Расчет и конструирование монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами
Nbsp;
Содержание
1. Общие сведения ……………………………………………………………….
2. Расчет и конструирование монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами……………………………………………………………
2.1. Конструктивная схема перекрытия. (пример расчета)……………………
2.2. Назначение размеров поперечного сечения элементов………………….
2.3. Данные для проектирования……………………………………………….
2.4. Расчет и конструирование плиты …………………………………………
2.4.1. Определение расчетных пролетов и нагрузок……………………………
2.4.2. Определение изгибающих моментов……………………………………..
2.4.3. Проверка принятой толщины плиты……………………………………..
2.4.4. Расчет прочности нормальных сечений плиты………………………….
2.4.5. Армирование плиты сварными сетками…………………………………
2.5. Расчет и конструирование многопролетной второстепенной балки…….
2.5.1. Определение расчетных пролетов и нагрузок…………………………….
2.5.2. Определение изгибающих моментов и перерезывающих сил…………..
2.5.3. Проверка принятой высоты сечения балки……………………………….
2.5.4. Расчет прочности нормальных сечений и подбор арматуры……………
2.5.5. Расчет прочности наклонных сечений……………………………………
Библиографический список……………………………………………………
Общие сведения
Монолитное ребристое перекрытие состоит из плиты, второстепенных балок, являющихся опорой для плиты, главных балок, которые воспринимают нагрузки от второстепенных балок и передают их на колонны или стены. Все элементы перекрытия бетонируются вместе и представляют собой единую конструкцию.
|
|
|
Проектирование монолитного перекрытия включает в себя компоновку конструктивной схемы, расчет плиты, второстепенных и главных балок, а также их конструирование.
В компоновку конструктивной схемы входит выбор сетки и шага колонн, направление главных балок, шаг второстепенных балок. Компоновка производится с учетом назначения сооружения, архитектурно-планировочного решения, технико-экономических показателей и т.д. Направление главных балок может быть поперечным или продольным (вдоль здания). Устройство главных балок поперек здания обеспечивает его повышенную пространственную жесткость в поперечном направлении. Продольное расположение главных балок способствует улучшению освещенности потолка.
Пролет главных балок - 6¸8 м, высота сечения 
, ширина сечения 
. Второстепенные балки размещают так, чтобы ось одной из балок совпадала с осью колонны. Пролет второстепенных балок составляет 5¸7 м, высота сечения 
, ширина сечения 
. Высоту сечения балок назначают кратной 50 мм, если она не более 600 мм и кратной 100 мм при большей высоте.
|
|
|
Пролет плит (1,5¸2,8) м. Толщина плиты по экономическим соображениям должна быть возможно меньшей, но не менее тех значений, которые указаны в нормах [1], а именно: для междуэтажных перекрытий жилых и общественных зданий – 50 мм; для междуэтажных перекрытий производственных зданий – 60 мм; для покрытий – 40 мм. При временной нагрузке до 15 кПа толщину плит принимают 60¸100 мм.
Пролеты балок и плиты должны приниматься равными или отличающимися не более 10% для балок и 20% для плиты. Глубина опирания на наружные стены составляет не менее 120 мм для плиты и 250 мм для балок.
Привязка внутренней грани наружной стены к разбивочной оси 200 мм.
Перекрытия, как правило, выполняют из бетона класса В15 и армируют арматурной проволокой класса Вр-I и стержневой арматурой классов А-II, А-III.
Элементы перекрытия рассчитывают и конструируют отдельно для плиты, второстепенной и главной балки. При этом придерживаются следующего порядка:
1) производят компоновку конструктивной схемы перекрытия;
2) принимают высоту и ширину расчетного сечения;
3) устанавливают расчетные схемы и пролеты;
4) вычисляют нагрузки;
5) определяют расчетные усилия – изгибающие моменты и поперечные силы;
|
|
|
6) задаются расчетными параметрами материалов – классом бетона, арматуры, выписывают из соответствующих таблиц их расчетные сопротивления;
7) рассчитывают площадь сечения продольной арматуры по изгибающему моменту;
8) проверяют наклонное сечение на действие поперечной силы и определяют количество поперечной арматуры;
9) производят конструирование рассчитанного элемента;
10) составляют рабочий чертеж.
Рассмотрим расчет и конструирование балочной плиты и второстепенной балки.
Плиты монолитных перекрытий могут быть балочными или опертыми по контуру. Балочные плиты характеризуются соотношением сторон 
В них изгибающие моменты, а также кривизна от нагрузки в поперечном направлении значительно больше, чем в продольном. Поэтому изгибом в продольном направлении пренебрегают. В плитах, опертых по контуру, учитывают изгиб в двух направлениях.
Для расчета балочных плит выделяют полосу шириной I м и рассматривают ее как неразрезную многопролетную балку, опертую на второстепенные балки и наружные стены. При числе пролетов свыше пяти, плита рассматривается как пятипролетная балка. Расчетное значение средних пролетов плиты равно расстоянию в свету между гранями второстепенных балок 
, крайних пролетов (при свободном опирании одного конца плиты на стену) – расстоянию между гранью ребра второстепенной балки и осью опоры на стене
|
|
|
.
Изгибающие моменты определяют с учетом перераспределения усилий вследствие пластических деформаций [3,4]. Их величины принимаются равными:
В первом пролете и на первой промежуточной опоре
в средних пролетах и на средних опорах
В плитах, окаймленных по контуру балками, изгибающие моменты в средних пролетах и на средних опорах уменьшают на 20% при выполнении условия 
.
Площадь сечения арматуры в расчетных сечениях плиты определяют расчетом прочности нормальных сечений как для балки прямоугольного профиля с одиночной арматурой шириной b = 1000 мм и выстой 
равной толщине плиты. Расчет плит по наклонным сечениям не производят, т.к. практически всегда соблюдается условие 3.32 [1]:
Армирование многопролетных балочных плит производят, как правило, сварными рулонными или плоскими сетками в соответствии с характером эпюры изгибающих моментов. Для плит толщиной 60-100 мм обычно используют непрерывное армирование с продольной рабочей арматурой 
мм. При этом основные сетки С1, которые подбирают по наименьшему моменту 
раскатывают вдоль главных балок через все пролеты по низу плиты, а над опорами сетки переводятся в верхнюю зону, начиная с ¼ пролета плиты от разбивочной оси в каждую сторону. В первом пролете и над первой промежуточной опорой раскатывают дополнительные сетки С2 с поперечной рабочей арматурой, которая подбирается по разности моментов:
При толщине плиты 
мм обычно применяют раздельное армирование плоскими или рулонными сетками с поперечной рабочей арматурой 
мм.
При сложной форме плит, при наличии большого количества отверстий, а также при реконструкции перекрытия чаще всего используют вязаные сетки.
Второстепенная балка рассчитывается как многопролетная неразрезная, опорами которой являются главные балки. При числе пролетов больше пяти второстепенная балка рассчитывается по пятипролетной схеме .
Расчетные пролеты балки определяются аналогично тому, как это делалось для плиты, т.е. для средних пролетов балки за расчетный пролет принимается расстояние в свету между гранями главных балок, для крайних пролетов расчетным является расстояние от центра опоры на стене до грани крайней главной балки .
Балка нагружена равномерно распределенной нагрузкой 
, передаваемой плитой с полосы 
, равной шагу второстепенных балок и нагрузкой от собственной массы 
Изгибающие моменты и перерезывающие силы определяют с учетом перераспределения усилий [3] по следующим формулам:
в первом пролете 
;
на первой промежуточной опоре 
;
в остальных пролетах и над опорами 
.
Перерезывающие силы у грани опоры:
на крайней опоре 
на первой промежуточной опоре слева 
на первой промежуточной опоре справа и на всех опорах справа и слева 
Для определения отрицательных моментов в пролетах строятся огибающие эпюры моментов. Из огибающей эпюры видно, что начиная со второго пролета в сечениях балки действуют также и отрицательные изгибающие моменты, зависящие от отношения временной и постоянной нагрузок, т.е. 
.
В месте обрыва надопорной арматуры (на расстоянии 0,25 l от опоры В) этот момент можно определить по формуле
где
b - коэффициент, который принимается по таблице 2.4 в зависимости от отношения .
После определения усилий в расчетных сечениях балки производится уточнение размеров поперечного сечения по моменту на первой промежуточной опоре, принимая x = 0,35 [4]. Тогда 
Затем размеры сечения унифицируют. Сечение продольной арматуры в растянутых зонах балки определяют по расчетных изгибающим моментам в пролетах и на опорах. При расчете по положительным моментам сечения балки принимаются тавровыми, т.к. плита расположена в сжатой зоне. Расчетная ширина полки таврового сечения 
берется в зависимости от соотношения 
Если 
то согласно [1] принимается равным меньшему из двух значений: 
и 
где 
- ширина главной балки.
При расчете по отрицательным моментам сечение второстепенной балки принимается прямоугольным с шириной ребра b.
Производится также расчет прочности второстепенной балки по сечениям, наклонным к продольной оси на действие максимальной перерезывающей силы.
Второстепенные балки армируются в пролете сварными каркасами, которые доводят до опор элемента и соединяют с каркасами следующего пролета стыковыми стержнями 
заводимыми за грани балки в каждый пролет на длину не менее 
.
На промежуточных опорах балки армируются узкими сетками 
мм или широкими сетками с поперечной рабочей арматурой, которые раскатываются над главными балками. Если сеток две, то в целях экономии стали они обычно смещаются друг относительно друга .
Расчет и конструирование главных балок в курсовом проекте не предусмотрены.
Расчет и конструирование монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 3120; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!