Планировка и застройка городов, поселков и сельских населенных пунктов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Для осуществления строительства гражданских и жилых зданий в нашей стране особое внимание уделяется вопросам индустриализации строительства, снижению его стоимости.

Актуальной задачей является создание более совершенных, экономичных и менее трудоемких железобетонных конструкций индустриальных методов их выполнения. В период реформирования экономики, сокращения объемов строительства актуализировалась проблема эффективного использования капиталовложений. Решение указанной проблемы в первую очередь связано с повышением уровня индустриализации строительства.

Отличительными чертами современного строительства являются:

перенесение значительной части строительных процессов в заводские условия;

механизированный монтаж элементов максимальной заводской готовности.

Для усиленной реализации принципа заводского изготовления строительных конструкций и деталей при максимальной механизации строительно-монтажных работ необходима унификация и оптимизация зданий, их элементов.

Прирост объемов капитального строительства должен быть полностью обеспечен за счет повышения производительности труда.

Требования, предъявляемые к строительству, к его способности эффективно удовлетворять запросы общества и непрерывно развивающихся производительных сил будет систематически возрастать в будущем.

Для успешного выполнения планов капитального строительства с наименьшей затратой финансовых, материально-технических и трудовых ресурсов и в короткие сроки необходимо всемерно повышать технический уровень строительного производства, развивать и совершенствовать его материально-техническую базу. Важнейшим направлением здесь остается создание и внедрение в строительство таких конструктивных решений элементов зданий и сооружений, а также способов их изготовления и монтажа, которые обеспечивали бы значительное повышение уровня его индустриализации и снижение материалоемкости.

Существенное влияние на совершенствование существующих и создание новых строительных конструкций оказывает развитие материально-технической базы строительства. Заводы железобетонных конструкций осваивают производство высокомарочных тяжелых бетонов повышенной прочности. Организовывается производство легких конструкций для сборно-разборных зданий пониженной капитальности. Большое число выполненных в последние годы различных исследовательских и проектных разработок, касающихся конструкций жилых и гражданских зданий, нуждается в определенной их систематизации и анализе с целью ознакомления с ними инженерно-технических работников.

1. АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

1.1 Природно-климатические условия

Участок отведенный для проектирования и строительства жилого комплекса, расположен на пересечении пр.Победы и ул.Богенбая в г.Астане. В геоморфологическом отношении территория изыскания расположена на водораздельной равнине. Поверхность участка ровная и характеризуется абсолютными отметками 346,8-347,4 м.

По климатическим условиям район строительства относится к району1-В.

Расчетная температура наружного воздуха минус 35°

Нормативное значение ветрового давления - 38кгс/м

Нормативное значение снегового покрова - 100кг/м²

Нормативная глубина промерзания грунта - 2,30м

Климат района резко континентальный и характеризуется продолжительной и холодной зимой, коротким, но жарким летом. Район относится к зоне недостаточного и неустойчивого увлажнения.

Средняя месячная температура в январе составляет -16,8 градусов, в июле - +20,4 градусов.

Среднегодовая скорость ветра равна 4,8 м/сек. Количество дней с ветром в году составляет 280-300. Нормативная глубина промерзания для г.Астаны 184 см (для глинистых грунтов), 240 см (для песчаных) , 272см (для крупнообломочных грунтов).

Средняя глубина проникновения "0" в грунт - 250 см (наибольшее проникновение бывает обычно в марте).

Абсолютный максимум зафиксирован в апреле - 350 см.

Среднегодовая величина относительной влажности составляет 69%.

1.2 Генеральный план

Общая площадь участка составляет - 4,1794 га

Генплан разработан согласно СНиП РК 3.01-01АС-2007 "Планировка и застройка г.Астаны" и СНиП РК 3.02-43-2007* "Жилые здания".

Генеральный план разработан в соответствии с заданием на проектирование. Технические решения по генеральному плану, транспорту и инженерным сетям приняты на основе действующих технических, санитарных и противопожарных норм.

Предусмотрены озеленения придомовых территорий, площадки для игр детей и отдыха взрослых, хозплощадки, спортплощадки, автостоянки приняты согласно норм.

Генеральный план выполнен на топографической съемке в масштабе 1:500. Система координат местная. Система высот балтийская.

Проезд по участку и прилегающей территории обеспечивает возможность передвижения пожарного автотранспорта вокруг комплекса.

1.3 Объемно-планировочное решение

Здание 9-ти этажного жилого дома прямоугольное. Размеры в плане (в осях) 19,0 44,5 м. Высота этажа - 3,0м. Высота цокольного этажа (подвала) - 2,2м. Стены подвала - монолитные железобетонные и из сборных бетонных блоков.

За относительную отметку 0.000 принята отметка чистого пола первого этажа здания.

Пространственная жесткость обеспечена совместной работой стен и дисков перекрытий, введено связевое армирование в углах и пересечениях стен.

Основные показатели

Таблица 1

Тип по проекту	Состав квартир	Кол.	Жилая площадь, м2	Общая площадь, м2	Полезная площадь, м2
II	Двухкомнатных	8	426,1	843,9
III	Трехкомнатных	19	1339,2	2386,9
IV	Четырехконатных	8	668,7	1171,95
	Итого	35	2434,0	4402,8	4760,1
	Строительный объем, м3	24400,0
	в том числе выше отметки 0.000, м3	22788,8
	Площадь застройки, м2	810,0
	к	0,511
	Площадь жилого здания	5646

1.4 Конструктивное решение здания

Уровень ответственности -II

Степень долговечности - II

Степень огнестойкости - II

Класс функциональной пожарной опасности - Ф 1,3

Основанием свайных фундаментов служат элювиальные глинистые твердые грунты.

Свая С 7-30 по ГОСТ 19804.1 - 79.

Стены - самонесущие из силикатного полнотелого кирпича марки 150 на растворе марки 100 с отметки минус 0.180 до отметки 15.000, выше - того же кирпича марки 100 на растворе марки 75.

Покрытие - современное из сборных железобетонных плит по серии 1.465 -7 вып. 3.

Перекрытия - из сборных железобетонных плит по серии 1, 141.1 в 64.

Перемычки - железобетонные для зданий с кирпичными стенами по с. 1.038.1 - 1 вып. 1.

Кровля - рулонная с защитным гравийным слоем.

Двери - деревянные наружные для жилых и общественных зданий по ГОСТ 24698 - 81.

Двери - деревянные внутренние для жилых и общественных зданий по ГОСТ 6629 - 88.

Окна и балконные двери - деревянные с тройным остеклением для жилых и общественных зданий по ГОСТ 16289 - 86.

Плиты подоконные - железобетонные для жилых, общественных и вспомогательных зданий по ГОСТ 26919 - 86.

Ступени - железобетонные и бетонные по ГОСТ 8787.0 - 81.

Двери - металлические, противопожарные по с. 1.4.36.2 - 22 вып.1.

Лестничные марши по с. 1.251.1 - 4 вып.1.

Сборные железобетонные марши, площадки и проступи по с. 1.050.1 - 2 вып.2.

Отделка наружная - облицовочная, кирпич охристого цвета

Ведомость отделки помещений

Таблица 2

Наименование помещения	Вид отделки	Примечания
	Потолок	Стены или перегородки	Низ стен или перегородок
Общие комнаты, спальни, кабинеты, прихожие, кладовые	Затирка, водоэмульсионная окраска	Штукатурка, улучшенная оклейка обоями	________
Кухни, столовые, санузлы	Затирка, водоэмульсионная окраска	Штукатурка, улучшенная водоэмульсионная окраска	Облицовка глазурованной плиткой светлых тонов
Входной тамбур, лестничная клетка, коридоры	Затирка, водоэмульсионная окраска	Штукатурка, улучшенная водоэмульсионная окраска	Масляная панель h = 1,6 м
Машинное помещение	Затирка, известковая побелка	Штукатурка, масляная окраска	________
Насосная, тепловой пункт	Затирка, известковая побелка	Штукатурка, известковая побелка	________
Мусоросборная камера	Затирка, известковая побелка	Штукатурка, облицовка керамической плиткой	________

1.5 Технико-экономическое обоснование конструктивных решений

Варианты сопоставления при разработке организационно-технических мероприятий приведены в таблице 3

Таблица 3

Вариант, предусмотренный мероприятиями	Варианты для сравнения
Внедрение прогрессивных конструкций
Полы из керамических плит Полы из линолеума	Полы мозаичные, толщиной 20 мм Полы дощатые

Сметная стоимость С₁ проектного варианта берется по локальной смете №1 (прямые затраты с накладными расходами) для сравниваемого варианта.

С₂ аналогично по ЕРЕР.

Годовые эксплуатационные расходы К₁ и К₂ определяются как:

К₁ = С_В1 + С_Р1;

К₂ = С_В2 + С_Р2

где

С_В1 + С_В2 - отчисления на восстановление по вариантам:

С_В1 = С_С1/Т₁; С_В2 = С_С2/Т₂

где

Т₁ и Т₂ - сроки службы конструкций.

С_Р1 = С_С1·Н₀₁/100;

С_Р2 = С_С2·Н₀₂/100

где

Н₀₁ и Н₀₂ - нормы отчислений на капитальный и текущий ремонт по вариантам.

а) По первому варианту приняты полы из керамических плит, по второму из мозаичных плит (для сравнения). По ЕРЕР (сб.11 - "Полы") определяем себестоимость и трудовые затраты по таблице №10.

Таким образом: С_С1 = 4982.2 тенге; С_С2 = 6801.4 тенге

К₁ = С_В1 + С_Р1 = С_С1/Т₁ + С_С1·Н₀₁/100 = 4982.2/10 + 4982.2·18/100 = 498.2 + 29,878=1395,02 тг

К₂ = С_В2 + С_Р2 = С_С2/Т₂ + С_С2·Н₀₂/100 = 6801,4 /10 + 6801,4 ·18/100 = 680,14 + +1224,2 = 1904,34 тг

Срок службы и отчисления на капитальный и текущий ремонты приняты для керамических плит и мозаичных полов одинаковыми, что есть десять лет и 18%.

Э_ОТ = (С_С2 + Е_Н·К₂) - (С_с1 + Е_Н·К₁) = (6801,4 + 0,12·1904,34) - (4651,7 + +0,12·1395,02) = (6801,4 + 228,6) - (4651,7 + 167,30) = 7030 -4819 = 2211 тг на 100 м² по

Экономический эффект от уменьшения трудоемкости составляет

Э_ТР = С_С1·(1 - Т_ТР1/T_TP2) = 6801,4·(1 - 147,2/179,8) = 6801,4·(1-0,81) = 6801,4·0,19 = 1292,2 тг на 100 м² пола.

Таким образом, общий экономический эффект от замены мозаичных полов керамическими плитками составляет на 100 м²: 2211 + 1292,2 = 3503,2 тг.

б) По первому варианту приняты полы из линолеума, по второму дощатые полы (для сравнения). По ЕРЕР (сб.1 "Полы") определяем себестоимость.

Таким образом: С_С1 = 4982,2 тг; С_С2 = 6801,4 тг

К₁ = 4982,2/6 + 4982,2·32,7/100 = 2459,5 тг

К₂ = 6801,4/6 + 6801,4·32,7/100 = 3257,7 тг

Срок службы и отчисления на капитальный и текущий ремонты принята для линолеумных и дощатых полов одинаковыми, то есть шесть лет и 32,7%. Отсюда экономический эффект составляет:

Э_ОТ = (6801,4+ 0,12·3257,7) - (4982,2 + 0,12·2459,5) = (6801,4 +390,9) - (4982,2 + +295,1) = 7192,3 -5277,3=1915 тг на 100 м² пола.

Трудоемкость работ по первому варианту сокращается на:

179,8 - 147,3 = 32,6 чел-ч на 100 м² пола.

Экономический эффект от уменьшения трудоемкости составляет:

Э_ТР = 4982,2·(1 -147,3/179,8) = 4982,2·(1- 0,81) = 4982,2·0,19 = 946,6 тг.

Общий экономический эффект от замены дощатых полов линолеумными составляет на 100 м² пола 1915 + 946,6 = 2861,6 тенге.

Результаты расчета экономической эффективности от внедрения организационно-технических мероприятий вносим с таблицы 4

Таблица 4

№ п/п	Показатели	Вариант №1 (по проекту)	Вариант №2 (для сравнения)
а	Сметная стоимость Годовые эксплуатационные расходы Трудоемкость работ	4982,2 тг 1395,2 тг 217,2 чел.-ч	6801,40 тг 1904,34 тг 319 чел.-ч
б	Сметная стоимость Годовые эксплуатационные расходы Трудоемкость работ	4982,2 тг 2459,6 тг 147,3 чел.-ч	6801,4 тг 3257,7 тг 179,8 чел.-ч

1.6 Инженерные сети

В жилом комплексе запроектированы следующие инженерные сети и оборудования:

Водопровод хозяйственно-питьевой. Непосредственным отбором воды от существующих сетей водопровода.

Канализация - сброс во внутриплощадочную канализационную сеть со сбросом в сети канализации.

Ливневая канализация - сброс в трассу ливневой канализации согласно ПДП района.

Электроснабжение второй категории надежности.

Система связи - городская телефонная сеть, телевидение, сеть кабельного ТВ.

Отопление централизованное, от городских тепловых сетей.

Вентиляция - приточно-вытяжная с естественным побуждением.

Внутренние инженерные сети выполнены согласно задания на проектирование и СНиП РК.

1.6.1 Водопровод и канализация

Проект разработан на основании задания на проектирование, и в соответствии с требованиями СНиП РК 4.01-41-2006, СНиП 3.02-43-2007. Рабочий проект по системе внутреннего водопровода и канализации выполнен на основании:

- действующих строительных норм и правил проектирования, государственных;

- стандартов, в соответствии со СНиП РК 4.01-41-2006, СНиП РК 3.02-43-2007;

- чертежей марки АР.

Расчет систем водопровода и канализации

Исходные данные:

Количество человек - 80

Количество приборов

на холодную воду - 180 шт.

на горячую воду - 134 шт.

Норма расхода холодной воды согласно СНиП 2.01-01-85*, приложение 3, равны в сутках - 180 л/сут., в час - 5,6 л/ч. Расход воды одним прибором - 0,2 (200).

Определение расходов холодной воды в системах водоснабжения

Вероятность действия санитарно-технических приборов на участках сети определяем по формуле:

Размещено на http://www.allbest.ru/

где

U - количество человек, 80;

q^час_хол - норма холодной воды на одного человека, 5,6;

N - количество приборов (унитазы +умывальники + ванны), 180.

Р = 5,680/0,21803600 = 0,0035

Произведение NР = 0,0035180 = 0,63.

По таблице 2 приложения СНиП 2.0-01-85* находим коэффициент , соответствующий NP = 0,63; = 0,767.

Секундный расход холодной воды по формуле:

q_сек = 5q₀,

где

q₀ - расход воды прибором, принимаемый по приложению 3, 0,2 л/с;

- найденный выше коэффициент. 0,767;

q_сек - 50,20,767 = 0,767 л/с.

Часовой расход находи по формуле:

q_час = 0,005qⁿ₀,

где qⁿ₀ - расход воды прибором, принимаемый из приложения 3, 0,2 л/с.

Вероятность использования санитарно-технических приборов для систем, определяем по формуле:

Суточный расход определяем по формуле:

Q_сут = q^сут_хол U,

где

q^сут_хол - норма расхода воды на одного человека, 180;

U - количество людей, 80.

Q_сут = 180 80 = 14,4 м³/сут.

Нормы расхода горячей воды, согласно СНиП 2.0-0.1-85*, приложение 3, равны:



В сутках - 120 л/сут.,

В час - 10 л/ч.

Секундный расход горячей воды равен:

q_сек = 50,21.02 = 1,02 л/с.

Часовой расход горячей воды равен:

Суточный расход горячей воды равен

Q = 80120 = 9,6 м³/сут.

Расчет водомерного счетчика

Водомер расчитываем на прпуск расчетного секундного расхода воды, q = 0,767.

Согласно СНиП 2.0-0.1-85*, таблица 4, гидравлическое сопротивление счетчика S, диаметра 25, равно 2,64 м/(л/с)².

Потери напора в счетчиках h определяются по формуле::

h = Sq², м.

h = 2,640,767² = 1,56 м

1,56<5 м, следовательно водомер ВСКМ-25 удовлетворяет условиям.

Гидравлический расчет системы водопровода

Гидравлический расчет состоит в определении экономических диаметров труб по расчетным секундным расходам воды. Для гидравлического расчета используем "Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб", под редакцией Шевелева. Данные расчетов приведены для В1 в таблице 5, для Т3 в таблице 6.

Гидравлический расчет водопроводной сети (Р = 0,0035)

Таблица 5

№ расчетных участков	Количество приборов на расчетном участке	NP	(СНиП II-30-76, прил.12)	q =5q0, расход воды на расчетном участке, л/с	l-длина расчетного участка, м	, диаметр расчетного участка, мм	V - скорость на расчетном участке, м/с	h - потери напора	Hl- потери напора на расчетномучастке
1-2	5	0,0175	0,21	0,21	3	20	0,78	110,6	0,332
2-3	10	0,034	0,245	0,245	3	20	0,78	110,6	0,332
3-4	15	0,0525	0,276	0,276	3	25	0,55	42,1	0,126
4-5	20	0,07	0,304	0,304	3	25	0,56	43,4	0,13
5-6	25	0,09	0,331	0,331	3	25	0,64	52,3	0,156
6-7	30	0,105	0,349	0,349	3	25	0,65	57,5	0,173
7-8	35	0,122	0,37	0,37	3	32	0,42	17,5	0,052
8-9	40	0,14	0,389	0,389	3	32	0,43	17,6	0,053
9-10	45	0,15	0,399	0,399	6	32	0,45	18,0	0,108
10-11	90	0,315	0,55	0,55	15	32	0,57	31,1	0,47
11-ввод	180	0,63	0,767	0,767	6	40	0,64	31,1	0,19
Итого	2,12

Гидравлический расчет водопроводной сети (Р = 0,008)

Таблица 6

№ расчетных участков	Количество приборов на расчетном участке	NP	(СНиП II-30-76, прил.12)	q =5q0, расход воды на расчетном участке, л/с	l-длина расчетного участка, м	, диаметр расчетного участка, мм	V - скорость на расчетном участке, м/с	h - потери напора	Hl- потери напора на расчетном участке
1-2	4	0,032	0,241	0,241	3	20	0,78	110,6	0,331
2-3	8	0,064	0,295	0,295	3	20	0,94	154,9	0,46
3-4	12	0,096	0,338	0,338	3	25	0,65	57,5	0,17
4-5	16	0,128	0,370	0,370	3	25	0,74	72,5	0,22
5-6	20	0,16	0,41	0,41	3	25	0,82	90,3	0,271
6-7	24	0,192	0,44	0,44	3	25	0,94	94,4	0,283
7-8	28	0,224	0,47	0,47	3	32	0,52	20,2	0,06
8-9	32	0,256	0,5	0,5	3	32	0,53	26,2	0,078
9-10	36	0,288	0,526	0,526	6	32	0,57	31,1	0,18
10-11	72	0,576	0,73	0,73	15	32	0,78	54,9	0,82
11-ввод	134	1,08	1,02	1,02	8	40	0,84	51,7	0,41
Итого	3,28

Рисунок 1.1 Расчетная схема В1

Рисунок 1.2 Расчетная схема Т3

Определение потребного напора на вводе В1

Потребный напор Н_потр находим по формуле:

Н_потр = Н_геом + Н_своб + h_{водомера} + h_дл

где

Н_геом - геометрическая разность отметок ввода водопровода и самого высоко расположенного санитарного прибора. Отметку ввода водопровода принимаем - 3,00, исходя из глубины промерзания. Самый высоко расположенный прибор находится на отметке +1,6 (борт умывальника).

Н_геом = 27 + 3 + 1,6 = 31,6 м;

Н_своб - свободный напор у санитарного прибора, 2 м;

h_{водомера} - потери напора в водомере, 2,12 м;

h_дл - потери напора по длине (из таблицы1).

Н_потр = 31,6 + 2 + 2,12 + 1,56 = 37,3.

Гарантированный напор в городской напорной сети - 2,5 м. следовательно, требуется установка повысительных насосов. В данном случае по своим характеристикам подходит насос HILO-comfort CO-3 MVIS 203/CR, подача - 3 м³/ч, напор - 12 м.

Устанавливаем аналогичный насос HILO-comfort CO-3 MVIS 203/CR.

Трубопроводы систем В1 и Т3 выполняются из стальных электросварных труб по ГОСТ 10704-91 и покрываются эмалью ПФ 115 6465-76 по грунтовке ГФ-021 ГОСТ 25129-82. Ввод водопровода выполняется из чугунных напорных труб по ТУ 14-3-1247-83.

Канализация

Расчетные расходы бытовой канализации равны суммарным расходам горячей и холодной воды.

Диаметры трубопроводов канализации назначают исходя из заполнения труб. Равного 0,5…0,77 диаметра трубы, расхода на данном участке, скорости движения в трубах. Для канализационных труб 50, минимальный уклон трубопровода принимается равным 0,035. Для труб 100 - 0,02.

На канализационных стояках на первом и последнем этажах устанавливаются резервуары, на горизонтальных участках, в местах поворотов - прочистки. Канализационные стояки выводим над обрезом кровли на 500 мм.

Трубопроводы системы К1 выполняются из чугунных канализационных труб по ГОСТ 6942 -98 и покрываются битумной краской БТ-177 поГОСТ 6-10-426-79.

1.6.2 Электроснабжение

Проект разработан на основании строительных, технологических и сантехнических заданий в соответствии с ВСН 59-88 [9].

По степени надежности электроснабжения электроприемники относятся ко II категории, с отдельными потребителями I категории (противопожарная насосная станция, прибор пожарной сигнализации).

Электроснабжение осуществляется от водно-распределительного устройства с предохранителями на отходящих линиях и приборами учета на вводах. Потребителями электроэнергии являются технологическое и сантехническое оборудование, электрическое освещение. Проектом предусмотрено отключение вентсистем при пожаре, управление вытяжными и приточными вентиляторами из обслуживаемых помещений. Посты сигнализации установлены в помещении охраны.

1.6.3 Электроосвещение

Проектом предусматриваются следующие виды освещения: рабочее, аварийное (эвакуационное) и ремонтное. Освещенность помещений принята в соответствии с МСН 2.04.05-95[10].

Светильники и электроустановочные изделия выбраны в соответствии с назначением, характером среды и архитектурно-строительными особенностями помещений. Светильники приняты с люминесцентными лампами и лампами накаливания.

1.6.4 Пожарная сигнализация

Пожарная сигнализация выполняется на базе прибора приёмно-контрольного "Сигнал 20П" с пультом контроля и управления "С2000", установленных в помещении охраны. В качестве пожарных извещателей приняты дымовые извещатели типа ИП-212 -3СУ (ДИП-3СУ), тепловые извещатели типа ИП 103-5 и ручные извещатели типа ИПР-3С. Установку пожарных извещателей на потолках выполнить с учетом размещения светильников освещения. Электропитание оборудования пожарной сигнализации и оповещение о пожаре, а так же отключение вентиляции при пожаре, предусмотрены в электротехнической части проекта.

Защитное заземление оборудования выполнить в соответствии с технической документацией на него.

Для оповещения людей о пожаре при срабатывании пожарной сигнализации проектом предусмотрена установка в коридорах оповещателей звуковых типа "Маяк 12-3".

1.6.5 Телефонизация

Телефонизация выполнена от городской телефонной сети. Телефонизация здания предусматривается от городской телефонной сети на основании технических условий на телефонизацию, выданных городским центром телекоммуникаций "Казахтелеком".

2. РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗДЕЛ

2.1 Расчет многопустотной панели перекрытия

Исходные данные.

Панель (см. рис 2.1) изготовлена по поточно-агрегатной технологии с электрическим натяжением арматуры на упоры и тепловлажностной обработкой. Полезная временная нагрузка 2000 Па, в том числе длительно действующая 700 Па, коэффициенты надежности по нагрузке г = 1. Бетон тяжелый класса по прочности на сжатие В20 (г_В2 = 0,9, R_b = 0,9·11,5 = 10,35 МПа, R_bt = 0,9·0,90 = 0,81 МПа, R_bt,ser = 1,4 МПа, Е_b = 24 000 МПа).

Продольная арматура из стали класса А-IV (R_s,ser = 590 МПа, Е_S = 190 000 МПа), поперечная арматура и сварные сетки из стали класса В_Р-I (R_S= 360 МПа, R_SW = 265 МПа 4 мм, Е_S = 1 700 000 МПа).

Передаточную прочность бетона примем равной:

R_ВР = 0,7·В = 0,7·20 = 14 (R_ПР = 1,2·8,1 = 9,72 МПа).

Определение внутренних усилий

Расчетный пролет панели при глубине опирания 13см:

L = = 6,0 м

Подсчет нагрузки на 1 м² панели сводим в таблицу 3.1

Нагрузка на 1 м длины панели:

Расчетная полная q = 10840·1,2 = 13008 Н/м = 13 кН/м

Нормативная полная q_H = 9469·1,2 = 11362 H/м = 11,3 кН/м

Нормативная длительная q_HL = (6769 + 700) ·1,2 = 8962 H/м = 9,0 кН/м

Изгибающий момент от расчетной нагрузки:

М = q·l²/8 = 13·6,0²/8 = 58,5 кНм

Поперечная сила от расчетной нагрузки:

Q = q·l/2 = 13·6,0/2 = 39,0 кН

Изгибающий момент от нормативной нагрузки:

Полной: М = 11,3·6,0²/8 = 50,85 кНм;

Длительной: М = 9,0·6,0²/8 = 40,5 кНм

Поперечная сила от полной нормативной нагрузки:

Q = 0,5·11,3·6,0 = 33,9 кН

Сбор нагрузок

Таблица 7

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, Па	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, Па
Постоянная от веса: Керамическая плитка, = 1 см (4500,0111) Прослойка из битумной мастики (140000,00511) Гидроизоляция из двух слоев гидроизола на битумной мастике, = 5 мм, (60000,00511) Стяжка из цементно-песчанного раствора М150, = 4 см (120000,0411) Шлакобетон М100, = 4 см (140000,0411) Вес перегородки Панели Швов замоноличивания	4,5 70 30 480 560 2500 3000 125	1,3 1,3 1,3 1,3 1,1 1,1 1,1 1,3	6,0 91 39 624 728 2750 3300 162
Итого Временная Длительная Кратковременная	gn =6769 700 2000	- 1,2 1,2	g = 7700 740 2400
Итого Всего	pn =2700 gn + pn =9469	- -	р = 3140 g + p = 10840

Расчет прочности нормального сечения

Для расчета многопустотной панели сечение приводим к тавровому виду, высотой h = 22см, шириной полки b'_X =119см, шириной ребра В = 19,5 см и толщиной сжатия полки h'_X = 3см.

Начальное предварительное натяжение арматуры, передаваемое на поддон, примем _SP = 0,75·R_S,SER = 0,75·590 = 443 МПа, что меньше R_S,SER - Р = 590 - 90 =500 МПа, но больше 0,3· R_S,SER = 0,3·590 = 500 МПа, где

Р = 30 + = 30 + = 90 МПа.

l - расстояние между наружными гранями упоров.

Расчет прочности по нормативному сечению производим в соответствии со схемой (см. рис. 3.1). Предполагая, что а = 2,5 см, получим h₀ = 22 - 2,5 = 19,5 см.

Теперь последовательно вычисляем

= ₁ - 0,008·10,35 = 0,767;

_SP = 1500·_SP/R_S -1200 = 1500·443/510 - 1200 = 103 МПа;

_SP = R_S + 400 - _SP - _SP = 510 + 400 - 443 - 103 = 364 МПа;

Размещено на http://www.allbest.ru/

A_P = 0,586·(1 - 0,5·0,586) = 0,411

Так как H_f = R_b·b'_f · h'_f · (h₀ - 0,5·h'_f) = 10,35·119·3·(19,5 - 0,5·3) · 100 = 6651000 Нсм = 66,5 кНм > 65,3 кНм, то нейтральная ось проходит в пределах полки и сечение рассчитываем как прямоугольное шириной В = b_f = 119см.

Определяем по формуле (5.23) [3]

По таблице (5.3) = 0,126 и = 0,937

Коэффициент условий работы арматуры повышенной прочности по формуле (5.18) [3]

_S6 = 1,2 - (1,2 - 1) · (2·-1) = 1,2

Необходимая площадь сечения арматуры по формуле 5.25 [3]

Принимаем 2 12 А-IV +414 A-IV (A_S = 8,42 см²)

Определение геометрических характеристик

Отношение модулей упругости

= E_S/E_B = 190000/24000 = 7,92

Площадь приведенного сечения и статический момент относительно нижней грани:

A_red = A + ·A_S = (119·22 - 6·3,14·15,9²/4) + (7,92·8,42) = 1484,4 см²

S_red = S + ·S_S = (119·22·11 - 6·3,14·15,9²/4·11) + (7,92·8,42) = 15916 см²

Рисунок 2.1

Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения

у_red = S_red/A_red = 15911/1484,4 = 10,7 cм

Расстояние от точки приложения усилия в напрягаемой арматуре до центра тяжести приведенного сечения

l_OP = y_red - a = 10,7 - 2,5 = 10,7-2,5 = 8,2 см

Момент инерции приведенного сечения без учета собственного момента инерции арматуры

I_red = I + a · I_S = 119·22²/12 - 6·3,14·15,9⁴/64 + 7,92·8,42·8,2² = 90876,82 см⁴

Момент сопротивления относительно

нижней грани: W_red = I_red/y_red = 90876/10,7 = 8493 см³

верхней грани: W'_red = I_red/(h-y_red) = 90876/(22-10,7) = 8042 см³

Площадь одного отверстия А = ·d²/4 = 3,14·15,9²/4 = 200 см²

Момент инерции этой площади относительно ее центра тяжести:

I = ·d⁴/64 = 3,14·15,9⁴/64 = 3215 см⁴

I = b·h³/12 = A·h₁²/12

определяем высоту эквивалентного прямоугольного отверстия

h₁ = 12·I/A = 12·3215/200 = 13,9 см;

ширина ребра

b = b'_f -2·b_OV = 119 - 2·43 = 33 см

По таблице 6.1 [3] =1,5, тогда упругопластический момент сопротивления относительно:

Нижней грани: W_PL = ·W_red = 1,5·8493 = 12740 см³

Верхней грани: W'_red = 1,5·8042 = 12060 см³

Потери предварительного напряжения и усилие обжатия

Эти потери вычисляем в соответствии с таблицей 4.3 [3].

Потери до окончания обжатия от релаксации напряжений

₁ = 0,03 · 443 = 13,3 МПа

₃ = 0 и ₅ = 0

Усилие предварительного обжатия с учетом этих потерь при

_SP = I·P = _SP·(_SP - ₁) ·A_S = 1·(443-13,3) ·8,42·100 = 361807 H = 361,8 кН

Для определения потерь от быстрого натекающей ползучести определяем напряжение обжатия по формуле 4.7 [3]

_BP = 361800/484 + 361800·8,2/90876 · 8,2 = 511 Н/см² = 5,11 МПа

По таблице 4.3 [3] при

_ВР/R_BP = 5,11/14 = 0,37 < = 0,25 + 0,025·14 = 0,60 потери от быстро натекающей ползучести _В = 0,85·40_ВР/R_BP = 0,85·40·0,27 = 9,2 МПа

Итого первые потери, происходящие до окончания обжатия бетона

_l1 = 13,3 + 9,2 = 22,5 МПа

Напряжение в напрягаемой арматуре с учетом первых потерь

_SP1 = _SP - _B1 = 443 - 22,5 = 420,5 МПа

Усилие обжатия с учетом первых потерь при

_S = 1·Р₁ = _S·(_SP-_В1)·А_S = 1·420,5·8,42·100 = 354060 H = 354,1 кН

Напряжение в бетоне после обжатия

_ВР = 354060/1484 + 354060·8,2/90876 · 8,2 = 501 н/см² = 5,0 МПа < 0,95·R_BP = 0,95·14 = 13,3 МПа

Требования таблицы 4.5 [3] удовлетворяются.

Потери, происходящие после окончания обжатия:

От усадки ₈ = 35 МПа

От ползучести _ВР/R_BP = 5,01/14 = 0,36<0,75 ₉ = 0,85·150·_BP/R_BP = 0,85·150·0,26 = 33,2 МПа;

Итого вторые потери _l2 = ₈ + ₉ = 35 + 33,2 = 68,2 МПа

Полные потери напряжений _l1 + _l2 = 22,5 + 68,2 = 90,7 МПа < 100 МПа.

В дальнейшем расчете суммарные потери следует принимать

_l = 100 МПа

Тогда напряжения в арматуре с учетом всех потерь при _S6 = 1:

Р₂ = _S6 ·(_SP - _l) ·A_S =1·(443-100) ·8,42·100 = 186280 H = 286,3 кН.

В последующих расчетах вводим коэффициент прочности натяжения _S61

При электротермическом натяжении

_SP = 0,5· P/_SP · (1 + 1/n_P) = 0,5 · 90/443 · (1 + 1/6) = 0,14

и _SP = 1+_SP = 1+0,14 = 1,14 или _SP = 1-0,14 = 0,86

Расчет прочности сечений, наклонных к продольной оси панели

Предположим, что на приопорных участках панели, длиной 1,2 м с каждой стороны ставим по 4 каркаса (n=4) с поперечными стержнями диаметром 4 мм, установленными на расстоянии друг от друга S=10см. Тогда

= E_S/E_B = 170000/24000 = 7,08

_W = A_SW/b·S = 4·0,126/19,5·10 = 0,0026

_W1 = 1+5·_W = 1+5·8,42·0,0026 = 1,11

_B1 = 1+·R_b = 1-0,01·10,35 = 0,9

Так как условие (5.46) соблюдено

(Q = 38000Н >0,6·1,11·0,9·10,35·19,5·19,5·100 = 118060 Н), то принятые размеры сечения достаточны.

Для проверки условия (5.43) [3]. При предварительно заданном поперечном армировании (n=4; f_X=0,126 см²; S=10см) вычисляем по формуле (5.53)

q_SW = 265·4·0,126·100/10 = 1336 Н/см, затем по формуле (5.44)

_f = 0,75·(119-19,5)·3/19, ·19,5 = 0,59>0,5 (следует принять _f=0,5, сумму коэффициентов 1+_f+_n=1,5) и по формуле (5.58) [3]

q_SW = 38000²/4·2(1+0,5+0)·0,81·19,5·19,5·100 = 194 H/см

Затем требуемый шаг поперечных стержней по формуле (5.60) [3]

S = R_SW·A_SW/q_SW = 265·4·0,126·100/194 = 69 см

Его максимально допустимую величину по формуле (5.61) [3]

S_max = 0,75·2·(1+0,5+0) ·0,81·19,5·19,5²·100/3800 = 37см

Предварительно заданный шаг S=100 см меньше полученного расчета, а также максимального, следовательно, его можно оставить. Армирование панели показано на рисунке 3.1.

Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси панели

Для определения момента трещинообразования вычисляем величины максимального напряжения в сжатой зоне бетона.

_b = M/I_red·y + P₂/A_red - P₂·l_op/I_red·y = 4750000/90876 · (22-10,7) + 286280/1484·100 - 286280·8,2/90876·100 · (11-10,7) = 5,3 МПа

коэффициент = 1,6 - _b/R_b,ser = 1,6-5,3/15 = 1,25>1

(принимаем = 1) и расстояние r= · W_red/A_red = 1·8493/1484 = 5,7 см

Момент трещинообразования по формуле (6.6) [3]

M_crc = R_bt,ser · W_PL + _SP · P₂ · (l_OP + r) = 1,4·12740·100+0,86·28680·(8,2+5,7)=520791 Н·см = 52,1 кНм>M=47,5 кНм

В сечении, нормальном к продольном оси элемента, не образуются трещины, поэтому нет необходимости расчета по их раскрытию.

Расчет по образованию трещин сечений, наклонных к продольной оси панели

Этот расчет необходимо проводить для сечений у грани опоры на уровне центра тяжести.

Приведенный статический момент части сечения, расположенной выше центра тяжести, относительно оси, проходящей через центр тяжести приведенного сечения.

S_red = 119·4·(11,3 - 4/2) + 33·7,30·3,65 = 5306 см³

Последовательно определяем: касательные напряжения на уровне центра тяжести сечения по формуле 6.26 [3]

_XY = 32800·5306/90876·33·100 = 0,58 МПа

нормальное напряжение на том же уровне по формуле (6.21) [3]

_X = 246218/1484 + 0 + 0 = 1,6 МПа; _У = 0

где Р₂ = 0,86·286300 = 2462184 = 246,2 кН

По формуле (6.21) [3] главные растягивающие напряжения

Главные сжимающие напряжения

По формуле (6.29) [3] определяем коэффициенты

Принимаем _b4 = 1

Условие (6.19) не выполняется _mt=1,48>1·1,4=1,4 МПа, следовательно наклонные трещины могут появиться. Однако учитывая незначительное превышение _mt над _b4·R_bt,ser, ширина этих трещин заведомо будет допустимой, поэтому расчет по закрытию трещин не требуется.

Расчет по деформации

Поскольку отношение l/h = 600/22>10, что определяем только величину прогиба, обусловленную действием изгибающего момента, без учета влияния поперечных сил.

Предельно допустимый прогиб для рассматриваемой панели f_min = l/200 = 3,0 см. Кривизна от постоянной и длительной нагрузки по формулам (6.49) и (6.50) [3]

1/f₂ = 5085000·2·1,2/0,85·26500·90876·100 = 5,96·10^-5 1/см

Кривизна от кратковременного выгиба

1/r₃ = 246218·8,2·1,2/0,85·26500·90876·100 = 1,1·10^-5 1/см

Поскольку напряжение обжатия бетона верхнего волокна

То есть в этом волокне появляются растягивающие напряжения№ то при определении выгиба 1/r₄ по формуле (6.52) [3] принимаем '₀ = 0; E'_b = 0.

Тогда

Прогибы от соответствующих силовых воздействий будут:

от постоянной и длительной нагрузки по формуле (6.63) [3]

f₂ = 5/48 · 5,56·10^-3·580² = 1,93 см

от кратковременного выгиба

f₃ = 1/8 · 1,1·10^-5·580² = 0,46 см

от длительного выгиба

f₄ = 1/8 · 2,15·10^-5·580² = 0,92 см

суммарный прогиб при длительном воздействии нагрузки

f = f₂-f₃-f₄ = 1,93-0,46-0,92 = 0,55<2,9, то есть не превышает заданную величину.

Проверка прочности панели на усилия, возникающие в стадии

изготовления, транспортировки и монтажа

Монтажные петли расположены на 0,5 м от торца панели, в этих же местах должны укладываться прокладки при перевозке панели и ее складировании.

Нагрузкой на панель является ее собственный вес с учетом коэффициента динамичности 1,8 и усилие сжатия.

Изгибающий момент в сечении у панели от собственного веса

М = 3000·1,8·1,2·0,4²/100 = 518Нм = 0,52 кНм

Усилие обжатия в предельном состоянии

Р = (_SP·_SP1 - 300) ·A_SP = (1,14·420,5-330) ·8,42 = 124300 H = 124,3 кН

Изгибаемый момент от этого усилия относительно оси, проходящей через точку приложения усилия в растянутой при изготовлении, транспортировке и монтаже арматуре.

M_P = p·(h₀-a') = 124,3·(19,5-2,2) = 2150 кНсм = 21,5 кНм

Суммарный момент

М = М+М_Р = 0,52+21,50 = 22,02 кНм

Для восприятия этого момента вверху поставлена сетка, имеющая продольные стержни 7

Размещено на http://www.allbest.ru/

4 Вр-I.

Кроме этого панель имеет 4 каркаса с верхними стержнями 4 6 Вр-I.

Таким образом, площадь растянутой при изготовлении, транспортировке и монтаже арматуры А_S = 2,01 см².

Арматура в нижней сжатой зоне состоит из нижних стержней при опорных каркасов 4 6Вр-I (A_S = 1,13 см²)

Проверку прочности сечения (рис. 2.3) производим так же, как при внецентренном сжатии, по схеме 2.2 принимаем =1

Схема анкеровки продольных стержней при свободном опирании плит

Высота сжатой зоны

x = (P+R_S·A_S - R_SC·A'_S)/R^o_BP·b'_f =

(124300+360·1,13·100)/9,72·119·100=1,3 см<h'_f =3 см

Рисунок 2.2

(Нейтральная ось проходит в полке)

и искомая способность

N_adm = (R^o_BP·b·x·(h₀ - 0,5x)+R_SC·A'_S·z_S)/l = (9,72·119·0,9·(22-2,2-0,5·0,9) ·100+360·1,13·100·(19,5-2,2))/19,5-2,2 = 157117 H = 157,1 кН >121 кН,

То есть несущая способность обеспечена

Сечение многопустотной панели при расчете на усилия в стадии транспортировки

Рисунок 2.3

2.2 Расчет лестничных маршей

Высота этажа 3,0 м. Угол наклона марша = 30^о, ступени размером 15х30см. Бетон класса В25, арматуры каркасов класса А-II, сеток - класса Вр-I; R_B = 14,5 МПа; R_Bt,ser = 1,05 МПа; E_S = 27000 МПа; R_B,ser = 18,5 МПа;

Для арматуры класса А-II R_S = 280 МПа, R_SW = 215 МПа; для проволочной арматуры класса Вр-I R_S = 365 МПа и R_SW = 265 МПа при =4мм E_S=265 Мпа

Определение нагрузок и усилий

Собственный вес типовых маршей по каталогу индустриальных изделий составляет qⁿ=3,6 кН/м² горизонтальной проекции.

Расчетная схема марша приведена на рисунке 2.4.

Временная нормативная нагрузка согласно таблице 2.3 [5] p^H = 3 кН/м², коэффициент надежности по нагрузке _f = 1,2 длительно действующая временная нагрузка рⁿ_ld = 1кН/м².

Расчетная нагрузка на 1 м длины марша

q = (q_n· _f + p^H · _f) · = (3,6·1,1+3·1,2) ·1,2 = 9,10 кН/м

Рисунок 2.4

Рисунок 2.5

1-марш; 2-ступень; 3-лобовая балка; 4-площадка (ребристая плита)



Рисунок 2.6

а-расчетная схема; б,в-фактическое и приведенное поперечное сечение

Расчетный изгибающий момент в середине пролета марша

М = q·l²/8·cos = 9,1·2,58²/8·0,876 = 8,73 кНм

Поперечная сила на опоре

Q = q·l/2·cos = 9,1·2,58/2·0,867 = 13,5 кН

Предварительное назначение размеров сечения марша

Применительно к типовым заводским формам назначаем толщину плиты

h_f = 30 мм, высоту ребер (косоуров) h = 180 мм, толщину ребер b_f = 80 мм (рис. 3.6)

Действительное сечение марша заменяем на расчетное тавровое с полкой в сжатой зоне (рис. 3.6 в); b = 2·b_f = 2·80 = 160 мм.

Ширину полки b'_f при отсутствии поперечных ребер принимаем не более b'=2(l/6 +b) = 2(258/6 + 16) = 118 см или b'_f = 12·h'_f + b = 12·3+16 = 52 см

Принимаем за расчетное меньшее значение b'_f = 52 см.

Подбор площади сечения продольной арматуры

По условию (2.35) [5] устанавливаем расчетный случай для таврового сечения (при x=h'_f); при М?R_B·_B2·b'_f ·h'_f ·(h₀-0,5·h'_f) нейтральная ось проходит в полке:

873000<14,5(100) ·0,9·52·3·(14,5-0,5·3) = 2640000 Н·см

Условие удовлетворяется, нейтральная ось проходит в полке, расчет арматуры выполняем по формулам для прямоугольных сечений шириной b'_f = 52 см, вычисляем:

А₀ = М·_n/R_B·_B2·b'_f · h²₀ = 873000·0,95/14,5·(100) ·0,9·52·14,5² = 0,069

По таблице 2.12 находим = 0,965; = 0,06.

А_S = M·_n/₁·h₀·R_S = 873000·0,95/0,965·14,5·280(100) = 2,5 см²

Принимаем 214 А-II, A_S = 3,08 см². В каждом ребре устанавливаем по одному плоскому каркасу К-1 (см. лист дипломного проекта)

Расчет наклонного сечения на поперечную силу

Поперечная сила на опоре Q_max = 13,5·0,95 = 12,8 кН

Вычисляем проекцию расчетного наклонного сечения на продольную ось:

B_b = _BZ·(1+_f+_n) ·R_bt·_BZ·b·h²₀ , где _n = 0

_f = 2·0,75·(3·h'_f) ·h'_f / b·h₀ = 2·0,75·3·3² / 2·8·14,5 = 0,175<0,5

(1+_f + _n) = 1+0,175 <1,5

B_l = 2·1,175·1,05·0,9·(100) ·16·14,5 = 1,5·10⁵ Н/см

В расчетном наклонном сечении Q_B = B_B/2, то C = B_l/0,5Q = 7,5·10⁵/0,5·13500 = 107,1 см, что больше 2h₀ = 29 см. Тогда Q_B = B_B/С = 7,5·10⁵/29 = 25,9·10³ Н = 25,9 кН, что больше Q_TAK = 14 кН, следовательно, поперечная арматура по расчету не требуется. В ј пролета назначаем из конструктивных соображений поперечные стержни диаметром 6 мм из стали класса А-I, шагом S=80 мм (не более h/2 = 180/2=90 мм), А_SW = 0,283 см², R_SW = 175 МПа; для двух каркасов n=2, A_SW = 0,566 см²; _W = 0,566/16·8 = 0,044, =E_S/E_B = 2,1·10⁵/2,7·10⁴ = 7,75.

В средней части ребер поперечную арматуру располагаем конструктивно с шагом 200 мм. Проверяем прочность элемента по наклонной полосе между наклонными трещинами по формуле:

Q ? 0,3·_W1·_B1·R_b·_B2·b·h₀, где

_W1 = 1+5··_W = 1+5·7,75·0,0044 = 1,17

_B1 = 1-0,01·14,5·0,9 = 0,87

Q= 13500<0,3·1,17·0,87·14,5·0,9·16·14,5·(100) = 93000 Н

Условие соблюдается, прочность марша по наклонному сечению обеспечена.

Расчет прогиба ребер

Изгибающий момент в середине пролета равен:

От полной нормативной нагрузки Mⁿ = 7,5 кНм

От нормативной постоянной и длительной временной нагрузок

Mⁿ_ld = 6,24 кНм

От кратковременной нагрузки Mⁿ_cd = 4,1 кНм

Определяем геометрические характеристики сечения

= E_S/E_б = 2,1·10⁵/0,27·10⁵ = 7,8

· = A_S·/b·h₀ = 3,08·7,8/16·17 = 0,08

_f = (b'_f - b) · h'_f / b·h₀ = (120-16)·3/16·17 = 0,95;

приведенная площадь сечения: A_red = 120·3+16·14+3,08·7,8 = 60,8 см²

Статический момент относительно нижней грани:

S_red = S₀ + ·S_S = 120·3·15,5+16·14·7+3,08·7,8·3 = 7220 см³

Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения:

y₀ = S_red/A_red = 7220/608 = 11,8 см

Момент инерции приведенного сечения относительно центра тяжести сечения

I_red = I+·A_S·y²₀ = (120·3³/12) +120·3·3,2² + (16·14³/12) + 16·14·4,3² + 7,8·3,08·8,8² = 13617 см⁴

Момент сопротивления сечения

W_red = I_red /y₀ = 13617/11,8 = 1154 см³

W_pl = ·W_red = 1,75·1154 = 2020 см³

Расчет нормативных сечений по образованию трещин

Расчет раскрытия трещин

Условие (119) [2]

Mⁿ=7,5 кНм > M_pl=W_pl·R_bt = 2020 см³ · 0,105 кН/см² = 210 кНсм = 2,12 кНм

не соблюдается; в ребрах будут образовываться трещины, что для элементов третьей категории трещиностойкости допустимо. Необходимо выполнить расчет прогибов с учетом образования трещин в растянутой зоне. Кроме того, требуется проверка по раскрытию трещин. Поясная кривизна 1/r для участка с трещинами по формуле (2.130) [5]

1/r = 1/r₁ - 1/r₂ + 1/r₃

и соответственно полный прогиб панели

f_tot = f₁ - f₂ + f₃

Вычисление f₁. Для середины пролета панели M_r = Mⁿ = 7,5 кНм

Для определения кривизны дополнительно вычислим:

= Mⁿ / b·h²₀·R_b,ser = 7,5·10⁵/16·17²·18,5·(100) = 0,08

Относительная высота сжатой зоны в сечении с трещиной по 2.131 [5] что меньше h'/n₀ = 3/17 = 0,176 и меньше 2'/h₀ = 5/17 = 0,29; согласно п. 4.28 СНиП [13] сечения рассчитывают как прямоугольные шириной b'_f = 120 см принимаем без учета арматуры A'_S в формулах для определения , _f и z₁ значение h'_f = 0

_f =0; · = A_S·/b'_f · h₀ = 3,08/120·17 = 0,0015

= Mⁿ / b·h²₀·R_b,ser = 7,5·10⁵/120·17²·18,5·(100) = 0,0117

Плечо внутренней пары сил по формуле 2.136 [5] при ₀ =0

Определяем коэффициент



_S = 1,25 - _2S · _m = 1,25-1,1·0,33 = 0,89 < 1, где

_m = R_bt,ser·W_pl / Mⁿ = 1,05·(100)·2020/7,5·10⁵ = 0,33

_2S = 1,1 (по таблице 36 СНиП 2.03.01-84)

Кривизна 1/r, в середине пролета панели при кратковременном действиивсей нагрузки по формуле 2.130 [5] и _В = 0,9; = 0,45

Прогиб f₁ по формуле 2.142 [5]

f₁ = (5/48) · l² · 1/f₁ = (5/48)·280²·1,08·10^-5 = 0,09 см

Вычисление f₂·M_ed = 6,24 кНм

= M_ed / b'_f·h²₀·R_b,ser = 6,24·10⁵/120·17²·18,5·(100) = 0,016

по данным расчета f₁ принимаем _S = 0,84 _B = 0,9 = 0,45

Прогиб f₂ = (5/48)·280·3,9·10^-5=1,13 см

Вычисление f₃ кривизну 1/r₃ при длительном действии постоянной и длительной нагрузки определяем с использованием данных расчета кривизны 1/r₁ и 1/r₂;

M_r = M_ld = 6,24 кНм; = 0,084; z = 15,8 см; _m = 0,28; = 0,15

Коэффициент _S при _BS = 0,8 по 3,9 [5]

_S = 1,25-_ls·_m = 1,25 - 0,8·0,33 = 0,98 < 1

Кривизна 1/r₃ в середине пролета

Прогиб f₃ = (5/48)·280²·3,5·10^-5 = 2,85 см

Суммарный прогиб

f_tot = f₁-f₂+f₃ = 0,09-1,13+2,85 = 1,81 см < [f_lim] = 1/150 · l = 1,87 см

По конструктивным требованиям f_lim по эстетическим требованиям.

Расчет панели по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси.

Предельно допустимая ширина раскрытия трещин составляет

a_crc1 = 0,4 см и a_crc2 = 0,3 мм

По формуле 2.120 [5] ширина раскрытия трещин

a_crc = ·_l··_S/E_S·20·(3,5-100·)· ³v·_a, где =1; _l,cd =1; _l,bd = (1,6-15); =1; _a = 1 (так как а₂ = 3 см<0,2·h = 0,2·40 = 80 см); = 14 см; = A_S / b · h₀ = 3,08/16·17 = 0,01<0,02

Расчет по длительному раскрытию трещин

Ширина длительного раскрытия трещин определяют от длительного действия постоянных и длительных нагрузок. Изгибающий момент в середине пролета: М_ld = 6,24 кНм

Напряжение в растянутой арматуре

_S2 = M_ed/A_S·z₁ = 624000/3,08·15,8 = 12820 Н/см² = 128 МПа

Так как растянутая арматура в ребрах расположена в два ряда, это напряжение необходимо умножать на поправочный коэффициент _n (по п. 4.15 СНиП 2.03.01-84)

_n = h-x-₂ /h-x-₁ = 17-0,20-3 / 17-0,20-5 = 1,16, где х=·h₀ = 0,014-14,5 = 0,80; ₂ = 3см; ₁ = 5 см.

При длительном действии нагрузок принимаем

_l = 1,6 - 1,5· = 1,6-1,5·0,01 = 1,45

Коэффициент = A_S/b·h₀ = 3,08/16·17 = 0,011<[] = 0,02

a_crc = 1·1,45·1·(128·1,16/2,1·10²)·20·(3,5-

100·0,011)·³14=0,12мм<[a_crc]=0,3мм

Расчет по кратковременному раскрытию трещин

Ширину кратковременного раскрытия трещин определяем как сумму ширины раскрытия о длительного действия постоянных и длительных нагрузок а_crc и приращения ширины раскрытия от действия кратковременных нагрузок (а_crc1-a_crc2), формула 3.16 [5]

а_crc = (а_crc1-a_crc2) + а_crc3, где а_crc3 = 0,2 мм

_S1 = Mⁿ/A_S·z₁ = 7,5·10⁵/3,08·15,8 = 15410 Н/см² = 154 МПа

_S1 = M_ld/A_S·z₁ = 6,24·10⁵/3,08·15,8 = 15410 Н/см² = 128 МПа

Приращение напряжения _S = _S1 - _S2 = 154-128=26МПа