ₀ = 16 кН/м³;

б) газозолобетонные блоки, = 0,400 м, ₀ = 6 кН/м³;

в) утеплитель ПСБ-С = 0,100 м, ₀ = 0,4 кН/м³;

г) кирпичная кладка, = 0,120 м, ₀ = 14 кН/м³;

на этаж жилой части

нормативная

= (0,01516 + 0,4006 + 0,1000,4 + 0,12014) 2,58 = 7,35 кН/м;

- расчетная (для слоя а - _f = 1,3; для б, в и г - _f = 1,2)

= (0,015161,3 + 0,40061,2 + 0,1000,41,2 + 0,120141,2)2,58 =

= 8,88 кН/м;

1.3. Собственный вес плиты перекрытия ( =220 мм, _f =1,1) и пола (_f = 1,3).

- жилой части

= 0,22025 + 0,5 = 6,0 кН/м².

= 0,220251,1 + 0,51,3 = 6,7 кН/м²;

1.4. Вес перегородок (_f = 1,2)

жилой части

= 2,50 кН/м²;

= 2,501,2 = 3,0 кН/м²;

1.5. Вес покрытия (_f = 1,1)

= 9,65 кН/м²;

= 9,651,1 = 10,62 кН/м².

2. Временные нагрузки

2.1. Снеговая нагрузка

Полное расчетное значение снеговой нагрузки

s = s₀,

где s₀ = 1,8 кН/м² - расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности для III снегового района;

=1,0 - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.

Нормативная снеговая нагрузка (_f = 0,7)

s^н = 1,80,7 = 1,26 кН/м².

2.2. Временные нагрузки на перекрытия (_f = 1,3)

- жилой части (_f = 1,3)

= 1,5 кН/м²;

= 1,51,3 = 1,95 кН/м²;

- чердака (_f = 1,3)

= 0,7 кН/м²;

= 0,71,3 = 0,91 кН/м²;

2.3. Временные нагрузки на покрытие (_f = 1,3)

= 0,5 кН/м²;

= 0,51,3 = 0,65 кН/м2;

3.2. Расчет колонны

Производим расчет колонны 1 этажа по осям Е-4 (1000х400 мм).

1. Расчет колонны в плоскости изгиба по оси 4.

Грузовая площадь колонны:

А1=1,46,55=9,17 м2.

А2=1,946,55=12,7 м2.

Рис. 3.1. Грузовая площадь колонны

Нагрузка от перекрытия этажа:

P₁=(++)•A₁ г_n=(6,7+3,0+1,95) 9,17•0.95=101,5 кН

P₂=(++ )•A₂ г_n=(6,7+3,0+1,95) 12,7 •0.95=140,5 кН

Нагрузка от перекрытия чердака:

P_1ч=(++)•A₁ г_n=(6,7+3,0+0,91) 9,17•0.95=92,4 кН

P_2ч=(++ )•A₂ г_n=(6,7+3,0+0,91) 12,7 •0.95=128,0 кН

Нагрузка от перекрытия последнего этажа:

P₃=(+S+)А₁ г_n=(10,62+1,8+0,65) 9,17•0.95=113,9 кН

P₄=(+S+)А₂ г_n =(10,62+1,8+0,65) 12,7•0.95=157,7 кН

Нагрузка от собственного веса колонн

Р₅=(15+) г_n=(28,3815+51,48) •0.95=453,3 кН

а = 4 см

h₀ = 40 - 4 = 36 см

e_a = h/30 = 40/30 = 1,33 - случайный эксцентриситет

e_a = l/600 = 258/600 = 0,43 см

Принимаем e_a =1,33 см

N_b= P₃+ P₄+P_1ч+P_2ч+( P₁+ P₂) •15+ Р₅= =113,9+157,7+92,4+128,0+(101,5+140,5) 15 +453,3=4575,3 кН

N_p= P₂- P₁=140,5-101,5=39,0 кН

N_эт= P₁+ P₂=101,5+140,5=242,0 кН

N= N_b+ N_эт=4575,3+242,0=4817,3 кН

e₀₁ =(194-140)/2= 27 см > e_a=1,33 см

e₀ =2,62 см

e₀ = 2,62 < 0,3h₀ = 10,8 см

Гибкость колонны - л=l₀/i

необходимо учесть влияние прогиба элемента

Условная критическая сила:

, где

J=100·40³/12=533,3·10 ³ см⁴

ц_е=1+в·(м_е/м')

м_е/м'=1

в=1 - для тяжелого бетона.

ц_е,min=0.5+0.01·(l₀/h)-0.01·R_b·г_b=0.5-0.01·258·0,7/40-0.01·14.5·0.9=0.324

ц_е=1+1·1=2ц_е> ц_е,min

б=E_s/E_b=200000/20500=9.76

J_s=м·b·h₀(0.5h-a)²=0.004·100·36(0.5·40-4)²=3686,4 см⁴

д_е=e₀/h=2,62/40=0.066

Коэффициент з:

е=е₀·з + 0,5 h - а=2,62·1,06+0,5·40 - 4 =18,78 см

Принимаем бетон класса В25, арматура А-III

R_s = 365 МПа

R_sc = 365 МПа

_sp ? R_sc = 365 МПа - предельное напряжение в арматуре сжатой зоны,_sp = = R_s = 365 МПа.

R_b = 14,5 МПа

_b2 = 0,9

= 0,85 - 0,01R_bb2 =0,85-0,0114,50,9= 0,7195

_R = 0,53

x = h_{0 R} = 36 0,53 = 19,24 см

Принимаем х₁ = 20 см

= х₁/ h₀ = 20/ 36 = 0,56

Условие = 0,56 > _R = 0,53 выполняется, следовательно высоты бетона сжатой зоны достаточно.

A_s1^тр== 19,36 см²

Принимаем A-III 10 16 A_s1 = 20,11 cм²

_s = = 332,1 МПа

x₂ = = 36,4 см

х = 82 %

Т.к. необходимо чтобы х ? 3 % изменить величину х₁

Принимаем х₁ = 33 см

= х₁/ h₀ = 33,5/ 36 = 0,930

Условие = 0,930> _R = 0,53 выполняется, следовательно высоты бетона сжатой зоны достаточно.

A_s1^тр =

= 5,41 см²

Принимаем A-III 12 8 A_s1 = 6,036 cм²

_s = = -256,3 МПа

x₂ ==34,04

х = 1,37 %

_b2 R_b b x₂ (h₀ - 0,5x₂) + R_sc A_s1 (h₀ - a) =0,910³ 14,5 1,0 0,3404 (0,36 - 0,50,3404) + 365 10³ 6,036 10^-4 (0,36 - 0,04)=913,6 > N e = 904,7 - условие выполняется.

2. Расчет колонны в плоскости изгиба по оси Е.

Грузовая площадь колонны:

А1=3,343,35=11,19 м2.

А₂=3,343,2=10,69 м².

Рис. 3.2. Грузовая площадь колонны

Нагрузка от перекрытия этажа:

P₁=(++)•A₁ г_n=(6,7+3,0+1,95) 11,19•0.95=123,85 кН

P₂=(++ )•A₂ г_n=(6,7+3,0+1,95) 10,69 •0.95=118,31 кН

Нагрузка от перекрытия чердака:

P_1ч=(++)•A₁ г_n=(6,7+3,0+0,91) 11,19•0.95=112,79 кН

P_2ч=(++ )•A₂ г_n=(6,7+3,0+0,91) 10,69 •0.95=107,75 кН

Нагрузка от перекрытия последнего этажа:

P₃=(+S+)А₁ г_n=(10,62+1,8+0,65) 11,19•0.95=138,94 кН

P₄=(+S+)А₂ г_n =(10,62+1,8+0,65) 10,69•0.95=132,73 кН

Нагрузка от собственного веса колонн

Р₅=(15+) г_n=(28,3815+51,48) •0.95=453,3 кН

а = 4 см

h₀ = 100 - 4 = 96 см

e_a = h/30 = 100/30 = 3,33 - случайный эксцентриситет

e_a = l/600 = 258/600 = 0,43 см

Принимаем e_a =1,33 см

N_b= P₃+ P₄+P_1ч+P_2ч+( P₁+ P₂) •15+ Р₅= =138,94+132,73+112,79+107,75+(123,85+118,31) 15 +453,3=4577,9 кН

N_p= P₂- P₁=123,85-118,31=5,54 кН

N_эт= P₁+ P₂=123,85+118,31=242,16 кН

N= N_b+ N_эт=4577,9+242,16=4820,1 кН

e₀₁ =(335-320)/2= 7,5 см > e_a=3,33 см

e₀ =3,54 см

e₀ = 3,54 < 0,3h₀ = 28,8 см

Гибкость колонны - л=l₀/i

влияние прогиба элемента не учитываем.

е=е₀ + 0,5 h - а=3,54+0,5·100 - 4 =49,54 см

Бетон класса В25, арматура А-III

R_s = 365 МПа

R_sc = 365 МПа

_sp ? R_sc = 365 МПа - предельное напряжение в арматуре сжатой зоны,_sp = R_s = 365 МПа.

R_b = 14,5 МПа

_b2 = 0,9

= 0,85 - 0,01R_bb2 =0,85-0,0114,50,9= 0,7195

_R = 0,53

x = h_{0 R} = 96 0,53 = 50,88 см

Принимаем х₁ = 55 см

= х₁/ h₀ = 55/ 96 = 0,573

Условие = 0,573 > _R = 0,53 выполняется, следовательно высоты бетона сжатой зоны достаточно.

A_s2^тр =

= 20,6 см²

Принимаем A-III 12 16 A_s2 = 24,13 cм²

_s = = 298,21 МПа

x₂ = = 89,25 см

х = 62,3 %

Т.к. необходимо чтобы х ? 3 % изменить величину х₁

Принимаем х₁ = 62 см

= х₁/ h₀ = 87/ 96 = 0,906

Условие = 0,906> _R = 0,53 выполняется, следовательно высоты бетона сжатой зоны достаточно.

A_s2^тр =

= 0,178 см²

Принимаем A-III 12 3 A_s2 = 0,852 cм²

_s = = -219 МПа

x₂ ===89,6

х = 2,98 %

_b2 R_b b x₂ (h₀ - 0,5x₂) + R_sc A_s (h₀ - a) =0,910³ 14,5 0,4 0,87 (0,96 - 0,50,87) + 365 10³ 0,852 10^-4 (0,96 - 0,04)=2412,8 > N e = 2387,88 - условие выполняется

A_s = A_s1 + A_s2 =6,036+0,852 = 6,888 см² (128 АIII).

A_{s min}=м_min·b·h=0.002·100·40=8 см²

Принимаем A_s = 11,31 см² (1012 АIII). Поперечная арматура 8 АI.

Рис. 3.3. Схема армирования колонны.

3.3 Расчет плиты перекрытия

Производим расчет монолитного безбалочного перекрытия типового этажа здания в осях А-В.

Постоянная равнораспределенная нагрузка на плиту перекрытия от собственного веса плиты и пола 6,7 кН/м2.

Постоянная нагрузка от веса перегородок 3,0 кН/м².

Постоянная нагрузка от веса стенового ограждения 13,9 кН/м².

Временная равнораспределенная нагрузка 1,95 Кн/м².

Расчет выполнен программным комплексом "ЛИРА - Windows". В основу расчета положен метод конечных элементов в перемещениях. В качестве основных неизвестных приняты следующие перемещения узлов:

Z линейное по оси Z

UX угловое вокруг оси X

UY угловое вокруг оси Y

Имя задачи: Шадринский

Расчет плоской системы, состоящей из элементов плиты на статические воздействия

В расчетную схему включены следующие типы элементов:

тип 11. Прямоугольный элемент плиты.

Индексация и правила знаков усилий в конечных элементах.

Tип 11. Прямоугольный элемент плиты.

Конечный элемент воспринимает следующие виды усилий и реакций:

MX момент , действующий на сечение, ортогональное оси X1; положительный знак соответствует растяжению нижнего волокна (относительно оси Z1 ).

MY момент, действующий на сечение, ортогональное оси Y1; положительный знак соответствует растяжению нижнего волокна (относительно оси Z1 ).

MXY крутящий момент; положительный знак соответствует кривизне диагонали 1-4, направленной выпуклостью вниз (относительно оси Z1 ).

QX перерезывающая сила в сечении, ортогональном оси X1; положительный знак соответствует совпадению направления силы с направлением оси Z1 на той части элемента, в которой отсутствует узел 1.

QY перерезывающая сила в сечении, ортогональном оси Y1; положительный знак соответствует совпадению направления силы с направлением оси Z1 на той части элемента, в которой отсутствует узел 1.

Подбор арматуры на действие момента М_х

Разбиваем плиту на участки и подбираем арматуру по максимальным моментам на этих участках.

Рис. 3.4. Схема разбивки плиты.

Таблица усилий

№ участка	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Мх,кН·м	-36,8	21,7	-33,8	21,7	-35,8	-44,0	-44,0	23,6	-25,4	23,6	-7,8	-7,8

Характеристики прочности бетона и арматуры:

Бетон В25

Призменная прочность R_b = 14,5 МПа.

Коэффициент условий работы бетона _b2 = 0,9.

Сопротивление при растяжении R_bt = 1,05 МПа.

Модуль упругости бетона E_b = 30000 МПа

Арматура АIII

R_s=365 МПа.

R_sc=365 МПа.

Модуль упругости арматуры E_b = 200000 МПа

Характеристика сжатой зоны = 0,85 - 0,008R_bb2 =

= 0,85 -0,00814.50,9 =0,7456.

Вычисляем граничную высоту сжатой зоны:

_R = = =0,5639

где _sc,u ? R_sc = 365 МПа - предельное напряжение в арматуре сжатой зоны,_sR = R_s = 365 МПа.

Рабочая высота сечения h₀ = h - а = 220 - 20 = 200 мм.

Участок 1 и 5(М_х=-36,8 кНм):

Рассчитываем коэффициент _m = M_х /(R_{b b2} b) = 36,8/(14,5 0,9 1 0,2²) = 0,07.

Относительная высота сжатой зоны: == 0,073;

Во избежание преждевременного разрушения сжатой зоны бетона должно выполнятся условие: = 0,073 < _R = 0,5639 - выполняется, следовательно высоты бетона сжатой зоны достаточно.

Вычисляем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:

= = 5,23 см².

Принимаем арматуру 10 10 АIII,с шагом 100 мм. и площадью поперечного сечения Аs = 7,85 см².

Участок 2 и 4(М_х=21,7 кНм):

Рассчитываем коэффициент _m = M_х /(R_{b b2} b) = 21,7/(14,5 0,9 1 0,2²) = 0,042.

Относительная высота сжатой зоны: == 0,043;

Во избежание преждевременного разрушения сжатой зоны бетона должно выполнятся условие: = 0,043 < _R = 0,5639 - выполняется, следовательно высоты бетона сжатой зоны достаточно.

Вычисляем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:

= = 3,04 см².

Принимаем арматуру 7 8 АIII,с шагом 150 мм. и площадью поперечного сечения Аs = 3,521 см².

Участок 3 (М_х=-33,8 кНм):

Рассчитываем коэффициент _m = M_х /(R_{b b2} b) = 33,8/(14,5 0,9 1 0,2²) = 0,065.

Относительная высота сжатой зоны: == 0,067;

Во избежание преждевременного разрушения сжатой зоны бетона должно выполнятся условие: = 0,067 < _R = 0,5639 - выполняется, следовательно высоты бетона сжатой зоны достаточно.