Двоповерховий котедж

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Архітектурно-будівельний розділ

1.1 Вихідні дані

Місце будівництва м. Київ.

Район будівництва відноситься до ІІ - В кліматичному району згідно СНиП 2.01.01 - 82 «Строительная климатология и геофизика». Клімат відносно континентальний з середньорічною температурою +7,2єС.

- Розрахункові дані температури повітря:

- найбільш холодних п'яти днів -24єС.

- найбільш холодних діб - 29єС.

Нормативна глибина промерзання ґрунтів 1,6 м.

Геологічні дослідження показали, що на ділянці залягають такі види ґрунтів: суглинки, пластичні.

Ґрунтові води відсутні.

Направлення вітрів:

- в січні - Східне.

- в липні - Північно - Західне.

Вихідні дані для побудови рози вітрів

Місяці	Повторюваність напрямків вітру
	Пн	ПнС	С	ПдС	Пд	ПдЗ	З	ПнЗ
Січень	7	12	16	13	10	11	10	9
Липень	16	16	12	8	13	13	12	18

1.2 Генеральний план ділянки

Ділянка має форму прямокутника, з розмірами 30Ч20 м.

На генеральному плані будівлі і споруди розташовані з урахуванням їх сприятливого природного освітлення і провітрювання з дотриманням санітарних та протипожежних вимог.

Рельєф відведений під забудову території спокійний, має невеликий загальний ухил.

Житлова будівля розміщена головним фасадом на Південь.

Система водовідводу змішана. Відвід води з полотна автомобільних доріг здійснюється закритим способом, з подальшим збросом в міську каналізацію, в інших випадках прийнята відкрита система водовідводу. З пішохідних доріжок вода сходить на газони.

Крім будівлі, що проектується на території ділянки передбачено:

- місце для відпочинку;

- дитячий майданчик;

Автомобільний під'їзд до будівлі запроектований зі сторони вулиці загального користування, шириною 3,0 м. Покриття автомобільних під'їздів запроектоване з двох шарів асфальтобетону на щебеневій основі.

Покриття господарських майданчиків та пішохідних доріжок асфальтобетонне. Спортивний та дитячий майданчики мають природне поліпшене покриття.

Вільна від забудови та твердих покриттів територія озеленена влаштуванням газонів з багатолітніх трав, декоративних кущів, клумб, дерев.

ТЕП генплану

№ п/п	Найменування	Одиниця виміру	Примітка
1.	Площа ділянки	мІ	1080
2	Площа забудови	мІ	313,92
3	Площа твердих покриттів	мІ	241.96
4	Площа майданчиків	мІ	42
5	Площа озеленення	мІ	600.4
6	Відсоток забудови	%	29,06
7	Відсоток озеленення	%	55.59

Розрахунок вертикальної прив'язки будівлі

1. Знаходимо чорні позначки характерних точок будівлі методом інтерполяції за формулою: ,

де - висотна позначка молодшої горизонталі;

- перевищення відповідної характерної точки будівлі над молодшою горизонталлю.

- найкоротша відстань від молодшої горизонталі до характерної точки будівлі

- найкоротша відстань між суміжними горизонталями.

- висота перерізу рельєфу. h= 1 м.

2. Знаходимо проектні позначки характерних точок.

а) позначка планування визначається як середнє арифметичне чорних позначок:



б) перевищення між цими характерними точками будівлі:

- ширина будівлі

- довжина будівлі

- проектний ухил = 0,02 м

в) визначаємо червоні позначки характерних точок будівлі:

3. Знаходимо абсолютну позначку чистої підлоги будівлі:

- відстань від чистої підлоги до рівня землі = 1,05 м

1.3 Об'ємно планувальне рішення

Будівля, що проектується в плані має прямокутну форму, з розмірами в осях 28,8 м Ч10,96 м.

Будівля двоповерхова з висотою поверху 3 м. Загальна висота будівлі -9,11 м.

Робочі креслення розроблені на всю будівлю.

Конструктивна схема будівлі з повздовжніми і поперечними несучими стінами.

Санвузли розташовані на цокольному першому та другому поверсі

Клас будівлі - ІІ

Ступінь довговічності - ІІ

Ступінь вогнестійкості - ІІ

Склад кімнат будинку

Тип квартир	Кількість кімнат	К-сть однакових кімнат	Назва приміщення	Площа мІ
				Житлова	Допоміжна	Загальна	Літніх приміщень	Приведена
	12	2	1. Гараж		22.02
		2	2. Вітальня		25.7
		2	3. Коридор		20.98
		2	4. Кухня		21.31
		2	5. Туалет		12.03
		2	6. Кладова		4.73
			Всього		105.77	211.54
	12	2	7.1. Спальня	26.25
		2	7.2. Спальня	27.34
		2	7.1. Спальня	21.66
		2	8.1. Коридор		31.43
		2	9. Ванна		12.85
		2	10. Кладова		5.73
			Всього	75.25	50.01	250.52
Всього	416.06



1.4 Конструктивне рішення будівлі

Фундаменти. Цоколь. Вимощення

В будівлі запроектовано збірні залізобетонні фундаменти, що складаються із збірних залізобетонних фундаментних плит по серії 1.112-5, бетонних повнотілих блоків стін підвалу по ГОСТ 13579-78.

Під зовнішні та внутрішні капітальні стіни запроектовані фундаментні плити марок ФЛ-10.24-1 шириною 1000 мм, довжиною 2380 мм; ФЛ-10.12-1 шириною 1000 мм, довжиною 1180 мм; ФЛ-10.8-1, шириною 1000 мм, довжиною 780 мм.

Під фундаментні плити влаштовується бетонна підготовка товщиною 100 мм.

Глибина закладання фундаменту 2,52 м.

Бетонні блоки укладаються на цементному розчині М 100, товщина швів 20 мм.

Горизонтальна гідроізоляція влаштовується з двокомпонентної бітумної мастики Ceresit CL50 на відмітці - 2,520 мпо обрізу фундаменту.

Вертикальна гідроізоляція влаштовується обмазкою гарячим бітумом за 2 рази зовнішніх поверхонь фундаментних блоків.

По периметру будівлі влаштовують вимощення шириною 1 м з асфальтобетону з ухилом 3%.

Склад вимощення:

- асфальтобетон - 20 мм;

- щебінь - 150 мм;

- ущільнений ґрунт.

Стіни

Будівля з повздовжніми і поперечними несучими стінами.

Зовнішні та внутрішні стіни виконуються із керамічної рядової повнотілої цегли.



Марки розчину і цегли прийняті по таблиці:

Назва матеріалу	Поверх
	1	2
Розчину	50	50
Цегли	100	100

Про структурі стіни однорідні.

Система перев'язки багаторядна.

Товщина зовнішніх стін 560 мм.

Внутрішніх - 380, 250, 120 мм.

Прив'язка зовнішніх стін 250 х 310 мм, внутрішніх центральна.

Товщина горизонтальних швів - 12 мм, вертикальних 10 мм.

Зовнішні стіни утеплені ззовні пінополістерольними плитами товщиною 50 мм.

Перемички над віконними і дверними прорізами брускові по серії 1.038-10 випуск 1 марок 1ПР38-15.12.22; 1ПР2-15.12.14; 1ПР8-27.12.22; 1ПР4-28.12.14; 1ПР8-20.12.22; 1ПР3-19.12.14; 1ПР3-22.12.14; 1ПР8-18.12.22; 1ПР2-16.12.14; 1ПР8-18.12.22; 1ПР38-12.12.22; 1ПР1-12.12.14.

Перекриття, покриття

Міжповерхові перекриття із збірних залізобетонних передчасно напружених з звичайним армуванням панелей, з круглими порожнинами по серії 1.141-1 вип. в3 марки - ПК51.15 - 8АтVт - а з розмірами 5.1Ч 1,5 м, 4.5Ч 1,5,

- ПК51.15 - 8АтVт - а з розмірами 5.1Ч 1,5 м.

- ПК45.12 - 8АтVт - а з розмірами 4.5Ч 1,2 м.

По серії 1.141 - 1 вип. 60 марки

- ПК42.12 - 8т з розмірами 4.2Ч1,2 м.

Плити перекриття і покриття укладають на стіни на цементно-піщаному розчині М100. Шви між плитами, а також шви в місцях примикання плит до стін ретельно ущільнюються цементно-піщаним розчином М150.

Отвори в торцях плит в зоні обпирання на стіну ретельно замонолічуються бетоном кл. В15 на дрібному щебені.

Величина обпирання на зовнішні стіни: 120 мм;

Величина обпирання на внутрішні стіни: 120 мм;

На внутрішніх стінах плити перекриття зв'язуються між собою анкерами, які приварюються до монтажних петель.

На зовнішні стінах анкерування плит здійснюється « Г» - подібним анкером, один кінець якого закладається в шов між цеглою, а другий приварюється до монтажної петлі.

Анкерування плит ведеться через один шов.

Монтажні петлі після влаштування анкерів відгинаються.

Анкери захищаються від корозії шляхом оцинкування і покриття цементно-піщаним розчином.

Перегородки

Міжкімнатні перегородки товщиною 120 мм, виконуються із керамічної рядової повнотілої цегли марки 75 на розчині М50.

Товщина горизонтальних швів - 12 мм., вертикальних - 10 мм.

Сходи

Сходи 2-х маршові, внутрішні, залізобетонні розташовані в ізольованих сходинкових клітинах

Сходи складаються з поверхових і міжповерхових площадок по серії 1.252.1-4 вип. 1 марки ЛП 30.10 к., та сходинкових маршів по серії 1.251.1-4 вип. 1, марки ЛМі0.14.

Дах

Дах двоскатний із приставних крокв.

Кроквяна система виконана з дерев'яних конструкцій і складається з слідуючих конструкцій:

Крокви - кроком 1000, 1200, 1345, 1900, 1500,1315, 1320, 1215, 1220. мм

Діагональні крокви;

Мауерлат;

Лежень

Стояк з кроком 3000, 3050,1500 мм.

Прогін

Підкоси

Наріжник

Кобилки з кроком: 530,1360,900,1440,630,1310,1290,

1350,1200,1400;

Обрешітка - дошка 100Ч35 з кроком 350 мм

Провітрювання горища і вихід на покрівлю здійснюється за допомогою слухових вікон.

Покрівля з бітумної черепиці типу Monterrey фірми Rannila.

Вікна, двері

Вікна металопластикові двох стулкові виготовлені на замовлення з потрійним склінням

Відкривання вікон усередину приміщення.

Віконна коробка по контуру кріпиться цвяхами 4-х дерев'яних пробок закладених в цегляну кладку

Шви між віконною коробкою та цегляною стіною запінюються монтажною піною.

З внутрішнього боку стіни влаштовуються на цементно - піщаному розчині М - 25 з невеликим ухилом в бік приміщення залізобетонні підвіконні дошки по ГОСТ8242 - 88 марки ПД - 1 - 34Ч350Ч1400, ПД - 1 - 34Ч350Ч1600, ПД-1-34Ч350Ч1000.

З зовнішнього боку стіни влаштовується водовідлив з оцинкованої покрівельної сталі.

Зовнішні двері металопластикові, одностулкові та двостулкові.

- Металопластикві з потрійним склінням розміром 1300Ч2100

- по ГОСТ 24698 - 81 розміром 1200 Ч2100

- по ГОСТ 24698 - 81 марки ДН21 - 10А

- по серії 1.136.5 - 19 марки ДН 21 - 9 Щ

Балконні двері

- металопластикові з потрійним склінням розмірами 900Ч2100h

Дерев'яні коробки прикручуються до 4-х дерев'яних пробок.

Шви запінюються монтажною піною

Підлоги

Підлоги в будівлі запроектовані відповідно до призначення окремих приміщень з врахуванням режиму експлуатації та санітарно-гігієнічних вимог. Типи підлог, їх конструктивне рішення та площа наведені в експлікації підлог.

Підлоги санвузлів передбачають на 20 см нижче від підлоги інших приміщень. В санвузлах плінтус влаштовують із керамічної плитки на цементно-піщаному розчині М100. В малих кімнатах, кухнях, коридорах плінтус дерев'яний.

Експлікація підлог

Найменування приміщень	Тип підлоги	Схема підлоги	Елементи підлоги	Площа підлоги мІ
Житлові кімнати і коридори	Лінолеум, паркет		1. Штучний паркет 2. Швидкотверднуча мастика на водостійкому в'яжучому 3. Вирівнюючацементно-пісчана стяжка 4. Залізобетонна плита перекриття	255,32
Кухня	Лінолеум		1. Лінолеум на тканевій основі. 2. Швидкотверднуча мастика на водостійкому в'яжучому 3. Гіпсобетонна панель на кімнату 4. Звукоізоляційні прокладки із м'яких ДВП 5. Залізобетонна плита перекриття	42,62
Туалет, ванна	Керамічна плитка		1. Плитка керамічна для підлоги 200х200 2. Клеючий розчин Ceresit100 3. Один шар гідроізолу завести на стіну на висоту 200 мм 4. Підстилаючий шар із цем.-піщаного розчину М150 5. Звукоізоляція STROPRPCK 6. Залізобетонна плита перекриття	49,76

1.5 Інженерне обладнання

Водопровід - господарчо-питний, розрахунковий тиск у основ стояків 22 м.вод. ст.

Гаряче водопостачання - центральне від зовнішньої мережі.

Каналізація - господарчо-фекальна в міську мережу.

Електропостачання - ІІІ категорії, напруга 220/380В.

Освітлення лампами накалення.

Влаштування зв'язку - радіотрансляція, телефонні вводи.

1.6 Підрахунок ТЕП

ТЕП будівлі

1. Площа забудови (мІ):

2. Житлова площа (мІ):

3. Загальна площа (мІ):



4. Будівельний об'єм (мі):

5. Планувальний коефіцієнт:

6. Об'ємний коефіцієнт:

ТЕП генплану.

1. Площа ділянки (мІ):

2. Площа забудови (мІ):

3. Площа твердих покриттів (мІ):

4. Площа майданчиків (мІ):

5. Площа озеленення (мІ):

6. Відсоток забудови %:

%

7. Відсоток озеленення%:

%

1.7 Специфікації

Специфікація бетонних, з/б конструкцій

Марка Позиц.	Позначення	Найменування	Кількість	Маса т	Об'єм бетону мі
Фундаменти
1	ГОСТ 13580	ФЛ 20-12-1	50	2,43	0,98
2	ГОСТ 13580	ФЛ 16-12-1	20	1,215	0,49
3	ГОСТ 13580	ФЛ 12-8-1	24	0,57	0,23
Блоки стін підвалу
4	ГОСТ 13579-78	ФБС 24.6.6.-Т	30	1,96	0,815
5	ГОСТ 13579-78	ФБС 12.6.6-Т	15	0,96	0,398
Сходинкова площадка
6	Серія 1.252.1-4	ЛПР-30-10	6	0,96	0,412
Сходинковий марш
7	Серія 1.151.1-6	ЛМ 30.14	6	1,383	0,79
Плити перекриття
8	Серія 1.141-1	ПК 45.15 -6	4	2850	1,679
9	Серія 1.141-1	ПК 45.12 - 6	4	2975	1,592
10	Серія 1.141-1	ПК 45.9 - 5т	4	970	0,63
11	Серія 1.141-1	ПК 51.15 - 6т	12	2658	1.325
12	Серія 1.141-1	ПК 51.9 - 6т	8	2258	1.154
13	Серія 1.141-1	ПК 45.15 - 6т	6	2123	950
Балконні плити і плити лоджій
11	Серія 1.137-3	ПБ-54-6а	12	2,84	1,137

Специфікація елементів заповнення прорізів

Марка позиції	Позначення	Найменування	Кількість	Примітка
			на поверх	разом
ВК-1	На замовлення	ОС 12-12	3	9
ВК-2	На замовлення	ОС 15-13,5	3	3
ВК-3	На замовлення	ОС 15-15	6	6
ВК-4	На замовлення	ОС 15-18	7	7
ВК-5	На замовлення	ОС15-21	2	2
Двері
Д-1	На замовлення	ДО 21-13	3	3
Д-2	На замовлення	ДГ 21-9	1	1
Д-3	На замовлення	ДГ21-7	7	7
Д-4	На замовлення	БС 22-7.5	1	1
Д-5	На замовлення	БС 22-6.5	3	3
Д-6	На замовлення	ДН 20-18	8	8

Відомість перемичок

Марка позиції	Схема січення
ПР - 1
ПР - 2
ПР - 3
ПР - 4
ПР - 5
ПР - 6
ПР - 7
ПР - 8
ПР - 9
ПР - 10
ПР - 11
ПР - 12
ПР - 13

Специфікація перемичок

Марка позиції	Позначення	Найменування	Кількість на поверх	Разом	Маса, кг	Примітка
1	Серія 1.038-10	1ПР38-15.12.22	9	80	99
2	Серія 1.038-10	1ПР2-15.12.14	24	152	63
3	Серія 1.038-10	1ПР8-27.12.22	12	32	113,4
4	Серія 1.038-10	1ПР4-28.12.14	16	64	117,6
5	Серія 1.038-10	1ПР8-20.12.22	14	32	132
6	Серія 1.038-10	1ПР3-19.12.14	20	123	79,8
7	Серія 1.038-10	1ПР3-22.12.14	5	64	145,2
8	Серія 1.038-10	1ПР8-18.12.22	6	22	118,8
9	Серія 1.038-10	1ПР2-16.12.14	4	4	105,6
10	Серія 1.038-10	1ПР38-12.12.22	12	52	79,2
11	Серія 1.038-10	1ПР1-12.12.14	13	104	50,4



2. Розрахунково-конструктивний розділ

2.1 Розрахунок збірного залізобетонного сходового маршу

Сходовий марш шириною 1,360 м.

Висота поверху 3 м.

Кут нахилу маршу б=27°.

Бетон класу В25.

Сходинка 150х300 мм.

R_b,ser=18,5МПа, R_b=14,5МПа, R_bt,ser=1,6МПа, R_S=280МПа, R_s,ser=295МПа, Е_S=2,1*10⁵МПа.

Арматурна сітка класу Вр-І, R_S=360МПа, R_sw=260МПа, Е_S=1.7*10⁵МПа.

Рис. 2.1

tg б=1500/3000=0.5;

l = 3000/cos б=3000/0.8772=3370 мм.



Визначення навантажень

Навантаження	Нормативн. кН/мІ	гn	Розрахунк. кН/мІ
1. Власна вага готових маршів по каталогу виробів для житлового цивільного будівництва на 1 м горизонтальної поверхні	3,6	1,1	3,96
2. Тимчасове нормативне навантаження згідно табл. 23. для сходин житлового будинку.	3,0	1,3	3,9
ВСЬОГО	6,6	-	7,86

Розрахункове навантаження на 1 м довжини маршу:

q=(qⁿ*n+pⁿ*n)*a=(3.6*1.1+3*1.3)*1.35=8.25кНм. (2.1)

Розрахунковий згинаючий момент в середині прольоту маршу:

М=ql²/8 cos б = 8.25*3.37² / 8*0.891 = 13.14кНм. (2.2)

Поперечна сила на опорі:

Q = ql/2 cos б = 8.25*3.37/2*0.891 = 15.6кН. (2.4)

Підбір площі арматури.

Стосовно заводських типових форм назначаємо товщину плити (по перерізу між сходинками) h'_S = 30 мм, висоту ребер (косоурів) h = 170 мм, товщину ребер b_г = 80 мм.



Рис. 2.2

Дійсний переріз маршу замінюємо на розрахунковий з полицею в стиснутій зоні.

Рис. 2.3

Ширина полиці b'_f = 700 мм, висота h=170 мм. При о ? о_R розрахунок ведеться за формулою:

M ? R_b*b*x*(h₀-0.5x)+ R_S* A_S(h₀-a) (2.5)

Якщо М? R_b* г_b2*b'_p*h'_p(h₀-0.5 h'_p), (2.6) нейтральна вісь проходить в полиці.

1314000Н*см?14,5*100*0,9*70*3 (14,5-0,5*3)=3435412Н*см - умова виконується, нейтральна вісь проходить в полиці, тому розрахунок арматури виконуємо за формулою для прямокутних перерізів шириною b₁ = 70 см.

А_с = М* г_n/ R_b* г_b2* b'_p* h₀²= 1314000*0.95/14.5*10*0.9*70*14²=0.76 (2.7)

Знаходимо з=0,9895.

A_S= М* г_n/ з* h₀* R_S= 1314000*0,95/0,9895*14*280*100=3,37 смІ. (2.8)

Приймаємо 1Ш18А400С (A_S=3,801 смІ).

Встановлюємо в кожне ребро по одному плоскому каркасу К-1.

Розрахунок похилого перерізу на поперечну силу

Поперечна сила в опорі Q_max = 15.6*0.95=14.82кH. Обчислюємо проекцію розрахункового похилого перерізу на повздовжню вісь:

В_b=ц_b2*(1+ ц_f+ ц_n)*R_bt*г _b2*b*h₀², де ц_n=0. (2.9)

ц_f=2 [0.75*3 h'_f²/ b*h₀]=2 [0.75*3*3²/16*14]=0.181<0.5; (2.10)

(1+ ц_f+ ц_n)=1+0.181+0=1.181<1.5;

В_b=2*1.181*1.05*0.9*100*16*14²=6.99*10⁵H/смІ. (2.11)

В розрахунковому похилому перерізі:

G_b=Q_sv=Q/2, тому що Q_b=В_b/2; (2.12)

C= В_b/0.5a=6.99*10⁵/0.5*10⁴=139.8 см, що більше 2h₀=2*14=28 см.

Тоді Q_b=В_b/С=6,99*10⁵/28=24,6*10³Н=24,6кН>Q_max =14,82 кН, тому арматура поперечна по розрахунку не потрібна. В ј прольоту назначаємо із конструктивних міркувань поперечні стержні Ш6 мм із сталі класу А240С кроком S=80 мм (не більш h/2=170/2=85 мм), A_sw=0.283 смІ, R_sw=175МПа. Для двох каркасів A_sw=0,566 смІ; м=0,566/16,8=0,0042,

б=E_s/E_b = 2.1*10⁵/27*10³=7.75. (2.13)



В середній частині ребер поперечну арматуру розташовуємо конструктивно з кроком S=200 мм. Перевіряємо міцність елемента по похилій смузі між похилими тріщинами:

Q? 0.3ц_w1* ц_b1*R_b*г _b2*b* h₀, де ц_w1=1+5*б*М_w=1+5*7.75*0.0042=1.17. (2.14)

ц_b1=1*0,001*14*0,09=0,874.

Q=15600H<0.3*1.17*0.874*14.5*0.9*16*14*100=89679H - умова виконується, міцність маршу по похилому перерізу забезпечена. При армуванні маршу в полиці по конструктивним міркуванням встановлюють сітку C-1 Ш4Вр-І - 250/Ш4 Вр-І -300, а зверху повздовжніх ребер встановлюють сітки С-2 із стержнів Вр-І 2Ш4 Вр-І. Монтажні петлі приймаємо із. Ш6 А240С.

Розрахунок по ІІ групі граничних станів

Геометричні характеристики граничного стану:

Гранична площа

А_пред=А+2 A_s=70*3+16*14+7,75*1,57=429,7 смІ. (2.15)

Статичний момент відносно нижньої грані:

S_red = S+б* S₁ =70*15.5*3+16*14*7+7.75*1.57*3=4743.3 смі. (2.16)

Відстань від нижньої грані до центру ваги приведеного перерізу:

y_red = S_red / А_пред=4743.3/429.7=11.04 см. (2.17)

Приведений момент інерції:



І_red=І*2y_s=70*33/12+67.5*3*4.9²+16*14³/12+16*14*4.1²+7.75*1.57*8.1²=11395 см⁴ (2.18)

Момент опору:

W_red = I_red/y_red = 11395/11.04=1032 смі. (2.19)

Пластичний момент опору при

г=1,75/ W_pl = г W_red =1.75*1032=1806 смі. (2.20)

Розрахунок перерізів нормальних до повздовжньої вісі елементу на виникнення тріщин і їх розкриття.

Так як умова

М=13,76кНм< М_pl=R_btser* г _b2* W_pl =1.6*0.9*1806=2.6кНм (2.21)

Не виконується, то в перерізі повздовжніх ребер виникають тріщини і необхідно виконати розрахунок по їх розкриттю.

Обчислюємо характеристики:

М= A_s/b*h₀=3.37/16*14=0.015< 0.02 (2.22)

При короткочасній дії навантаження г=0,45:

ц₁=(b'_f-b)*h'_p+б/2г(A'_s+A_sp)/b*h₀=[(70-

16)*3+(7.75/2*0.45)*(1.13+0)]/16*14=0.53

=ц₁(1 - h'_f/2 h₀)=0.53 (1-3/2*14)=0.47. (2.23)



При довготривалій дії навантажень г=0,15:

ц₁=[(70-16)*3+(7,75/2*0,45) (1,13+0)]/16*14=0.612/ (2.24)

л=0.612 (1-3/2*14)=0.55

Значення, що характеризує навантаження

д_M=M_set/b*h₀²*R_bser*г_b2, (2.25)

де M_set=М_р=13,76кНм - повне навантаження.

д_M=1314000/16*14²*18,5*0,9*100=0,264. (2.26)

Відносна висота стиснутої зони:

о=1/В+[1+5 (д_M + л)]/10мб. (2.27)

при короткочасній дії постійного і тривалого навантажень:

о=1/1,8+[1+5 (0.11+0.47)/10*0.015*7.75]=0.111

при короткочасній дії всіх навантажень:

о=1/1,8+[1+5 (0,264+0,47)/10*0,015*7,75]=0.119

при дії постійного і тривалого навантажень:

о=1/1,8+[1+5 (0,264+0,55)/10*0,015*7,75]=0.109

Так як h₀* о=0,119*14=1,666< h'_f=3 см, то розрахунок слід вести як для прямокутного перерізу шириною b'_f. Плече внутрішньої пари сил:

z= h₀[1 - (h_f/ h₀* ц_f+ о²)/2 (ц_f+ о)] (2.28)

при короткочасній дії всіх навантажень:

z=14*[1 - (3/14*0.53+0.119²)/2 (0.53+0.119)]=12.6 см;

при короткочасній дії постійного і тривалого навантажень:

z=14*[1 - (3/14*0,53+0,111²)/2 (0.53+0.111)]=12,62 см;

при тривалій дії постійного і тривалого навантажень:

z=14*[1 - (3/14*0,612+0,109²)/2 (0.612+0.109)]=12,61 см;

Приріст напружень в розтягнутій арматурі:

у_S= N₁ /A_s*z (2.29)

при короткочасній дії всіх навантажень:

у_S=1314000/3,37*100*12,6=324,1 МПа;

при короткочасній дії постійного і тривалого навантажень:

у_S=260000/3,37*100*12,62=61,1 МПа;

при тривалій дії постійного і тривалого навантажень:

у_S=260000/3,37*100*12,61=61,2 МПа.

Ширину розкриття тріщин a_crc визначаємо за формулою:

a_crc=дцс(у_S/ E_S)=20 (3,5-100м)*³vd =20 (3,5-100*0,007) *³v10 =

=120,65*324,1/2,1*10⁵=0,2 мм; (2.30)

при короткочасній дії постійного і тимчасового навантажень:

a_crc1 =(61,1/2,1*10⁵)*120,65=0,048 мм;

при тривалій дії постійного і тимчасового навантажень:

a_crc2 =(1,6*15*0,007)*61,2/2,1*10⁵ *120,65=0,0894 мм.

Сумарна ширина нетривалого розкриття тріщин:

a_crc,tot= a_crc+ a_crc1 - a_crc2 =0.2+0.048-0.0894=0.159 мм. (2.31)

a_crc,tot=0,159 мм <[a_crc,min] =0.4 мм.

Ширина тривалого розкриття тріщин:



a_crc,l= a_crc2 =0.089<[a_{crc l,min}] =0.3 мм. (2.32)

в обох випадках ширина розкриття тріщин похилих до повздовжньої вісі:

a_crc= ц_n*(0.6 у_swd_wr)/ [G_S*d_w/г+0.15 E_b(1+2бм)],

де у_sw - напруження в поперечних стержнях.

у_sw =[(Q - G_b1)/(R_sw *h₀)]*S? R_s,ser. (2.33)

G_b1=0,8*ц_Rn*(1+ц_n)*R_bt,ser*b*h₀²=

=0.8*1.8*1*1.6*100*16*14²/2*14=21504H. (2.34)

у_sw =(15600-21504)/0.566*14=-745.1<0/

Завдяки від'ємній величині у_sw розкриття тріщин похилих до повздовжньої вісі не виникає.

Розрахунок по деформаціям

Перевіряємо умови, що визначають необхідність обчислення прогинів при:

l/h₀=220/14=15.7;

l/h₀?l_lim, по табл..20 при м*d=0.05 i арматурі класу А400С знаходимо л_crn=13.6; 15,7>13,6, тобто розрахунок прогинів потрібно робити.

Прогин в середині прольоту:

f_tot = сl²*1/r₀=5/48*220²*1/r₀, (2.35)

де 1/r₀ - кривизна в середині прольоту:



1/r₀ =1/E_S*A_s*h₀²*(М_cd-K_red*b*h²*R_bt,ser)/ R_red=

1/2.1*10⁵*3.37*100*14²*(1314000-0.13*17²*1.6*100)/0.51=14.6*10⁵ 1/см, (3.36)

де R_red=0,51; K_red=0,13 - коефіцієнти, прийняті по табл..2.19 в залежності від м*d=0.05 (за інтерполяцією).

f_tot= 5/48*220²*14.6*10^-5=0.72 см < [f_lim] =0.73 см,

де f_lim - граничне значення прогину для сходових маршів по естетичним потребам, гнучкість маршів допускається.

2.2 Розрахунок багатопустотної плити

Вихідні дані.

Плиту виготовляють за потоково-агрегатною технологією з електротермічним натяганням арматури і тепловологісною обробкою. Нормативне тимчасове навантаження на перекриття н_n=3 кН/мІ. Коефіцієнт надійності щодо призначення г_n=1,0.

Бетон класу В20, для якого при гb₂=0,9 розрахунковий опір стиснутої зони

R_b=0,9•11,5=10,35 мПа, розрахунковий опір розтягненню R_bt=0,9•0,9=0,81 мПа, початковий модуль пружності E_b=24000 мПа.

Повздовжня арматура попередньо напружена класу А500С, для якої

розрахунковий опір для першої групи граничних станів R_s=510 мПа, а для другої групи R_s,ser=590 мПа і модуль пружності E=190000 мПа. Поперечна арматура в зварних каркасах і сітка з арматурного дроту ?4 мм, для якогоR_s=365 мПа, аR_sw=265 мПа, E_s=170000 мПа, маса плити G=2,27 т.



Нормативні і розрахункові навантаження на 1 мІ перекриття

Вид навантажень	Нормативне навантаження, кН/мІ	Коефіцієнт, гf	Розрахункове навантаження, кН/мІ
Постійне: - мозаїчний бетон h=40 мм, г=2,5 т/мі;	1	1,3	1,3
- паробар?єрh=5 мм;	0,1	1,2	0,12
- звукоізоляція h=5 мм, г=0,17 т/мі;	0,085	1,2	0,102
- власна вага плити h=220 мм, г=2,5 т/мі;	2,75	1,1	6,05
- тимчасове навантаження	1,5	1,3	2,4
Повне:	8,68		9,97

Визначення навантажень і зусиль

Розрахункове навантаження на 1 м довжини плити при її номінальній ширині

b_f= 1,2 м.

q=9,97•1,2=11,96 кН/м.

Розрахунковий проліт при глибині її обпирання а=0,12 м

l₀=l-а=5,98-0,12=5,86 м.

Згинальний момент по середині прольоту від розрахункового навантаження:

М= кН•м

Поперечна сила по осі епюри

Q= кН•м



Розрахунок міцності по нормальних перерізах

h_f=h?_f= см,

ширина ребра b=b?_f-nd=116-6•15,9=20,6 см.

Умовно прийнято діаметр робочої арматури d=16 мм і товщину захисного шару бетону с=20 мм.

Робоча висота поперечного перерізу:

h₀=h-c-0,5d=22-2-0,5•1,6=19,3 см.

Попереднє напруження арматури н_sp=460 мПа, а допустиме відхилення попереднього напруження:

р=30+360/l=30+360/5,98=90,2 мПа.

Перевірка умови:

у_sp+p ? R_s,ser; 460+90,2=550,2 мПа< 590 мПа;

у_sp-p ? 0,3R_s,ser; 460-90,2=369,8 мПа>0,3•590=117 мПа.

Умови задовольняються, отже, значення у_sp прийнято правильно.

Характеристика стиснутої зони:

ю=Ь-вR_b=0,85-0,008•10,35=0,767.

напруження в попередньо напруженій арматурі класу А400С

у_sR=R_s+400 - у_sp-?у_sp=510+400-460-123=327 мПа,

де ?у_sp= -1200=123 мПа.

Гранична відносна висота стиснутої зони:

о_R==0,64.

Граничне значення коефіцієнта А₀:

А_R= о_R(1-0,5о_R)=0,6491-0,5•0,64=0,435.

Згинальний момент, який сприймається поличкою стиснутої зони:

М?_f=R_bb?_fh?_f(h₀-0,5h?_f)=1035•116•3,05 (19,3-0,5•3,05)=6500890 Н•см.

Оскільки М=51,34 кН•м< М?_f=65,09 кН•м, то нейтральна лінія перетинає поличку і переріз розраховують як прямокутний b?_f=116 см завширшки.

Розрахунковий коефіцієнт:



А₀= =0,1146< А_R=0,435,

і арматура в стиснутій зоні за розрахунком не потрібна. Для значення А₀ прийнято коефіцієнти: о=0,125; Ю=0,938.

Коефіцієнти умов роботи арматури:

г_sb=Ю - (Ю-1) (2 10,9380,9381=0,9<1,2.

Приймаємо г_sb=0,9.

Необхідна площа перерізу арматури:

А_s==6,178 смІ.

Приймаємо ?16 А500С, А_s=8,04 смІ.

Визначення геометричних характеристик поперечного перерізу

Відношення модулів пружності:

Ь= ==7,92.

Площа зведеного перерізу і статичний момент відносно нижньої грані:

А_red=A+ЬА_s=116•22-6+7,92•8,04=1424,94 смІ.

S_red=S+ЬS_s= 116•22•11-6+7,92•8,04•16,28=27053,18 смі.

Відстань від нижньої грані до центру ваги зведеного перерізу:



y_red= = =18,98 см.

Відстань від нижньої грані до центра ваги зведеного перерізу:

е_ор=y_red-а=18,98-2,7=16,28 см.

Момент інерції зведеного перерізу:

I_red=І+Ь•І_s= -6• +7,92•8,04•16,28=100831,58 см⁴.

Момент опору:

- відносно нижньої грані

W_red==5312,52 смі.

- відносно верхньої грані

W?_red==33387,94 смі.

Прийнято для двотаврового перерізу г=1,5.

Пружно-пластичний момент опору:

- відносно нижньої грані

W_pl=г•W_red=1,5•5312,52=7968,78 смі

- відносно верньої грані



W?_pl=г•W?_red=1,5•5312,52=50081,91 смі.

Визначення втрат попереднього напруження і зусилля обтискування.

Перші втрати до закінчення обтискування:

- від релаксації напружень:

у₁=0,03у_sp=0,03•460=13,8 мПа;

- від температурного перепаду у₂=0, бо при пропарюванні переміщення піддону і панелі проходить одночасно;

- від деформації анкерів у₃=0 і форми у₅=0, бо вони повинні бути враховані при визначенні довжини заготовки арматури;

- від тертя арматури по стінках каналів у₄=0, бо канали відсутні.

Зусилля попереднього обтискування з урахуванням цих витрат для коефіцієнта точності г_sp=1:

Р=г_sp(у_sp-у₁) А_s=1 (460-13,8)•8,04•10^-1=358,74 кН.

Напруження обтискування бетону:

у_bp= =16,28=1194,71 Н/смІ.

Передача міцності бетону:

R_bt=0,7•B=0,7•20=14 мПа.

Для відношення:

==0,85 < Ь=0,25+0,256R_bt=0,25+0,025•14=3,83.



Втрати повзучості, що швидко наступає:

у₆=0,85•40=0,85•40 =29,01 мПа.

Отже, перші втрати напружень до закінчення обтискування бетону:

у_los1= у₁+ у₆=13,8+20,77=42,81 мПа.

Напруження у попередньо напруженій арматурі з врахуванням перших втрат:

у_sp1= у_sp+ у_los1=360-42,81=317,19 мПа.

Зусилля обтискання з урахуванням перших втрат напружень для г_sp=1:

Р₁= г_sp(у_sp - у_los1) А_s=1•(460-42,81)•8,04•10^-1=335,42 кН

Напруження в бетоні після обтискування:

у_bp=+e_op= + •16,28=1117,05 Н/смІ=

=11,17 кН/смІ< 0,95•R_bр=0,95•14=13,3 мПа.

Умова задовольняється.

Втрати напружень після обтиску бетону:

- від усадки у₈=35 мПа;

- від повзучості для = =0,85 > 0,75



у₉=0,85•150 =0,85•150•0,85=108,37 мПа.

Разом другі втрати напружень:

у_los2= у₈+ у₉=35+108,37=143,37 мПа.

Повні втрати напружень:

у_los= у_los1+ у_los2=42,81+143,37=186,18 мПа> 100 мПа.

Для подальших розрахунків прийнято у_los=186,18 мПа.

Зусилля обтискування з урахуванням всіх втрат напружень:

Р₂=г_sp(у_sp - у_los) А_s=1 (460-186,18)•8,04•10^-1=220,15 кН.

Розрахунок міцності перерізів, навскісних до повздовжньої осі елемента

Для спр...