II. Примеры расчета и проектирования конструкций Задание на проектирование

В соответствии с заданием требуется запроектировать четырехэтажное здание промышленного типа с размерами в плане между внутренними гранями стен L = 36,6 м, В = 24,6 м. Стены кирпичные несущие толщиной 510 мм. Привязка разбивочных осей стен принята равной 120 мм.

Высота этажей между отметками чистого пола h_эт = 4,2 м. Временная нагрузка нормативная на всех междуэтажных перекрытиях vⁿ  = 12 кН/м², в том числе кратковременная v_shⁿ = 1,5 кН/м².

Подошва фундаментов основывается на грунте с расчетным сопротивлением R = 0,3 МПа. Отметка подошвы фундамента – 1,5 м.

Междуэтажные железобетонные перекрытия опираются на наружные кирпичные стены и внутренние железобетонные колонны. Кровельное покрытие опирается только на наружные стены. В качестве несущих элементов покрытия используются сборные железобетонные фермы или балки. Промежуточные колонны доводятся только до междуэтажного перекрытия третьего этажа.

Классы бетона и арматуры выбираются проектировщиками в соответствии с действующими нормативными документами.

Состав пола на междуэтажных перекрытиях и на первом этаже принимается типовым в зависимости от назначения помещения и характера технологии производства в нем.

1. Составление разбивочной схемы

Разбивочные (осевые) размеры плит определяются в зависимости от величины временной нагрузки и принимаются в пределах от 1,0 до 1,5 м по ширине и от 5,0 до 7,0 м – по длине. По методическим соображениям в курсовом проекте принцип унификации размеров не соблюдается.

Перекрытие следует проектировать с наименьшим числом типоразмеров элементов. С этой целью рекомендуется принимать все ребристые плиты одинаковой ширины и длины, чтобы их можно было изготавливать в одних и тех же опалубочных формах.

При рекомендуемой длине плит и поперечном расположении ригелей на заданной длине здания L = 36,6 м могут разместиться 6 плит. Номинальная длина панелей с учетом заделки крайних плит в стены на глубину 120 мм будет равна

мм.

При рекомендуемых пролетах ригеля от 5,0 до 7,0 м на заданной ширине здания В = 24,6 м принимаем 4 пролета. При ширине панели от 1,2 до 1,5 м принимаем в средних пролетах ригеля по 5 плит, в крайних – по 4,5 плиты.

Номинальная ширина плит

мм (рис.2.1).

Величина средних пролетов здания равна

мм

Величина крайних пролетов здания равна

мм

Округляя размеры пролетов до 10 мм, принимаем мм, мм.

Рис. 2.1. Разбивочная схема перекрытия

С учетом допусков на изготовление  5 мм/пог.м, но не более 30 мм на весь размер элемента и для образования швов замоноличивания между панелями принимаем конструктивные размеры панелей 12856110 мм (рис.2.3).

Рис. 2.2. Ребристая плита перекрытия

Высоту поперечного сечения плиты назначаем предварительно

мм,

где мм.

Принимаем мм (см. рис. 2.2).

2. Расчет и конструирование сборной ребристой предварительно напряженной плиты П-1

2.1. Назначение классов бетона и арматуры

Плиту проектируем из бетона класса В20 с характеристиками: R_b = 11,5 МПа; R_bt = 0,90 МПа; R_{b ser} = 15,0 МПа; R_{bt ser} = 1,35 МПа; Е_b = 27500 МПа с учетом тепловой обработки бетона (Прил. 2, табл. 1).

В качестве рабочей арматуры в полке плиты используем проволоку класса В500 с расчетным сопротивление R_s = 415 МПа; Е_s = 200000 МПа в виде сварных рулонных сеток с продольной и поперечной рабочей арматурой, в продольных ребрах – в качестве напрягаемой арматуру класса А 600 с R_s = 522 МПа, стержневую ненапрягаемую арматуру класса А400 с R_s = 355 МПа. Поперечную арматуру в ребрах панели принимаем класса А 240 (Прил. 2, табл. 2).