Розрахунок поперечного ребра.

Визначаємо розрахункову схему ребра.

З метою спрощення розрахунку нехтуємо деяким защемленням поперечних ребер у поздовжніх ребрах і розглядаємо їх як вільно обперті балки. Розрахункова схема, епюри моментів і поперечних сил наведені на рис. 4.5.

Розрахункова довжина дорівнює відстані між осями поздовжніх ребер:

мм м

Характер вантажної площі показано на рис. 4.5. Виходячи з цього, навантаження на ребро приймаємо у вигляді трикутника з максимальною ординатою

кН/м,

де 1, 29 – відстань між поперечними ребрами.

Навантаженням від власної ваги ребра нехтуємо в зв’язку з його малою величиною.

Максимальний згинаючий момент

кНм.

Розрахунковий переріз поперечних ребер має тавровий профіль (рис.4.6). Ширина ребра мм. Ширина полиці

мм,

де мм (величина звисів полиці).

Робоча висота перерізу

мм.

Визначаємо коефіцієнт :

.

По табл. А.3 знаходимо відповідне значення .

Знаходимо потрібну площу робочої арматури

м² = 55, 6 мм².

За сортаментом (табл. А.7) приймаємо 1Æ 10 А-III з фактичною площею мм² мм².

Поперечну арматуру ставимо в мінімальній кількості: Æ 5 Вр-I з кроком мм протягом всього поперечного ребра.

4.1.2.4. Розрахунок полиці плити

Відповідно до прийнятих відстаней між поперечними ребрами розміри ділянок полиці в межах спирання (чарунок плити) майже однакові, внаслідок чого кожну чарунку можна розглядати як квадратну пластинку, защемлену по контуру. При ширині поздовжнього ребра поверху 100 мм розрахунковий проліт

мм м.

Навантаження на 1 м² полиці з незначним перебільшенням можемо прийняти таким же, як для подовжнього ребра. З урахуванням коефіцієнта надійності за призначенням будівлі

кН/м².

Згинаючий момент на опорах і в середині прольотів, віднесений до умовної розрахункової смуги шириною м, підраховуємо за формулою

кНм.

Робоча висота перерізу

мм.

Визначаємо коефіцієнт та величину :

;

.

Знаходимо потрібну площу робочої арматури полиці плити

м² = мм².

За отриманим значенням площі арматури визначаємо крок стержнів Æ 4 Вр-I. В сортаменті (табл. А.7) знаходимо площу перетину одного стержня мм². Тоді потрібна кількість стержнів на один метр ширини полиці буде

.

Крок стержнів буде мм.

Приймаємо стандартну зварену сітку (ГОСТ 8478-81) марки

.

4.2. Розрахунок залізобетонної колони першого поверху

Статичний розрахунок колони полягає у визначенні стискуючої сили . У будівлях зі зв’язковою системою горизонтальні навантаження сприймаються зв’язками, тому зусилля від цього навантаження в розрахунку колони не враховуються.

Для розрахунку навантаження поперечний переріз ригелю приймаємо прямокутним з розмірами мм, колони – квадратним мм. Вантажна площа, з якої передається навантаження на колону середнього ряду від перекриття та покриття, буде

м².

Розрахунок подовжніх зусиль у колоні першого поверху від покриття, перекриттів та власної ваги колони наведено в табл. 4.2.

Колони середніх рядів розраховуються як позацентрово стиснуті з випадковими ексцентриситетами, тому що прийнято будівлю зв’язкової системи з несучими цегляними стінами та неповним залізобетонним каркасом.

Розрахункова довжина колони дорівнює висоті поверху H_п=3, 6 м.

Бетон для колони приймаємо важкий класу В25. Розрахунковий опір бетону стиску з урахуванням коефіцієнта умов роботи буде МПа.

Подовжня арматура – класу А400С (А-III) з МПа.

Поздовжні зусилля з урахуванням коефіцієнта надійності за призначенням будівлі будуть:

- від постійних та тривалих тимчасових навантажень

кН;

- від короткочасного навантаження (снігового)

кН.

Так як випадковий ексцентриситет

мм мм,

то приймаємо більше значення мм. Тоді розрахунок можна виконувати згідно [10, п. 3.64], приймаючи

кН.

З табл. А.5 і табл. А.6 для важкого бетону при

та ,

припускаючи відсутність проміжних стержнів при мм знаходимо шляхом інтерполяції: ; .

Приймаючи в першому наближенні , знаходимо

Н.

Тоді

.

Так як , уточнюємо значення в другому наближенні

.

Зусилля, яке приходиться на стиснуту арматуру

Н.

Отримане в другому наближенні значення відрізняється від отриманого в першому наближенні ( Н) на 2, 94% (< 5%), тому сумарна площа арматури може бути прийнята

м² = 1995 мм².

За сортаментом (табл. А.7) приймаємо 4 Æ 28 А-III з фактичною площею перерізу мм² мм².

4.3. Розрахунок фундаменту під колону середнього ряду

Переріз колони має розміри 400´ 400 мм. Сумарне нормативне зусилля в колоні на рівні верху фундаменту кН. (табл. 4.2).

Таблиця 4.2

Визначення поздовжніх зусиль у колоні

Різновиди конструктивів і навантажень	Нормативне		Розрахункове, кН
На одиницю площі, кН/м2	Від вантажної площі, кН
Постійне 1. Від покриття: - захисний шар дрібного гравію в бітумній мастиці мм, кг/м3: - шари рубероїду на мастиці - асфальтова стяжка мм кг/м3 - утеплювач: пористо-бетонні плити мм, кг/м3 - пароізоляція: 1 шар пергаміну на мастиці - залізобетонні плити - залізобетонні ригелі	0, 24 0, 1     0, 36     0, 60   0, 03 2, 50   4, 88		1, 3 1, 3     1, 3     1, 3   1, 3 1, 1   1, 1	9, 75 4, 06     14, 60     24, 34   1, 22 85, 80   32, 21
2. Від перекриттів (4 шт.). - підлога з керамічної плитки мм, кг/м3 - цементно-пісчаний розчин мм, кг/м3 - звукоізоляція – керамзитобетон тощій мм, кг/м3 - пароізоляція – 1 шар пергаміну - залізобетонні плити - залізобетонні ригелі	0, 25     0, 27     0, 30 0, 03 2, 50   4, 88		1, 1     1, 3     1, 3 1, 3 1.1   1, 1	35, 20     43, 81     48, 67 4, 86 343, 20   128, 83
3. Від власної ваги колон (5пов-в) - 1 поверх	14, 40		1, 1	79, 20
Сумарне: 756, 0	855, 75
Тимчасове 1. Снігове (на покритті) 2. Технологічне (на 4 перекриттях)	0, 70 12, 0		1, 4 1, 2	30, 58 1797, 12
Сумарне: 1519, 44	1827, 7
Разом: Nn = 2275, 44	N = 2683, 5

Ґрунти основи – піски пилуваті середньої щільності, маловологі, умовний розрахунковий опір ґрунту МПа Н/м². Бетон фундаменту приймаємо важкий, класу В20 з МПа Н/м², коефіцієнт умов роботи бетону . Арматура класу А300С (А-II) з МПа Н/м². Вага одиниці об’єму бетону фундаменту та ґрунту на його уступах кН/м³.

Висота фундаменту попередньо приймається рівною мм (кратною мм), глибина закладання фундаменту мм м.

Площу підошви фундаменту визначаємо попередньо за формулою

м².

Розмір сторони квадратної підошви фундаменту м. Приймаємо розмір м (кратний м).

Тиск на грунт від розрахункового навантаження

кН/м².

Робоча висота фундаменту з умови продавлювання

0, 565 м см.

Повна висота фундаменту встановлюється з умов:

1. Продавлювання 57 + 4 = 61 см.

2. Жорсткого защемлення колони в фундаменті

см.

3. Анкеровки стиснутої арматури А-III

мм = см.

Приймаємо остаточно фундамент висотою см, см, з трьома уступами. Товщина дна стакана см (рис. 4.7).

Перевіримо, чи відповідає робоча висота нижнього уступу фундаменту мм умові міцності за поперечною силою (без поперечного армування) в похилому перерізі, який починається в перетині 3-3. Для одиниці ширини цього перерізу ( м см)

кН.

Н Н.

Умова міцності не виконується (але відхилення складає 3, 55%, що в допустимих межах 5%).

Розрахункові згинаючі моменти в характерних перерізах 1-1 та 2-2:

кНм.

кНм.

Потрібна площа перерізу арматури

м² мм².

м² мм².

Приймаємо індивідуальну (нестандартну) зварену сітку з однаковою арматурою в обох напрямках із стержнів А-II (з фактичною мм² мм²). Крок стержнів – 150 мм ( мм – при цьому крайні стержні сітки встановлюються з утворенням потрібного захисного шару бетону).

4.4. Перекриття з металевими балками та залізобетонним настилом

4.4.1. Компонування конструктивної схеми

Вихідні дані:

1. Проліт балки – 6, 0 м;

2. Крок балок S – 3, 2 м;

3. Товщина залізобетонного настилу (плити) – 145 мм;

4. Тимчасове технологічне навантаження – 10 кН/м²;

5. Підлога – полімербетонна;

6. Довжина перекриття - S´ 5 = 3, 2´ 5 = 16, 0 м.

Відповідно до вихідних даних приймаємо схему балкової клітки за рис. 4.8. Металеві балки мають обпирання на цегляні стіни товщиною 510 мм, глибина обпирання – 250 мм.

4.4.2. Розрахунок металевої балки

Розрахункову схему балки показано на рис. 4.9. Навантаження на балку підраховані в табл. 4.3.

Матеріал металевих балок – прокатні профілі зі сталі С235 марки ВСт3кп2-1 ГОСТ 380-71, розрахунковий опір сталі R_y = 230 МПа, коефіцієнт умов роботи конструкції g_с = 1, 1, коефіцієнт, що враховує вплив пластичних деформацій с₁ = 1, 1.

Розрахункова довжина балки (відстань між серединами майданчиків обпирання)

м.

Максимальний згинаючий момент

кНм.

Таблиця 4.3