Расчет железобетонного покрытия в проектируемом здании

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Исходные данные

Проектируемое здание представляет собой 17-этажное монолитное железобетонное каркасное, с техническим этажом на отм. +47.600.

Жёсткость и пространственная устойчивость здания в целом обеспечивается наличием массивной фундаментной плиты, каркасом из монолитного железобетона, в том числе рамностью узлов (совместной работой несущих конструкций здания) в обоих направлениях, дисками перекрытий и покрытий, стенами лестнично-лифтовых блоков, которые являются вертикальными диафрагмами жёсткости (ядром жёсткости), а также жёстким сопряжением стен каркаса подвальной части с фундаментной плитой.

Верхняя отметка здания 49,4 (52,1) м. Размеры здания в осях 32,413,2м.

Монолитные железобетонные конструкции здания представлены:

стены ЛЛУ, толщиной 300 мм;

плиты перекрытия толщиной 200 мм, покрытия - 200 мм;

лестничные марши сборные;

фундамент здания представляет собой монолитную железобетонную плиту, толщиной 1,0 м. Глубина заложения фундамента - 3,6 м. Отметка пола подвала - 2,5 м.

Все монолитные железобетонные вертикальные конструкции (стены) выполнены из бетона класса В25, с расчетным сопротивлением сжатию , растяжению - , с начальным модулем упругости бетона естественного твердения при сжатии и растяжении

Все монолитные железобетонные горизонтальные конструкции (плиты перекрытия, покрытия) выполнены из бетона класса В25, с расчетным сопротивлением сжатию , при растяжению - , с начальным модулем упругости бетона естественного твердения при сжатии и растяжении .

Фундаментная плита выполнена из бетона класса В25, с расчетным сопротивлением сжатию , растяжению - , начальным модулем упругости .

Все значения прочностных характеристик бетона, входящие в расчётные зависимости принимаем с учётом коэф. условий работы

Продольная рабочая арматура всех монолитных железобетонных конструкций (стен, колонн, плит перекрытия, фундаментной плиты) класса A500С, с расчетным сопротивлением растяжению, сжатию ; поперечная арматура класса В500С с расчетным сопротивлением . Значение модуля упругости арматуры .

Район строительства (г. Ростов), находится: в IV снеговом районе с расчетным значением давления снегового покрова ; I ветровом районе с нормативным значением ветрового давления , при типе местности В.

2. Данные при проведении расчёта перекрытия типового этажа

2.1 Основные положения расчета перекрытия типового этажа

Расчет конструкций выполнен в соответствии со строительными нормами и правилами:

1. СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия".

2. СП 52-103-2007 "Железобетонные монолитные конструкции здания".

3. СП 52-101-2003 "Бетонные и железобетонные конструкции из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры"

В расчетах использованы также:

4. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003).

5. Пособие по проектированию жилых зданий. Выпуск 3. Конструкции жилых зданий. М., 1989.

Для компьютерных расчетов использован программный комплекс ЛИРА (ЛИР-ВИЗОР, ЛИР-АРМ). Расчет поперечных диафрагм (внутренних стен) про-водился в предположении неизменяемости (из-за большой жесткости) подземной части здания.

2.2 Сбор нагрузок на перекрытие типового этажа

Сбор нагрузок приведён в табл. 3.1 - 3.9.

Коэффициент надёжности по ответственности здания принят согласно[1] .

Таблица 1 Нагрузки на 1 м2 перекрытия жилых помещений

2.3 Подбор арматуры плиты перекрытия

Рассчитывается монолитная плита перекрытия для типового этажа (выбран этаж верхней трети здания - 6 этаж) толщиной 200 мм (описание и материалы см. в исходных данных).

Железобетонная плита армируется у нижней и верхней граней плиты по направлениям OX и OY (погонная площадь Ax-н, Ax-в, Ay-н, Ay-в) с учетом действия изгибающих и крутящего моментов Mx, My, Mxy, а также перерезывающих сил Qx, Qy. Усилия определены на один погонный метр в срединной поверхности плиты в центре тяжести конечного элемента.

Подбор площади сечения арматуры осуществляется по направлениям X и Y из условий прочности и обеспечения минимума суммарного расхода арматуры. Исходя из максимальных усилий, действующих в направлениях местных осей, вычисляются максимальные площади сечения арматуры в одном направлении как для изгибаемого элемента. Проверяются условия прочности и, в случае необходимости, площадь сечения арматуры увеличивается. Полученные площади принимаются в качестве начального приближения. Далее: назначается шаг стержней d по площади арматуры (25% от максимальной из начальных площадей); проверяются условия прочности для всех расчетных сочетаний усилий; процесс прекращается при d < 10% от начального значения. При этом точность подбора минимального сечения арматуры составляет 2-3% от начального приближения.

Далее выполняется расчет по образованию трещин. При необходимости площадь сечения арматуры увеличивается.

Результаты расчета плиты перекрытия на отм. +16.800:

изополя перемещений вдоль оси OZ (прогибы) - рис. 3.1;

изополя изгибающих моментов Mx (вдоль буквенных осей) - рис. 3.2;

изополя распределения изгибающих моментов My - рис. 3.3;

изополя площади нижней арматуры вдоль оси X от - рис. 3.4;

изополя площади верхней арматуры вдоль оси X - рис. 3.5;

изополя площади нижней арматуры вдоль оси Y - рис. 3.6;

изополя площади верхней арматуры вдоль оси Y - рис. 3.7;

Рис. 3.1 - 3D вид расчетной схемы

Рис. 3.2 - Расчетная схема в ПК ЛИРА 9.6 R9

Рис. 3.3 - Деформированная модель расчетной схемы здания

Рис. 3.4 - Изополя перемещений вдоль оси OZ (прогибы) от нормативных нагрузок, мм

Рис. 3.5 - Изополя изгибающих моментов Mx от расчетных нагрузок, т•м/м

Рис. 3.6 - Изополя изгибающих моментов My от расчетных нагрузок, т•м/м

Рис. 3.7 - Изополя поперечных сил Qx от расчетных нагрузок, т/м

Рис. 3.8 - Изополя поперечных сил Qy от расчетных нагрузок, т/м

Рис. 3.9 - Изополя площади нижней арматуры вдоль оси X (вдоль буквенных осей), см2/м

Рис. 3.10 - Изополя площади верхней арматуры вдоль оси X (вдоль буквенных осей), см2/м

Рис. 3.11 - Изополя площади нижней арматуры вдоль оси Y (вдоль числовых осей), см2/м

Плита перекрытия на отм. +16.800

Рис. 3.12 - Изополя площади верхней арматуры вдоль оси Y (вдоль числовых осей), см2/м

3. Анализ результатов расчета

3.1 Анализ результатов расчёта монолитной плиты перекрытия

По результатам расчета плиты перекрытия (см. рис. 3.1 - рис. 3.7) подбирается ее армирование.

Верхнее армирование:

Расчетное армирование плиты в пролете в направлении оси ОY (вдоль числовых осей) - . Подбираем фоновую арматуру 10A500С с шагом . Фактическая площадь арматуры равна .

Расчетное армирование плиты в пролете в направлении оси ОX (вдоль буквенных осей) - . Подбираем фоновую арматуру 10A500С с шагом . Фактическая площадь арматуры равна .

Расчетное армирование плиты в приопорных зонах в направлении оси ОХ (вдоль буквенных осей) - . Устанавливаем дополнительно 10A500С с шагом . Фактическая площадь арматуры равна .

Расчетное армирование плиты в приопорных зонах в направлении оси ОY (вдоль числовых осей) - . Устанавливаем дополнительно 10A500С с шагом . Фактическая площадь арматуры равна .

Нижнее армирование:

Расчетное армирование плиты в направлении оси ОY (вдоль числовых осей) - . Подбираем фоновую арматуру 10A500С с шагом . Фактическая площадь арматуры равна .

Расчетное армирование плиты в направлении оси ОX (вдоль буквенных осей) - . Подбираем фоновую арматуру 10 A500С с шагом . Фактическая площадь арматуры равна .

Расчетное армирование плиты в зонах дополнительного армирования в направлении оси ОY (вдоль числовых осей) - . Устанавливаем дополнительно 10A500С с шагом . Фактическая площадь арматуры равна .

Расчетное армирование плиты в зонах дополнительного армирования в направлении оси ОX (вдоль буквенных осей) - . Устанавливаем дополнительно 10A500С с шагом . Фактическая площадь арматуры равна .

3.2 Перепуски и анкеровка арматуры перекрытия

Подбор значений перепусков и анкеровки установленной арматуры перекрытия выполнен с использованием стандартных таблиц и графиков в зависимости от вида бетона и класса и диаметра арматуры. Полученные значения приведены в примечаниях графической части.

3.3 Расчёт плиты перекрытия по деформациям

строительный железобетонный жилой арматура

Вертикальные перемещения f(qn,lon) от действия длительной части нормативной нагрузки был произведён в ПК ЛИРА 9.6 (R9). Максимальный прогиб составил 11,2 мм и не превышает допустимую величину (см. рис. 3.1).

Предельный прогиб по п. 2 табл. 19 [1] и прил. Е2 п. Е.2.1 табл. Е.1 п.2 при пролёте, равном расстоянию между опорами по диагонали составляет:

.

Список литературы

1. СП 20.13330.2011 СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия. (Актуализированная редакция)

2. СП 52-103-2007 "Железобетонные монолитные конструкции здания".

3. СП 52-101-2003 "Бетонные и железобетонные конструкции из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры"

4. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003).

5. Пособие по проектированию жилых зданий. Выпуск 3. Конструкции жилых зданий. М., 1989.

Размещено на Allbest.ru