Розрахунок перемички над віконним отвором

Потрібно розрахувати і законструювати залізобетонну збірну перемичку для перекриття віконного отвору марки ОК-2 за проектом шириною L_св=1,5м=1500мм у цегляній стіні. Товщина стіни 640мм=64см. Покриття в будівлі з багатопустотних плит товщиною 220мм=22см. Бетон класу В30. Робоча подовжня арматура зі сталі класу А300. V_ser =2,0(1,0)кН/см².

1. Розрахункова схема.

Перемичка залізобетонна, з п’яти окремих елементів однакової ширини. На внутрішній елемент перемички спираються плити перекриття і покриття, інші елементи несуть тільки навантаження від вище розташованої кладки. Закладання елементів в стіну (відповідно навантаженню, що сприймається) приймається: для внутрішнього елемента а_в=0,25м, для інших елементів а_с=0,12м.

Кожен елемент перемички працює як однопрольотна, вільно лежача, рівномірно завантажена балка.

Розрахункові прольоти: – внутрішнього елемента L=L_св+а_в=1,5+0,25=1,75м;

– зовнішнього та середнього елементів L=L_св+а_с=1,5+0,12=1,62м.

Приймемо перемичку довжиною L=1940мм=1,94м

2. Розрахунок внутрішнього елемента перемички

2.1. Збір навантаження.

Враховуючи, що будівля може зводитися в зимовий час, навантаження від кладки приймається рівне вазі поясу незатвердівшої кладки висотою, рівної прольоту перемички у просвіті L_св=1,5м. Тимчасове навантаження на покриття прийняте V_ser=2,0(1,0)кН/см² з урахуванням матеріалів і пристроїв в період зведення будівлі.

Висота перерізу перемички може бути прийнята в межах:

h=

Відповідно до розмірів цегли перетин елемента прийнято: b´h=0,12´0,14(м²)

Навантаження на 1 пм внутрішнього елементу:

2.2. Розрахунок міцності по нормальному перерізу.

Найбільший згинальний момент від розрахункового навантаження без обліку часткового защемлення на опорах М =

Мінімально допустима робоча висота h_o =

де R_b=1,7кН/см² [3] табл.2.3. стор.63-64

Повну висоту перетину остаточно приймаємо h=14см, а ширину b=12см.

При d₁£20мм робочу висоту можна прийняти:

h_o=h- >h_o=11,309см

Отже А_о = <А_омах=0,4

По [3] табл.. 3.1стр.89 h=0,735 для А_о=0,39

Необхідний перетин розтягнутої арматури A_s =

Де R_s =28,0кН/см² [8] по табл.. 2.8 стор.89

По [3] стр.431 приймаємо 2Æ18А300 с А_s=5,09см²>А_s=4,052см²

3. Розрахунок міцності похилого перерізу по поперечній силі

З метою спрощення розрахунку без істотної похибки розрахункову поперечну силу обчислюємо на осі опори (а не на грані) і не зменшуємо її за рахунок постійного навантаження, розташованої над проекцією похилого перерізу.

Q =

Перевіримо умову Q<Q_b Q_b=R_b´b´h_o´0,25=1,7´0,85´12´11,5´0,25=49,853кН

18,293кН<49,853кН

Умова дотримується, але так як Q_bⁿ=R_bt´b´h_o=0,12´12´11,5=16,56кН<Q=18,293кН

де R_bt=0,12кН/см² по [3] табл. 2.3 стор.63-64, то необхідний розрахунок поперечної арматури.

При d_s=16мм з умови технології зварювання по [5] табл. I.2. стр.240 приймаємо поперечну арматуру Æ5А240 з А_s=0,196см²

За конструктивним вимогам відстань між поперечними стрижнями в крайніх чвертях прольоту приймаємо S=10см £h/2=14/2=7cм<15см

Що менше максимально допустимого значення

S =

Граничне зусилля в поперечних стержнях на 1см довжини елементу q_sw=

де R_sw=22,5 кН/см² по [3] табл. 2.8 стор.73 n = 2

q_sw=

Гранична поперечна сила, сприймається бетоном і поперечними стрижнями

Q_sw= =

=24,633-4,41=20,223кН>Q=18,293кН

Отже, міцність по похилому перерізу забезпечена. Так як h<300мм, поперечні стрижні в середній частині прольоту елемента можна не ставити. Однак з конструктивних міркувань поперечні стрижні ставимо і в середній частині з кроком S=20см.

Довжина запуску розтягнутої арматури за грань опори становить L_а=180мм, що більше10´d₁=10´14=140мм. Отже, вимога виконується.

4. Розрахунок зовнішнього та середнього елементів перемички.

Враховуючи, необхідність відповідності розмірам цегли, перетин елементів прийнято b´h=0,12´0,14(м)

Вага 1пм такого елемента b´h´g_o=0,12´0,14´25=0,42кН/м

Вага кладки стіни (з таблиці збору навантажень) 7,679кН/м. Повне нормативне рівномірно-розподілене навантаження qⁿ=0,42+7,679=8,099кН/м

Повна розрахункова рівномірно-розподілене навантаження q=qⁿ´g_f=8,099´1,1=8,909кН/м

Найбільший згинальний M =

Робоча висота елемента прийнята h_o=11,5см

Знайдемо коефіцієнт А_о =

По [3] табл.. 3.1 стр.89 при А_о =0,188 приймемо h=0,895

Тоді необхідний перетин арматури A_s =

По [3] стр.431 приймаємо 1Æ14А300 с А_s=1,539см²>А_s=1,454cм²

Найбільша поперечна сила Q =

Умова Q_b>Q

Q_b=0,25´R_b´b´h_o=0,25´1,7´0,85´12´11,5=47,685кН>8,909кН виконується.

Qⁿ_b>Q_b Qⁿ_b=R_bt´b´h_o=0,12´12´11,5=16,56кН>8,909кН

Умова виконується, тому поперечна арматура не потрібна, але в цілях улаштування арматурного каркасу передбачаємо установлення поперечних стрижнів з кроком S=200мм.

Конструкція зовнішнього та середнього елементів аналогічна конструкції внутрішнього елемента перемички.

5. Розрахунок монтажних петель 5.1.Визначаємо власну вагу перемички

P=V´g_o´g_f де V=L´b´h=1,94´0,12´0,14=0,032592м³

Р=0,032592´25´1,1=0,89628кН

5.2.Определяем навантаження на одну петлю Р₁ = Р/2 = 0,89628/2=0,448кН

За [5] табл.. I.4. стр.243 приймаємо петлі 2Æ6А240 при Р=1кН> Р₁=0,448кН

Висновок: Згідно проведеного розрахунку приймаємо збірну залізобетонну перемичку брускову з розмірами перерізу 120´140(мм) і довжиною 1940мм=1,94м, що відповідає перемичці марки ПБ-1, прийнятої в даному проекті.

Поиск по сайту: