Железобетонные и каменные конструкции

Исходные данные
Район строительства – г. Калуга.
Здание с неполным железобетонным каркасом размером в плане – 24х60м, с сеткой колонн – 6х6м, коли-чество этажей – 8, высота этажа – 4,8м, тип сборной плиты перекрытия – многопустотная, ширина плиты – 1,2м.
Временная нагрузка на перекрытие – 6кН/м2. Класс бетона плиты В35. Класс арматуры плиты – А800.
Класс бетона ригеля – В45, класс арматуры ригеля – А1000.
Конструкция пола: керамическая плитка, цементно-песчаная стяжка толщиной 30мм, плотностью γ = 15 кН/м3 и слой изоляции. Расчетное сопротивление грунта – 0,43 МПа.
Требуется выполнить расчет и конструирование плиты перекрытия, ригеля по первой группе предельных состояний, колонны, фундамента под колонну, выполнить расчет кирпичного простенка 1 этажа.

Расчет сборной плиты перекрытия
Исходные данные для проектирования
Бетон В45 с Rb = 25,0 МПа, Rbt = 1,5 МПа, Rb,ser = 17,0 МПа, Rbt,ser = 1,15 МПа, Еb = 37000 МПа.
Напрягаемая арматура А1000 с Rs = 830 МПа, Rs,ser = 1000 МПа, Еs = 200000 МПа.
Не напрягаемая арматура А400 с Rs = 355 МПа.
Не напрягаемая арматура В500 с Rs = 435 МПа, Rsw = 300 МПа.
Номинальные размеры плиты 61,2 м. Общий вид плиты приведен на рис. 1.

Рис. 1 – Плита перекрытия
Сбор нагрузок на плиту приведен в табл. 1.
Таблица 1. Сбор нагрузок на плиту
Вид нагрузки Нормативная gн, кН/м2 Коэффициент надежности , γf Расчетная g,
кН/м2
Постоянная:
Керамическая плитка 0,3 1,1 0,33
Ц/П стяжка δ = 3см, γ= 15кН/м3 0,03·15=0,45 1,3 0,585
Слой изоляции 0,25 1,3 0,325
Итого от пола: 1,0 1,24
Вес плиты γ= 25кН/м3 3,3 1,1 3,63
Временная 6,0 1,2 7,2
Полная

Расчетная нагрузка на 1 п.м плиты при ее номинальной ширине 1,2 м с учетом коэффициента надежности по ответственности здания γn = 1,0:
полная расчетная q = 14,264·1,5·1,0 = 21,396 кН/м;
полная нормативная qn = 11,98·1,5·1,0 = 17,97 кН/м;
постоянная и временная длительная нормативные нагрузки
ql = 10,48·1,5·1,0 = 15,72 кН/м.
Усилия от расчетных и нормативных нагрузок
Конструктивная длина плиты 5,98 м. Плиты опираются на полки ригелей таврового сечения, ширина полки ригеля 175 мм.
Расчетный пролет плиты
l0 = l2 – bриг - а = 6,3 – 0,3 – 0,175 = 5,825 ≈ 5,83 м.
где bриг – ширина ригеля;
а – ширина полки ригеля.
Плита рассчитывается как однопролетная шарнирно-опертая балка, загруженная равномерно распреде-ленной нагрузкой.
Усилия от полной расчетной нагрузки:
максимальный изгибающий момент в середине пролета
М = (q·l_0^2)/8 = (21,396·〖5,83〗_^2)/8 = 90,9 кН·м;
максимальная поперечная сила на опорах
Q = (q·l_0)/2 = (21,396·5,83)/2 = 62,37 кН.