Проектирование конструкции перекрытия каркасного здания

Общие данные для проектирования.

Пятиэтажное каркасное здание без подвала имеет размеры в плане 63х16 м и сетку колонн 6,3х4,0 м. Высота этажей 4,9 м. Стеновые панели навесные из лёгкого бетона, в торцах здания замоноличиваются совместно с торцевыми рамами, образуя вертикальные связевые диафрагмы. Нормативное значение временной нагрузки v=5900 Н/м², в том числе, коэффициент надёжности по нагрузке , коэффициент надёжности по назначению здания . Условия эксплуатации ХС3. Снеговая нагрузка г. Минск. Температурные условия нормальные, влажность воздуха выше 60%.

Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия.

Ригели поперечных рам однопролетные. Плиты перекрытий – многопустотные. Многопустотные плиты принимаются с номинальной шириной, равной 1350 мм; конструкционная ширина 1330мм; связевые распорки шириной 1300 мм размещаются по рядам колонн и опираются на ригели и опорные столики на крайних колоннах.

В продольном направлении жёсткость здания обеспечивается вертикальными связями, устанавливаемыми в одном среднем пролёте по каждому ряду колонн. В поперечном направлении жёсткость здания обеспечивается также по связевой системе: ветровая нагрузка через перекрытия, работающие как горизонтальные жёсткие диски, передаются на торцевые стены, выполняющие функции вертикальных связевых диафрагм.

Расчет и проектирование многопустотной панели.

Определение нагрузок и усилий

Таблица 1. Нагрузки на сборное междуэтажное перекрытие

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке, gf	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная: 1.От собственного веса многопустотной плиты перекрытия, δ=0,1707м, r=2500кг/м3 2.От слоя цементно-песчаного раствора, δ=0,02м, r=1800кг/м3 3.От керамической плитки, δ=0,05м, r=2600кг/м3	4,27     0,36   1,30	1,35     1,35   1,35	5,77     0,486   1,755
Итого	qn = 5,93	-	q = 8,011
Временная	5,9	1,5	8,85
Полная нагрузка	11,83	-	16,861

Подбор сечений

Для изготовления сборной панели принимаем бетон класса С , f_ctm=2,6 MПa, f_cm=33 MПа,f_cd=f_ck/ =25/1,5=16,67МПа; продольную арматуру – из стали класса S500, f_yd = 450 МПа, f_yk=500МПа, f_ywd=263 МПа поперечную арматуру – из стали класса S240, f_yd=218 МПа, армирование сварными сетками и каркасами. Условия эксплуатации ХС3. Высота плиты 260 мм.

Панель рассчитываем как балку прямоугольного сечения с заданными размерами b x h = 13,50x26см (где b – номинальная ширина; h - высота панели). Проектируем панель семипустотной. Диаметр пустот 145 мм. В расчете поперечное сечение пустотной панели приводим к эквивалентному двутавровому сечению. Заменяем площадь круглых пустот прямоугольниками той же площади и того же момента инерции. Вычисляем:

h_f = 0,9х140 = 130,5 мм

мм

Приведенная толщина ребер b_f = (1330– 7х145)/8 = 39,375 мм – принимаем 40 мм.

Принимаем 7 пустот диаметром 145 мм, расстояние между пустотами 40 мм

Приведённая толщина панели равна площади полученного двутавра делённой на ширину панели

На 1м длины панели шириной 1330 мм действуют следующая нагрузка, кН/м:

кН/м

Расчетный изгибающий момент от полной нагрузки:

кН/м

Максимальная поперечная сила на опоре от расчетной нагрузки:

кН