ГлавнаяРегистрацияВход НЕСУЩИЕ СИСТЕМЫ
Понедельник, 25.09.2017, 07:13
Форма входа
Меню сайта

Категории раздела
Мои статьи [20]

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Поиск

Главная » Статьи » Мои статьи

РАСЧЕТ НА ПРОДАВЛИВАНИЕ ПЛИТЫ МЕЖЭТАЖНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ
А.Е.Сутягин
2012г
"Отрицательный результат - тоже результат"
Поговорка кладоискателей
 
 
1. Общие данные.
 
     Цель расчета: Определение фактической несущей способности зоны примыкания плиты межэтажного перекрытия к колонне.

     Объект: Жилой комплекс с подземной стоянкой (г. Москва).

Расчёт перекрытия в зоне продавливания выполнен для центральной колонны размерами:
 
   • 550мм х 550мм;

   • 550мм х 400мм;

   • 400мм х 400 мм;

для крайней колонны размерами:

   • 400мм х 400мм.

Расчет выполнен при различных классов бетона перекрытия:

   • В25 — проектная;

   • В20 — фактическая допустимая;

   • В15 — фактическая не допустимая.

     Для расчета были приняты характерные для исследуемой конструкции колонны с грузовой площадью 6,6м х 4,8м. Усилия были взяты из расчета пространственной модели программным комплексом ScadOfficе 11.3 и расчета методом заменяющих рам [9] .

 

 

 

 

 

2. Сбор нагрузок.

     Сбор нагрузок приведен с использованием [1], [3], [4], [8].

 

 

      Следует отметить, что собранные в таблице нагрузки - минимально возможные. При  работе конструкции в реальных условиях нагрузки будут больше указанных в 1,3-1,5 раза. 

 

3. Описание расчета.

     Расчет колонны на продавливание производился по [2]. Согласно [2], при расчете на продавливание рассматривают расчетное поперечное сечение, расположенное вокруг зоны передачи усилий на элемент на расстоянии h0/2 нормально его продольной оси. по поверхности которого действуют касательные усилия от сосредоточенных силы и изгибающего момента. При действии сосредоточенной силы касательные усилия, воспринимаемые бетоном и арматурой, принимаются равномерно-распределенными по всей площади расчетного сечения. При действии изгибающего момента касательные усилия, воспринимаемые бетоном и поперечной арматурой, принимают с учетом неупругой работы бетона и арматуры. Допускаются касательные усилия, воспринимаемые бетоном и арматурой, принимать линейно изменяющимися по длине расчетного поперечного сечения в направлении действия момента с максимальными касательными усилиями противоположного знака у краев расчетного поперечного сечения в этом направлении.

     Расчетный контур поперечного сечения принимают:

- при расположении площадки передачи нагрузки внутри плоского элемента — замкнутым и расположенным вокруг площадки передачи нагрузки;

- при расположении площадки передачи нагрузки у края плиты — в расчет принимают наихудший из вариантов: с замкнутым расчетным поперечным сечением, расположенный вокруг площадки передачи нагрузки, и незамкнутым поперечным сечениям, состоящим из трех прямых участков: двух участков, следующих от края плиты перпендикулярно ее наружной грани на расстоянии h0/2 от контура поперечного сечения колонны. и третьего участка, следующего параллельно наружной грани плиты на расстоянии h0/2 от контура поперченного сечения колонны.

     В железобетонном каркасе зданий с плоскими перекрытиями сосредоточенный изгибающий момент Mloc равен сумме изгибающего моментов верхнего сечения нижестоящей колонне и изгибающего момента нижнего сечения вышестоящей колонне. примыкающих к перекрытию в рассматриваемом узле.

     При действии момента Mloc в месте приложения сосредоточенной нагрузки половину этого момента учитывают при расчете на продавливание, а другую половину учитывают при расчете по нормальным сечениям по ширине сечения, участвующего в работе плиты на изгиб [9].

 

     Согласно рабочей документации опирании плит перекрытия на колонны осуществляется:

   • для центральных колонн: согласно фрагмента №1.

   • для крайних колонн: согласно фрагмента №2.

     При анализе рабочей документации установлено, что перфорация ни на одном из листов проекта не привязана к осям, следовательно, она может располагаться вплотную к граням колонн, поэтому был рассмотрен вариант с не замкнутом расчетным контуром.

     Поперечное армирование зоны продавливания выполнено из хомутов d8 А-I. Следует отметить, что назначении поперечного армирования в проекте были нарушены конструктивные требования [2] в части шага поперечного армирования в направлении параллельном грани колонны.

 

     Расчет элементов с поперечной арматурой на продавливание при совместном действии сосредоточенной силы и изгибающего момента согласно формулы [2]

 

F / (Fbt,ult + Fsv,ult) + М/(М b,ult+ Мsv,ult) 1,

при этом М/(М b,ult+ Мsv,ult) принимается в расчет не более F / (Fbt,ult + Fsv,ult)

где

F – сосредоточенная сила от внешней нагрузки;

М — сосредоточенный расчетный момент от внешней нагрузки;

Fbt,ult - предельное усилие, воспринимаемое бетоном при продавливании,

Fbt,ult = Rbtuh0 ;

Fsv,ult - предельное усилие, воспринимаемое поперечной арматурой при продавливании,

Fsv,ult= 0,8 qswu , но не более Fb,ult ;

Мb,ult - предельный сосредоточенный момент, воспринимаемый бетоном в расчетном поперечном сечении

Mb,ult=RbtWbh0 ;

Мsv,ult - предельный сосредоточенный момент, воспринимаемый поперечной арматурой в расчетном поперечном сечении

Msv,ult =0,8 qswWsw , но не более Mb,ult ;

Wbмомент сопротивления контура расчетного поперечного сечения

Wb = (а + h0) ((a + h0)/3 + b + h0), здесь а и b стороны колонны, соответственно, вдоль и поперек действия момента.

Wswмомент сопротивления контура поперечной арматуры;

qsw – усилие в поперечной арматуре на единицу длины контура расчетного поперечного сечения, равное при равномерном распределении поперечной арматуры

qsw = Rsw Аsw/sw ;

Rsw - прочность поперечной арматуры при расчете на поперечную нагрузку;

Аsw - площадь сечения поперечной арматуры с шагом sw расположенная в пределах расстояния 0,5 h0, по обе стороны от контура расчетного поперечного сечения;

sw - шаг поперечных стержней в направлении контура поперечного сечения;

h0расчетная высота плиты в расчетном сечении, в нашем случае в надопорном сечении.

 

     Ввиду того, что в проекте нарушены конструктивные требования по расстановке поперечной арматуры вместо Wsw , qsw в расчете будем использовать фактические равнодействующие внутренних усилий.

 

Согласно проектной документации в расчетном надопорном сечении h0= 200 — 68=132мм.

 

Определение Fbt,ult для бетона B25, В20, В15.

 

 

h0=

13,2

центральная колонна

центральная колонна

центральная колонна

 

 

 

550 х 550

 

550 х 400

 

400 х 400

Бетон

Rbt , кг/см²

u, cм

Fbt,ult ,тс

u, cм

Fbt,ult ,тс

u, cм

Fbt,ult ,тс

В25

10,7

272,8

38,5

242,8

34,3

212,8

30,1

В20

9,2

272,8

33,13

242,8

29,5

212,8

25,8

В15

7,6

272,8

27,37

242,8

24,4

212,8

21,3

 

 

 

 

h0=

13,2

крайняя колонна

 

 

 

 

 

400 х 400

 

 

 

 

Бетон

Rbt , кг/см²

u, cм

Fbt,ult ,тс

 

 

 

 

В25

10,7

132

18,6

 

 

 

 

В20

9,2

132

16,03

 

 

 

 

В15

7,6

132

13,24

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение Fsv,ult

Q1стержня=Rsw Asw = 1730кг/см² · 0,5кг/см² = 865 кгс = 0,865 тс

 

Центральная колонна 550 х 550

Fsv,ult = 0,8 · 32 шт · 0,865 тс = 22,1 тс

 

Центральная колонна 550 х 400

Fsv,ult = 0,8 · 32 шт · 0,865 тс = 22,1 тс

 

Центральная колонна 400 х 400

Fsv,ult = 0,8 · 32 шт · 0,865 тс = 22,1 тс

 

Крайняя колонна 400 х 400

Fsv,ult = 0,8 · 24 шт · 0,865 тс = 16,6 тс

 

При этом в расчет Fsv,ult принимать не более Fbt,ult для соответствующих значений классов бетона.

 

Определение Mb,ult для бетона B25, В20, В15.

 

 

h0=

13,2

центральная колонна

центральная колонна

центральная колонна

 

 

 

550 х 550

 

550 х 400

 

400 х 400

Бетон

Rbt , кг/см²

Wb, cм²

Mb,ult ,тс

Wb, cм²

Mb,ult ,тс

Wb, cм²

Mb,ult ,тс

В25

10,7

6202

8,8

5179

7,3

3774

5,3

В20

9,2

6202

7,53

5179

6,3

3774

4,6

В15

7,6

6202

6,22

5179

5,2

3774

3,8

 

 

 

 

h0=

13,2

крайняя колонна

 

 

 

 

 

400 х 400

 

 

 

 

Бетон

Rbt , кг/см²

Wb, cм²

Mb,ult ,тс

 

 

 

 

В25

10,7

1980

2,8

 

 

 

 

В20

9,2

1980

2,4

 

 

 

 

В15

7,6

1980

1,99

 

 

 

 

 

 

Вычисление Wb

 

Центральная колонна 550 х 550

Wb = (55 + 13,2) ((55 +13,2)/3 + 55 + 13,2)=6202см²

 

Центральная колонна 550 х 400

Wb = (55 + 13,2) ((55 +13,2)/3 + 40 + 13,2)=5179см²

 

Центральная колонна 400 х 400

Wb = (40 + 13,2) ((40 +13,2)/3 + 40 + 13,2)=3774см²

 

Крайняя колонна 400 х 400

I=40³/3 · (2(40+54)² + 40 · 54)/134²=23 560 см³

y=40²/134=11,9 см

Wb=23560/11,9 = 1 980 см²

 

 

 

Определение Msv,ult для различных типов колонн.

 

центральные колонны:

Колонна 550 х 550

Msv,ult = 0,8 · 4 · 865 кг (2 · 2см + 2 · 29см + 2 · 32,5 см + 2 · 37,5 см) = 559 000 кгс·см = 5,59 тс·м

 

Колонна 550 х 400

Msv,ult = 0,8 · 4 · 865 кг (2 · 2см + 2 · 29см + 2 · 32,5 см + 2 · 37,5 см) = 559 000 кгс·см = 5,59 тс·м

 

Колонна 400 х 400

Msv,ult = 0,8 · 4 · 865 кг (2 · 5,5см + 2 · 16,5см + 2 · 25 см + 2 · 30 см) = 426 300 кгс·см = 4,26 тс·м

 

крайние колонны:

Колонна 400 х 400

Msv,ult = 0,8 · 2 · 865 кг (2 · 15,3см + 2 · 10,3см + 2 · 1,8 см + 2 · 9,3 см +

+ 2 ·20,3см + 2 · 26,3см) = 230 600 кгс·см = 2,306 тс·м

 

При этом в расчет Мsv,ult принимать не более Мbt,ult для соответствующих значений классов бетона.

 

 

     Итоговые результаты расчета представлены в табличной форме ниже.

Усилия в таблицах в тс и тс·м.

 

 

 

 

 

4. Выводы и рекомендации.

 

     Согласно результатам настоящего расчета несущая способность зон примыкания плит межэтажных перекрытия к колоннам объекта: Жилой комплекс с подземной стоянкой не обеспечена. На основании «Технического регламента о безопасности зданий и сооружений» ФЗ от 30.12.2009 № 384-ФЗ требуется проведение специальных технических мероприятий по обеспечению механической безопасности указанного задания.

     Рекомендуется проектировщикам:

• для плит с пролетами 6м и более толщину плиты принимать не менее 250мм;

• для плит с неравными пролетами использовать балочную, либо частично балочную схему;

• при опирании плит на колонны по контуру устраивать специальную балку.

 

     Рекомендуется девеллоперам:

• сотрудничать с профессиональными проектировщиками.

 

 

Список литературы

1.  СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия», СП 20.133330.2011 «Нагрузки и воздействия».
2. СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры».
3.  СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий».
4.  ГОСТ 530-2007 «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия».
5.  МГСН 4.19-2005 «Временные нормы и правила проектирования многофункциональных высотных зданий и зданий-комплексов в г.Москве».
6.  Городецкий А.С., Батрак Л.Г., Городецкий Д.А., Лазнюк М.В., Юсипенко С.В. «Расчет и проектирование конструкций высотных зданий из монолитного железобетона», Киев «ФАКТ», 2004 г.
7.  Карпиловский В.С., Криксунов Э.З., Маляренко А.А., Перельмутер А.В., Перельмутер М.А. «SCAD Office. Вычислительный комплекс SCAD». - М., Издательство АСВ, 2004 г., 592 с.
8.  «Таблицы эквивалентных равномерно распределенных нагрузок на плиты перекрытий от веса кирпичных перегородок». Вспомогательные материалы для проектирования. Государственный проектный институт №6, Москва. 1970 г.
9.  Залесов А.С., Чистяков Е.А. «Рекомендации по проектированию железобетонных монолитных каркасов с плоскими перекрытиями». НИИЖБ, Москва, 1993 г.
 
* * *
 

Проектирование железобетонных конструкций www.epsilon-cad.ru

электропочта: info@epsilon-cad.ru

 

Категория: Мои статьи | Добавил: чертежник (10.04.2012)
Просмотров: 16250 | Рейтинг: 5.0/89
Всего комментариев: 0

  Сутягин А.Е. © 2017
Создать бесплатный сайт с uCoz