Конструирование второстепенных балок

Стр 1 из 2Следующая ⇒

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФФЕСИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К расчету и проектированию монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами по курсу

“Железобетонные и каменные конструкции”

Для студентов направления 270100

Строительство»

Ижевск 2009 г.

УДК

Составитель: С.Р. Кащишена

старший преподаватель кафедры «Строительные конструкции и строительная механика",

Л.А. Лубенская

старший преподаватель кафедры «Строительные конструкции и строительная механика"

Рецензенты: В.А.Кудрявцев, канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой «СК и СМ» ИжГТУ

В.Н. Стукач, канд. техн. наук, доцент кафедры «СК и СМ» ИжГТУ

Методические указания к расчету и проектирования монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами по дисциплине “Железобетонные и каменные конструкции” для студентов направления 270100 «Строительство».

Рассмотрены вопросы: оптимальной компоновки монолитного балочного перекрытия многоэтажного производственного здания

; расчета и конструирования несущих элементов в соответствии с требованиями СНиП , ГОСТ и СП, приведен пример расчета .

Для студентов всех форм обучения по направлению 270100 «Строительство».

Могут быть использованы преподавателями и студентами для практических занятий, курсового и дипломного проектирования.

Издательство ИжГТУ, 2009 гг.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОНОЛИТНОГО РЕБРИСТОГО

ПЕРЕКРЫТИЯ С БАЛОЧНЫМИ ПЛИТАМИ

Общая часть.

Рассматриваются вопросы компоновки, расчета и проектирования монолитного ребристого перекрытия для многоэтажного производственного здания с неполным каркасом.

Для заданной сетки колонн принят балочный тип перекрытия. Расположение главных балок выбирается на основании технико-экономического сравнения вариантов и компоновки перекрытия.

Компоновка перекрытия

Пролеты и размеры поперечных сечений плиты, второстепенных и главных балок перекрытий следует принимать в соответствии с рекомендациями табл.1.

Таблица 1

Наименование элемента	Пролет, м	Размеры поперечного сечения
Наименование элемента	Пролет, м	Высота	Ширина
Плита	1,7... 2,7	5, 6, 7, 8 см, (1\30)l	100 см(условно)
Второстепенная балка	4,8... 6,6	(1/12...1/20)l	(0,3...0,5)h
Главная балка	5,4... 7,8	(1/8...1/15)l	(0,3...0,5)h

Размеры пролетов балок должны приниматься кратными 100 мм, размеры их поперечных сечений – кратными 50 мм.

* При временной нагрузке более 12 кН/м рекомендуется принимать пролёт плиты 1,7 – 2,2 м.

Пролеты плиты (шаг второстепенных балок) должны приниматься равными или отличающимися не более чем на 20%.

Опирание элементов перекрытия на стены не должно быть меньше: для плиты – 12см, второстепенных балок – 25см, главных балок – 30см.

Примеры компоновки монолитных ребристых перекрытий с балочными плитами показаны на рис 1. и 2. Общие вопросы компоновки монолитных ребристых перекрытий см. §ХI.3 [ 1 ].

Материалы для изготовления перекрытий

Для монолитных перекрытий рекомендуется применять бетоны класса В15, В20.

Для армирования плиты и опорных сечений второстепенных балок следует применять сетки (сварные), изготовляемые из стали класса.

Рис.1. План монолитного перекрытия здания с главными балками в продольном направлении.

Рис.2. План монолитного перекрытия здания с главными балками в поперечном направлении.

Вр-I диаметром 3...5 мм из стали класса А-III диаметром 6...8 мм. Сортамент сеток приведен в положении 1 настоящего раздела. При диаметре продольных стержней до 5 мм включительно сетки изготовляют рулонными, при больших диаметрах – плоскими. Рабочей арматурой могут служить продольные или поперечные стержни сетки; стержни, расположенные перпендикулярно рабочим, являются распределительными (монтажными). Ширина сетки ограничивается размером 3800 мм, длина сетки принимается по проекту, но не более 9000 мм, длина рулонной сетки ограничивается массой 900-1300 кг. Приведем основные параметры сеток в условных обозначениях:

здесь С – сетка; D – диаметр продольных стержней; d – диаметр поперечной арматуры; V – шаг продольных стержней; u – шаг поперечных стержней; А – ширина сетки; L – длина сетки; С₁, С₂ – свободные концы продольных стержней; k – свободные концы поперечных стержней.

Если С₁ = С₂, приводится только значение С₁, при С₁= С₂=k, так же приводиться только значение С₁, при С₁= С₂= k = 25 значение С₁опускается. Размер кольцевых выпусков продольных и поперечных стержней каркаса должны быть не менее 20мм. В сетках возможно чередование шага основного V или U и доборного V₁ или U₂(обозначается в сортаменте знаком Х).

Продольную рабочую арматуру балок рекомендуется изготовлять из стали класса Ат – III, А – III. Возможно применение арматуры класса А – II. Поперечную – из стали класса А – I, Вр – I, А – III.

Общие положения расчёта

Элементы монолитного ребристого перекрытия – плиту, второстепенную и главную балку – рассчитывают отдельно. Подсчет нагрузок на элементы, не смотря на монолитность покрытия, производится как для разрезных конструкций.

Монолитная плита, сопряженная с балами, при отношении пролетов второстепенной балки и плиты _в.б/ _пл>2 более интенсивно работает в направлении, перпендикулярном направлению второстепенных балок. По этой причине расчет плиты производится как многопролетной неразрезной балки с условной шириной, равной 100 мм, с пролетами, равными шагу второстепенных балок. В связи с тем, что работа участков плиты, защемленным по четырем сторонам (во второстепенных и главных балках) отличается от работы участков у торцовых стен, защемленных по трем сторонам и свободно опертых четвертой стороной на стену, расчет плиты надлежит выполнять для полос, условно вырезанных в средней части перекрытия из зоны у торцевых стен (см. рис.1 и 2).

В курсовом проекте для элементов с размерами, принятыми в соответствии с рекомендациями табл.1, достаточно выполнить расчёт прочности нормальных сечений расчетной полосы А. Расчет плиты на действие поперечных сил не производиться, поскольку при рекомендуемых толщинах плиты соблюдается условие

где k₁ = 0,6 для тяжёлого бетона.

Второстепенная балка рассчитывается на действие равномерном распределенной нагрузки как нарезная многопролётная балка таврового сечения с размерами полки Общие сведения о расчете элементов перекрытия приведены в §ХI.3 [ 1 ].

Расчет плиты

Расчет плиты производится в следующей последовательности:

а) выделяются расчетные полосы(см. рис. 1 и 2);

б) назначается расчетная схема балочной плиты (рис. 4а)

в)производится подсчет нагрузок, включающих собственный вес плиты, вес конструкции пола и полезную нагрузку, нормативное значения которой дается в задании на проектирование (см. табл. 3);

г) вычисляются расчётные пролеты плиты, равные в средних пролетах расстоянию между гранями смежных второстепенных балок, в крайних пролетах – расстоянию о грани второстепенной балки до средины площадки опирания плиты на стену;

д) вычисляются изгибающие моменты в пролетах и на опорах с учётом перераспределения внутренних усилий (по формулам §ХI.3.2 [ I ]). При этом изгибающий момент на первой промежуточной опоре принимается равным: - при непрерывном армировании - при раздельном армировании

е) назначается класс бетона, тип армирования, класс арматуры;

ж) определяется требуемое количество арматуры в соответствующих сечениях по формулам дли расчета прочности изгибаемых элементов прямоугольного сечения.

Конструирование плиты

При конструировании плиты выбирается один из типов армирования:

- непрерывное армирование плиты рулонными сетками с продольной рабочей арматурой, принимаемое при диаметре последней 3, 4, 5 мм;

- раздельное армирование плиты плоскими сетками с поперечной рабочей арматурой, рекомендуемое при диаметре последней 6; 8 мм.

При непрерывном армировании рулонные сетки с продольной рабочей арматурой, марки которых выбраны в соответствии с выбранной по расчету площадью сечения рабочих стержней на 1 пог. м. ширины сетки, раскатывается в направлении, перпендикулярном направлению второстепенных балок. На расстоянии между гранями смежных главных балок укладывается от двух до четырех сеток соответствующей ширины с нахлестом 20 см. Пример армирования плиты сетками с продольной рабочей арматурой показаны на рис. 4 б, в.

При раздельном армировании плиты плоские сетки с поперечной рабочей арматурой укладываются отдельно в пролетах и на опорах. Ширина пролетных сеток принимается равной расстоянию между гранями смежных второстепенных балок минус четыре сантиметра. Ширина надопрных сеток принимается равной половине пролета плиты. Пример раздельного армирования плиты показан на рис. 5а, б.

Рис.4. Непрерывное армирование балочной плиты: а) расчетная схема плиты, б) план непрерывного армирования плиты рулонными сетками с продольной арматурой; в) сечение I-I

Рис.5. Раздельное армирование балочной плиты: а) план раздельного армирования плиты плоскими сетками с поперечной рабочей арматурой; б) сечения I-I

Расчёт второстепенной балки

Расчет второстепенной балки производится в следующей последовательности:

а) назначается расчётная схема второстепенной балки как не разрезной многопролетной, загруженной равномерно распределенной нагрузкой. Расчетная схема показана на рис. 6а;

б) вычисляются расчетные пролеты, принимаемые равными в средних пролетах расстоянию между гранями смежных главных балок, в крайних

пролетах — расстоянию от грани главной балки до середины площадки опирания балки на стену;

в) производится подсчёт погонных расчётных нагрузок, включающих вес конструкции пола, собственный вес балки с участком плиты шириной _пли полезную нагрузку. Ширина грузовой полосы принимается равной _пл;

г) по формулам для изгибаемых неразрезных конструкций с учётом перераспределения усилий определяются изгибающие моменты и поперечные силы (§ ХI.3.2. [ 1 ]). Эпюра изгибающих моментов (огибающая, рис. 6б) строится для двух схем загружения :

- полная нагрузка g+V в нечётных пролетах и условная нагрузка g+1/4V в чётных пролетах;

- полная нагрузка g+V в чётных пролетах и условная постоянная нагрузка g+1/4V в нечётных пролетах. Отрицательный момент во втором пролете на расстоянии 0,25 ₀₂ от опоры определяется по формуле:

где β — коэффициент принимаемый по табл. 2 в зависимости от величины V/g.

Таблица 2

V/g	β	V/g	β
0,5	-0,01	3	-0,04
1	-0,03	3,5	-0,04
1,5	-0,03	4	-0,04
2	-0,04	4,5	-0,04
2,5	-0,04	5	-0,05

д) вычисляется целесообразная высота балки по формуле:

где А₀ = 0,289 при β = 0,35 (для элементов, рассчитываемых с учётом перераспределения внутренних усилий). Полная высота сечения балки принимается равной h=h₀^тр+2 см с округлением до размера, кратного 5 см;

е) определяется требуемое количество продольной арматуры в соответствующих сечениях по формулам III.15, III.16 [ 1 ]. Сечения в пролетах рассчитываются на действие положительных изгибающихся моментов как тавровые с шириной полки , принимаемой равной при пролету плиты, но не более 1/3 пролета второстепенной

балки . Рабочая высота в первом пролёте при растянутой арматуре в два ряда принимается приблизительно равной h₀=h – 5 см, в средних пролетах при расположении арматуры в один ряд h₀=h – 3 см.

Сечения на отрицательные моменты рассчитываются как прямоугольные с шириной b. При этом рабочая высота сечения на опоре принимается равной h₀=h – 2 см, в пролетах при армировании каркасами h₀=h – 3 см;

ж) по формулам §III.6 [1] выполняется расчёт наклонных сечений на действие поперечных сил.

Конструирование второстепенных балок

При конструировании второстепенных балок должны быть выполнены следующие требования:

а) армирование балок при ширине от 150 до 250 мм следует производить двумя плоскими каркасами с односторонним расположением растянутой арматуры. Плоские сварные каркасы объединяют в пространственные с помощью горизонтальных поперечных стержней, устанавливаемых через 1-1,5 м;

б) диаметр продольной арматуры рекомендуется назначать от 12 до 25 мм, конструктивной — не менее 10 мм, хомутов — из условия сварки с продольными стержнями по приложению IХ [ 1 ];

в) продольная арматура должна быть заведена за грань свободной опоры не менее, чем на 15d, где связывается по низу стыковыми стержнями;

г) максимально допустимый по конструктивным соображениям шаг поперечных стержней на опорных участках длиной ¹/₄ пролёта равен: не более h/2 и не более 150 мм, при h≤400 мм; при h>400 мм — не более h/3 и не более 500 мм; на остальной части пролета шаг поперечных стержней должен быть не более ¾ h и не более 500 мм;

д) опорные сечения балок армируются двумя надопорными сетками с поперечной рабочей арматурой, раскатываемыми вдоль главных балок. Размещение сеток показано на рис. 7а, б.

1,2- пролетная арматура

3-надопорная арматура (сетки)

4-стыковае стержни d=d₀/2 и не < 10 мм

Рис. 6. К проектированию второстепенных балок: а) расчетная схема балки; б) огибающая эпюра моментов в балке; в) схема армирования

Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 1535; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!