Конструирование лестничного марша

Продольные ребра армируются плоскими каркасами КР1. Продольная растянутая арматура принята по расчету 10 мм класса S400, продольная сжатая принята конструктивно 6 мм класса S400. Поперечные крайние стержни приняты 4 мм класса S500, поперечная арматура принята по расчету 4 мм класса S500 на приопорных участках с шагом s₁ = 90 мм, в середине пролета s₂ = 200 мм.

Поперечные ребра армируются конструктивно каркасами КР2, КР3. Продольные стержни в растянутой и сжатой зоне приняты 5 мм класса S500. Поперечные стержни приняты 4 мм класса S500 с шагом 200 мм.

Плита лестничного марша армируется сеткой С1 из стержней 4 мм класса S500 с шагом 200 мм в продольном направлении и стержней 5 мм класса S500 шагом 150 мм в поперечном направлении.

Остальные арматурные каркасы и закладные детали приняты в соответствии с рабочими чертежами сборника «Типовые конструкции, изделия и узлы зданий и сооружений», марши лестничные железобетонные (серия 1.152.1−8 выпуск 1).

Расчет брусковой перемычки над оконным проемом

Исходные данные:

Назначение заданияжилой дом, ширина оконного проема в свету- 1090 мм, толщина стены 600 мм, расстояние между осями наружной внутренней стены L=4.43м.Перекрытия в здании из многопустотных панелей толщиной 220 мм. Пол — метлахская плитка.

Класс бетона C20/25, класс продольной арматуры S400, класс поперечной арматуры S500.

Решение.

1.Подбор элементов перемычки.

Перемычка над оконным проемом состоит из пяти отдельных элементов одинаковой ширины. На внутренней элемент перемычки опираются панели перекрытия, остальные элементы перемычки несут нагрузку только от кладки (самонесущие).

Определяем минимальную длину перемычек при минимальных размерах заделки концов в стену а:

• — в самонесущих — 120 мм;
• — в несущих — 250 мм;

L=1220+2· 120=1460мм Принимаем перемычки (рис. 8.).

1-марка 2ПБ 16−2 сечением bЧh=120Ч140мм, L_k=1550мм, объем бетона V=0,028 м³, масса m=0.065т;

Рис. 8. Подбор элементов перемычки

2. Определение расчетных усилий

Несущая перемычка воспринимает нагрузку:

• -от собственного веса перемычки;
• -от кладки высотой пояса 3.52−2.165=1.355м

Таблица 6.

Расчетная нагрузка на 1 м.п. перемычки от собственной массы.

g_соб = b· h·с·г_f·10/10=0.12·0.14·2500·1.1·10/10³=0.462 Кн/м где b*h=120*140 — сечение перемычки, с=2500 кг/м³— плотность железобетона, г_f =1.1 для железобетона (таб. 1 СНиП 2.01.07 — 85).

Расчетная нагрузка от массы стены.

g_ст =1/5· t·h·p·г_f =1/5· 0.64·1.355·1800·1.1·10/10³ =3.43 kH/м³

где 1/5 — нагрузка на одну из пяти перемычек;

t = 0.64 — толщина стены;

p = 1800 кг/м³ — плотность керамического кирпича;

г_f = 1,1 — коэф. надежности по нагрузке для каменных конструкций (таб. 1 СНиП 2.01.07 — 85).

h=1.355м — высота стены над перемычкой.

Перемычка работает как однопролетная, свободно лежащая, равномерно нагруженная балка (рис.9).

Рис. 9. Расчетная схема перемычки.

Конструктивная длина перемычки Lk=1750мм.

Расчетный пролет Lo=Lk-a=1750−265=1485мм Максимальная поперечная сила Q.

Q=q*Lo/2=3.892· 1.485/2=2.89 Кн Максимальный изгибающий момент.

M=q*Lo/8=3.892· 1.485²/8=1,073 Кн м.

3. Определение прочностных характеристик материалов

Для бетона класса C20/25:

• — нормативное сопротивление бетона на осевое сжатие f_ck=20МПа и осевое растяжение f_ctk=1.5МПа (таб.6.1СНБ5.03.01−02)
• — расчетное сопротивление на осевое сжатие и осевое растяжение

f_cd = f_ck /г_c=20/1.5=13.33 МПа.

f_ctd = fctk/г_c=1.5/1/5=1 МПа, где г_c =1.5-частный коэф. Безопасности по бетону для железобетонных конструкций.

Для продольной арматуры класса S400 расчетное сопротивление f_cd=365 МПа (таб.6.5.СНБ 5.03ю01−02).

Для поперечной арматуры класса S500 f_ywd = 295 МПа 9для сварного каркаса из проволочной арматуры).

4. Расчет перемычки на прочность по нормальным сечениям

Расчетное сечение перемычкипрямоугольное с двойным армированием. Рабочая продольная арматура класса S400.

Рабочая высота сечения d=h-c=0.14−0.03=0.11м Определяем о_lim=щ/(1+ f_yd/500(1-щ/1.1))=0.743/(1+365/500(1−0.743/1.1))=0.601.

Где w=0.85−0.008*13.33=0.743.

Определяем б_lim= о_lim(1−0.5· о_lim)=0.601·(1−0.5·0.601)=0.42.

Определяем коэффициент б₀=M/б· f_cd·b·d²=1.073·10³/0.85·13.33·10⁶·0.12·0.11²=0.065.

Проверим условие Условие выполняется, по расчету требуется только растянутая арматура.

По значению б₀=0.065 определяем ?=0.966.

A_s1=M/?· f_yd·d=1.073·10³/0.966·365·10⁶·0.11=0.277 м²=0,277 см²

Принимаем стержень диаметром 6 мм с A_s=0.283 см²

Перемычка армируется одним сварным каркасом КР 1 с продольной нижней арматурой диаметром 6 мм, верхней арматурой диаметром 6 мм класса S400.

Рис. 10 Поперечное сечение перемычки.

Расчетная поперечная сила на опоре Q=2.89 кН.

Проверяем условие прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами, полагая ?_щ1 =1.

Q ?0,3*?_щ1*?_с1*f_cd*b*d.

Q=2.89 kH <0.3*1*0.867*13.33*10³*0.12*0.11=45.77 kH,.

Где ?_с1=1−0.01*f_cd=1−0.01*13.33=0.867.

Условие выполняется, размеры поперечного сечения перемычки достаточны.

Проверяем условие Q?0.6*f_ctd*b*d.

Q=2.89 кН < 0.6*1*10³*0.12*0.11=7.92 кН Условие выполняется, поперечную арматуру устанавливаем конструктивно.

КАРКАС КР-1.

• 1 — ш 6 S400,
• 2 — ш 6 S400,
• 3 — ш 4 S500.

Рис. 11.