Расчет сборных элементов лестницы

2.1. Расчет лестничного марша

Определение нагрузок и внутренних усилий в марше

Определим длину марша

 

Рис.2 Расчетная схема лестничного марша

Расчетная нагрузка на 1п.м. марша

 

где - нормативное значение полезной нагрузки;

- нормативное значение собственного веса конструкции

- коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса,

- коэффициент надежности по нагрузке для полезной нагрузки,

a – ширина лестничного марша.

Расчетная схема марша приведена на рис. 2.

Определим изгибающий момент

 

Определим поперечную силу

 

Предварительное назначение размеров сечения марша

Действительное сечение марша заменяем на расчетное тавровое с полкой в сжатой зоне (см. Рис.3).

 

Рис.3 Фактическое и приведенное поперечное сечение лестничного марша

Приминительно к типовым заводским формам назначаем толщину плиты (по сечению между ступенями), высоту ребер, ширину ребер

или при отсутствии поперечных ребер

Применяем меньшее значение

Подбор арматуры в нормальном сечении марша

Для расчета по нормальным сечениям применим Алгоритм

Исходные данные для расчета

М=1159 кН см

b=200 мм

h=200мм

b _f ^’=800мм

h _f ^’=50мм

a=25мм

R_b=14,5 МПа

R_s=355 МПа

R_sc=365 МПа

γ_b2=0,9

α=0,85

β=0,008

A_swl=0,283

Алгоритм №3

1.

2.

3. Т.к. γ_b2<1, то переходим к п. 4,

4.

5.

Т.к. действие момент М=1159 кН*см меньше того, который может воспринять сжатая полка M=8700 кН*см, то дальнейший расчет будет вестись по Алгоритму №1 приняв

 

Алгоритм №1

5.

6. т.к.

7. Определяем относительную высоту сжатой зоны бетона

 

8. Т.к.

9.

10.

Принимаем (А400С) с площадью

11. Определяем коэффициент армирования

12. Если, то п. 13, нет п. 13’

13.

Подбор арматуры в наклонных сечениях марша

Для расчета по наклонным сечениям применим алгоритм №4

Исходные денные для расчета

b _f ^’=80см

h _f ^’=5см

b=20см

h=20см

a=2,5см

Q=14,05 кН

g= 8,515 кН/м

R_s= 355 МПа

R_b=14,5 МПа

R_bt= 0,9 МПа

R_sw= 175 МПа

E_s= 2060000 МПа

E_b= 27000 МПа

ϕ_b2=2

ϕ_b3= 0,6

ϕ_b3= 1,5

A_swl=0,283см²

Алгоритм №4

1.

2.

- коэффициент, учитывающий влияние свесов сжатых в тавровых и двутавровых элементов

 

При этом принимают

3.

9.

10. Если п.11

11.,

12. Принимается меньшее из значений шага по п. 8, 9, 11 кратное 25 или 50 мм с округлением в меньшую сторону s=50мм.

13.

14.

β- коэффициент принимаемый для тяжелого и мелкозернистого бетона 0,01, для легкого 0,02.

15.

16.

17.

ϕ_w1- коэффициент, учитывающий влияние хомутов, нормальных к оси элемента но не более 1,3

18.

19. Т.к., то размеры сечения достаточны

Плиту марша армируют сеткой из стержней диаметром 4-6 мм, расположенных с шагом 100-300 мм. Плита монолитно связана со ступенями, которые армируют по конструктивным соображениям, и ее несущая способность с учетом работы ступеней вполне обеспечивается. Ступени, укладываемыена косоуры, рассчитывают как свободно опертые балки треугольного сечения. Рабочую арматуру ступеней с учетом транспортных и монтажных воздействий назначают в зависимости от длины ступеней l_ст:

при l_ст=1-1,4 м диаметр стержней 6 мм;

при l_ст=1,5-1,9 м диаметр стержней 7-8 мм;

при l_ст=2-2,4 м диаметр стержней 8-10 мм;

хомуты выполняют из арматуры диаметром 4-6 мм с шагом 20 см.

2.2. Расчет железобетонной площадочной плиты

Определение нагрузок и внутренних усилий в полке плиты

Длина междуэтажной площадки 2700мм, ширина 2200мм

Рис 4. Поперечное сечение междуэтажной площадки

Вычислим предельную расчетную погонную нагрузку на плиту шириной b=1м(Рис 4):

 

Определим изгибающий момент в сечениях плиты, Рис 5:

 

 

 

Расчет полки плиты по нормальным сечениям

Для расчета по нормальным сечениям применим Алгоритм №1

Исходные данные для расчета

M=59 кН см

b=1000 мм

h= 60см

a= 20мм

R_b=14,5 МПа

R_s=355 МПа

R_sc=365 МПа

γ_b2= 0,9

α= 0,85

β= 0,008

Результатом расчета по Алгоритму №1

1.

2.

3. Т.к. γb2<1, то переходим к п.4.

4.

5.

6. Т.к.

7. Определяем относительную высоту сжатой зоны бетона

 

8. Т.к.

9.

10.

11. Определяем коэффициент армирования

12. Если, то п.13, нет п.13’

13.

Результатом расчета по Алг.№1 стала площадью продольной арматуры A_s=0,42см²

Определим площадь сечения одного стержня, задавшись шагом рабочих стержней s=200мм (при таком шаге в 1м.п. поместится 5 стержней).

 

По сортаменту стержневой и проволочной арматуры (табл.6 приложений) по полученной площади находим диаметр стержней 6 мм класса А400С, для которого A_S¹=0,126 см²>0,084 см². Диаметр нерабочих стержней (перпендикулярных к направлению рабочих) принимаем конструктивно 6 мм класса А240С, располагаем их с шагом s=200мм.