 |
Расчет и конструирование лестничного марша
|
|
|
|
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ
ПУСТОТНОЙ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ МАРКИ ПК 60.15
      |
Номинальные размеры плиты:
длина - 6000 мм,
ширина - 1500 мм,
высота - 220 мм.
Конструктивные размеры плиты:
длина - 5980 мм,
ширина – 1490 мм,
высота - 220 мм.
Проектируем панель семипустотной.
Материалы: тяжелый бетон класса …; арматура - рабочая продольная
класса …, монтажная и поперечная класса A240, В500.
По СНиП 2.03.01-84* определяем расчетные сопротивления бетона и арматуры:
Rb = … МПа (Приложение)
Rbt = … МПа (Приложение)
Rs = … МПа - для арматуры класса …. (Приложение). С учетом коэффициента условий работы бетона γb2 = 0,9 расчетное сопротивление бетона:
Rb = … МПа
Rbt = … МПа
Плита опирается на полки ригелей.
Отношение длинной стороны плиты к короткой
, следовательно, плита балочная.
Рис. 1
Расчетный пролет плиты равен расстоянию между серединами опор плиты 
.
СБОР НАГРУЗОК НА 1 м2 ПЕРЕКРЫТИЯ
| Вид нагрузки | Нормативная нагрузка Н/м2 | Коэффициент надежности γf | Расчетная нагрузка Н/м2 | ||
| А. Постоянные нагрузки | |||||
| Итого: | - | ||||
| Б. Временные нагрузки | |||||
| Временная нагрузка на панель перекрытия | |||||
| В том числе длительная | |||||
| Всего: | gn= | - | g= | ||
| В том числе длительная | - | ||||
Расчетная схема плиты - балка с шарнирными опорами и равномерно распределенной нагрузкой.
Расчетная нагрузка на 1 пог.м. длины плиты перекрытия при ее номинальной ширине 1,5 м равна:
Определяем расчетный изгибающий момент:
Расчетная поперечная сила:
|
|
|
При расчете поперечное сечение пустотной плиты приводим к эквивалентному тавровому сечению высотой h = 220 мм. Заменяем площадь круглых пустот прямоугольными той же площади и того же момента инерции:
Толщина полки таврового сечения:
Ширина ребра расчетного сечения равна сумме толщин всех ребер:
  |
В расчет принимаем всю ширину полки:
Рабочая высота сечения:
Определяем положение нейтральной оси; предполагая, что 
определяем момент, воспринимаемый всей сжатой полкой:
Если 
> 
, нейтральная ось проходит в полке - первый случай расчета. Рассчитываем тавровое сечение как прямоугольное шириной 
и высотой h = 0,22 м.
Определяем коэффициент Ао:
По таблице 7.5 учебника "Строительные конструкций" Сетков В.И., Сербин Е.П. либо по таблице Приложения методом интерполяции определяем коэффициент ξ и η.
Например, при Ао = 0,099:
Высота сжатой зоны сечения:
нейтральная ось действительно проходит в полке.
Необходимая площадь сечения рабочей арматуры класса A400:
Число рабочих стержней принимаем по числу ребер панели 8Ø…A….
As = … см2. Принятые рабочие стержни объединяем в нижнюю сетку поперечными конструктивными стержнями, диаметр которых назначаем по условиям сварки. Принимаем арматуру Ø…В500 с шагом 300 мм.
Верхнюю часть плиты армируем конструктивно сеткой из арматурной проволоки Ø…В500.
Продольные стержни этой сетки располагаем в ребрах, поэтому принимаем 8Ø…В500.
Поперечные стержни ставим с шагом 300 мм.
Для объединения верхней и нижней сетки в пространственный каркас в крайних и среднем ребре конструктивно устанавливаем вертикальные каркасы.
Продольную и поперечную арматуру принимаем Ø…A….
Шаг поперечных стержней:
- на приопорных участках:
S1 ≤ h/2 = 220/2 = 110 мм
принимаем S1 = 100 мм
- на остальных участках:
S2 ≤ ¾ h = ¾ ∙ 220 = 165 мм
|
|
|
принимаем S2 = 150 мм.
Проверяем условие:
, где
k1 = 0,6 - для тяжелого бетона
Если условие 
выполняется, производить расчет поперечной арматуры не надо.
РАСЧЕТ МОНТАЖНЫХ ПЕТЕЛЬ
Нагрузка от собственной массы плиты:
Нагрузка с учетом коэффициента динамичности kд = 1,4 (п.1.13 СНиП 2.03.01-84*).
В плите устанавливают 4 петли. С учетом возможного перекоса нагрузка от массы плиты передается на 3 петли.
Определяем нагрузку на одну петлю:
По таблицам «Руководства по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения)» принимаем петли из арматуры Ø…A…
Длина арматуры для петли равна:
АРМИРОВАНИЕ ПЛИТЫ
Плиту армируют двумя сетками: нижней и верхней, С-1 и С-2, каркасами КР 1.
Длина продольных стержней в сетке принимается равной конструктивной длине плиты за вычетом 10 мм с каждой стороны (для удобства укладки каркаса в форму):
Длина поперечных стержней в сетке принимается равной конструктивной ширине плиты за вычетом 10 мм с каждой стороны:
Величина выпусков арматуры принимается не менее 20 мм.
Определяем количество шагов по 300 мм:
Принимаем … шагов:
Крайние шаги поперечных стержней равны:
Принимаем крайние шаги поперечных стержней … мм. Выпуск арматуры принимаем 20 мм.
Шаг продольных стержней принимаем … мм.
Определяем количество шагов продольной арматуры:
Принимаем … шагов по … мм:
Выпуск продольных стержней арматуры равен:
Длина продольных стержней в сетке:
Длина поперечных стержней в сетке:
Определяем количество шагов по 300 мм:
Принимаем … шагов:
Крайние шаги поперечных стержней равны:
Принимаем крайние шаги поперечных стержней … мм. Выпуск арматуры принимаем … мм.
Шаг продольных стержней принимаем равным … мм.
Определяем количество шагов продольных стержней:
Принимаем … шагов по … мм: …мм.
Определяем крайние шаги стержней:
Принимаем крайние шаги стержней … мм.
Выпуск поперечных стержней равен:
Конструктивно принимаем длину продольных стержней 1540 мм. Два стержня с шагом … мм. Длина поперечных стержней … мм. Принимаем … шагов по … мм.
|
|
|
Выпуск арматуры для продольных и поперечных стержней равен 20 мм.
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ЛЕСТНИЧНОГО МАРША
        |
1. Сбор нагрузок на 1 м2 лестничного марша
| Материалы: | тяжелый бетон класса … арматура – рабочая класса A… монтажная и поперечная класса A240 для армирования плиты марша принята проволочная арматура класса В500 |
| Вид нагрузки | Нормативная нагрузка Н/м2 | Коэффициент надежности γf | Расчетная нагрузка Н/м2 |
| А. Постоянная нагрузка | |||
| Собственный вес типового марша (по каталогу индустриальных изделий) | 1,1 | ||
| Б. Временная нагрузка | |||
| Для лестниц административного (общественного) здания (СНиП 2.01.07-85* табл. 3 п.12) | 1,2 | ||
| ИТОГО: | - |
Определяем по СНиП 2.03.01-84* расчетные сопротивления бетона и арматуры:
Rb=… МПа (Приложение)
Rbt=… МПа (Приложение)
Rs=… МПа; для арматуры класса A… (Приложение)
С учетом коэффициента условий работы бетона
, расчетное сопротивление бетона будет равно:
Расчет косоуров.
q0 = q / cos 
Эпюра Q Q = 17359 H.
Эпюра M M = 14755 Hм. 
Расчетная схема косоура – балка со свободно опертыми концами и равномерно распределенной нагрузкой.
Расчетное сечение – тавровое (П-образное сечение лестничного марша приводим к тавровому).
Расчетный пролет горизонтальной проекции косоура равен:
Расчетная нагрузка на 1 пог.м косоура при номинальной ширине b=1,35 м равна:
Расчетный изгибающий момент равен:
Расчетная поперечная сила равна:
Размеры расчетного сечения:
Определяем ширину полки, принимаемую в расчет.
Согласно СНиП 2.03.01-84* п.3.16 при 
и отсутствии поперечных ребер, ширина свеса полки в каждую сторону должна быть не более
Принимаем наименьшее значение ширины свеса – 180 мм. Ширина полки, принимаемая в расчет: 
.
Определяем положение нейтральной оси, предполагая, что 
Если > , нейтральная ось проходит в полке - первый случай расчета, следовательно рассчитываем тавровое сечение как прямоугольное шириной 
и высотой 
.
Определяем коэффициент Ао:
|
|
|
По таблице Приложения методом интерполяции определяем коэффициент ξ и η.
Высота сжатой зоны сечения
нейтральная ось действительно проходит в полке.
Необходимая площадь сечения рабочей арматура класса A…:
Принимаем по одному рабочему стержню на косоур 2 Ø … A…;
Аs=… см2
Косоуры армируем каркасами.
Монтажные продольные стержни принимаем Ø 6 A240.
Поперечные стержни принимаем конструктивно по условию
сварки Ø 6 A240.
Шаг поперечных стержней:
– на приопорных участках
– на остальных участках
Проверяем условие:
Если условие выполняется, производить расчет поперечной арматуры не надо. В противном случае, расчет поперечной арматуры необходим:
усилие в поперечных стержнях на единицу длины ребра: 
Поперечная сила, воспринимаемая поперечными стержнями и бетоном, определяется по формуле:
Если выполняется условие 
, прочность наклонного сечения по поперечной силе обеспечена, и принятые диаметр и шаг поперечных стержней в каркасах сохраняем.
Армирование плиты марша
При высоте 150 мм и ширине 300 мм ступени имеют большую прочность и жесткость.
Поэтому арматуру плиты марша назначаем конструктивно. Армируем плиту марша сеткой из арматурной проволоки Ø… В500 с шагом в поперечном и продольном направлении 100 мм.
|
|
|
