В первом пролете Сечение на 1 опоре



Данные для выполнения проекта

 

1 Шаг колонн в продольном направлении, м 5,60
2 Шаг колонн в поперечном направлении, м 8,40
3 Число пролетов в продольном направлении 6
4 Число пролетов в поперечном направлении 4
5 Высота этажа, м 4,20
6 Количество этажей 4
7 Временная нормативная нагрузка на перекрытие, Кн/м² 5
8 Постоянная нормативная нагрузка от массы пола, Кн/м² 1,2
9 Класс бетона монолитных конструкций и фундамента В15
10 Класс бетона для сборных конструкций В30
11 Класс бетона предварительно напряженной плиты В35
12 Класс арматуры монолитных конструкций и фундамента А300
13 Класс арматуры сборных ненапряженных конструкций А500
14 Класс предварительно напрягаемой арматуры К(К-7)
15 Способ натяжения арматуры на упоры ЭЛ.ТЕРМ.
16 Условия твердения бетона ЕСТЕСТВ.
17 Тип плиты перекрытия <ОВАЛ.>
18 Тип конструкции кровли 4
19 Глубина заложения фундамента, м 1,20
20 Расчетное сопротивление грунта, МПа 0,30
21 Район строительства КАЗАНЬ
22 Влажность окружающей среды 55%
23 Класс ответственности здания II

 

 

Расчет монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами

 

Исходные данные к проектированию

Шаг колонны в продольном направлении – 5,60 м

Шаг колонны в поперечном направлении –8,40 м

Временная нормативная нагрузка на перекрытия – 5 КН/м2

Постоянная нормативная нагрузка от массы пола – 1,2 КН/м2

Класс бетона монолитной конструкции и фундамента – В15

Класс арматуры – А300

Класс ответственности здания – 2

Компоновка конструктивной схемы перекрытия

Главные балки располагаем в поперечном направлении здания, а расстояния между второстепенными балками с учетом пролета главной балки принимаем 1,7м, а в крайнем пролете 1,6м.

Назначаем предварительно следующие значения геометрических размеров элементов перекрытия:

Высота и ширина поперечного сечения второстепенных балок:

h=(1/12…1/20)/ l= (1/14)*5600 принимаем 400 мм

b=(0.3…0.5)/ h=(0.5)/400 принимаем 200 мм

Высота и ширина поперечного сечения главных балок:

h=(1/8…1/15)/ l= (1/11)*8000= принимаем 750 мм

b=300 мм

толщину плиты принимаем 60 мм при максимальном расстоянии между осями второстепенных балок 1700мм.

Вычисляем расчетные пролеты и нагрузку на плиту:

В коротком направлении

l01= l - b/2 – с + а/2=1700-200/2 – 250 + 120/2=1310 мм

l02=  l - b= 1700-200= 15000 мм

 

Расчет Монолитной плиты

Для расчета плиты в плане перекрытия условно выделяем полосу шириной 1 м. Плита будет работать как неразрезная балка, опорами которой служат второстепенные балки и наружные кирпичные стены. При этом нагрузка на 1 м плиты будет равна нагрузке на 1 м² перекрытия.

Подсчет нагрузок на плиту дан в табл. 1

 

 

Таблица 1. Нагрузки на 1м² плиты монолитного перекрытия.

Вид нагрузки Нормативная нагрузка, Кн/м² Коэффициент надежности по нагрузке Расчетная нагрузка, Кн/м²

 

Постоянная:              0,06·25=1,5                  1,1                              1,65

От массы плиты                             

(h=0,06м, q=25Кн/м²)                  

От массы пола                 1,2                     1,2                              1,44

 (по заданию)

Итого  

      2,7                       -                           q=3,09
Временная                      5               1,2                         v=6,0

(по заданию)

Всего

     7,7                         -                               9,09

 

С учетом коэффициента надежности по назначению здания расчетная нагрузка на 1 м плиты

q= 9,09·0,95=8,64 кН/м²

В средних пролетах и на средних опорах

М= q·l02²/16= 8,64·1,5²/16=1,22кН·м

В первом пролете и на первой промежуточной опоре

М= q·l01²/11=8,64·1,31²/11=1,35кН·м

Так как для плиты отношение h/ l02=60/1500=1/25>1/30, то в среднем пролетах, окаймленных по всему контуру балками, изгибающие моменты уменьшаем на 20%, т.е. они будут равны

0,8·1,22=0,98кН·м

 

По приложению I определим прочностные и деформативные характеристики бетона заданного класса с учетом влажности окружающей среды.

Бетон тяжелый, естественного твердения, класса В15, при влажности 55%:

Rb= 8,5 Мпа Rbt=0,75 МПа Eb= 24000Мпа

Выполним подбор сечений продольной арматуры сеток:

В средних пролетах, окаймленных по контуру балками, и на промежуточных опорах:

 

h0= h – a= 60-22=38 мм

αm=М/Rb·b·h0²=0,98·106/(8,5·1000·38²)=0,08

для арматуры сварных сеток класса В500 по приложению IV находим αR=0,411

αm< αR, тогда усилие в рабочей продольной арматуре

RsAs= Rb·b·h0(1- √1-2 αm)=8,5·1000·38(1-√1-2·0,08)=26895,13Н

принимаем сетку С1 номер 28 марки (4В500-200/6А400-150) 2660

В первом пролете и на первой промежуточной опоре:

h0= h – a=60-25=35 мм

αm= М/Rb·b·h0²=1,35·106/8,5·1000·35²=0,1296< αR, тогда

RsAs= Rb·b·h0(1- √1-2 αm)=8,5·1000·35(1-√1-2·0,1296)=41442,52Н

Следовательно, дополнительная сетка должна иметь несущую способность продольной арматуры не менее

41442,52-27530=13912,52Н

По приложению III принимаем сетку С2 номер 31 марки

(3В500-(*200)+(*100)/3В500-(*250)+100) 2940

RsAs=20040Н > 13912,52Н.

Расчет второстепенной балки.

Вычисляем расчетный пролет для крайнего пролета балки, который равен расстоянию от оси опоры на стене до грани главной балки

l01= l- с/2 – b/2= 5600-150-125=5325 мм

определим расчетную нагрузку на 1 м второстепенной балки, собираемую с грузовой полосы шириной, равной максимальному расстоянию между осями второстепенных балок (1,7м)

Постоянная нагрузка:

От собственного веса плиты и пола (см. расчет плиты)

3,09*1,7=5,253 кН/м

От веса ребра балки

0,2(0,4-0,06)·25·1,1=1,87 кН/м

Итого:

 g = 5,253+1,87=7,123 кН/м

Временная нагрузка:

 v = 6*1,7=10,2 кН/м

Итого с учетом коэффициента надежности по назначению здания

q = (g + v)yn = (7,123 + 10,2) ·0,95= 16,46 кН/м

Изгибающие элементы с учетом перераспределения усилий в статически неопределимой системе будут равны:

В первом пролете 

М= q·l01²/11= 18,167· 5,325²/11= 46,83 кН·м

На первой промежуточной опоре

М= q·l01²/14= 18,167·5,325²/14= 36,79 кН·м

Максимальная поперечная сила (на первой промежуточной опоре слева) равна

Q=0,6 q·l01= 0,6·18,167·5,325= 58,04 кН

Согласно задания продольная рабочая арматура для второстепенной балки класса А300 (Rs=270Мпа)

 

 

В первом пролете Сечение на 1 опоре

    В пролете

М= q·l01²/11= 46,83=кН·м

На первой промежуточной опоре

М= q·l01²/14= 36,79 кН·м

Максимальная поперечная сила (на первой промежуточной опоре слева) равна

Q=0,6 q·l01= 58,04 кН

h0 = = 273,6мм

 

h0= h + a= 273,6+45= 318,6мм<400 мм

т.е. h = 400мм

Выполним расчеты прочности сечений, нормальных к продольной оси балки, на действие изгибающих элементов.

αR=0,411

Определим расчетную ширину полки таврового сечения согласно п.3.26

расстояние принимаем bf’=1700 мм.

Вычислим

h0= h - a=400-35=365 мм

Так как

Rb ·bf’ ·hf’(h0- 0,5 hf’)=8,5·1700·60(365-0,5·60)=290,445·106>46,83кН

Граница сжатой зоны проходит в полке, и расчет производим как для прямоугольного сечения шириной b= bf’=1400 мм

Вычисляем

αm= М/Rb·b·h0²=46,83/(·8,5·1700·3652)=0,0243< αR=0,411

As= Rb·b·h0(1- √1-2 αm)/Rs=8,5·1700·365( 1- √1-2·0,0243)/270=480,594мм²

Принимаем 2Ø18 (As=509 мм²)

 

Сечение на опоре В

М=36,79кН·м

Вычисляем  

h0= h – a=400-45=355 мм

αm= М/Rb·b·h0²=36,79·106/(8,5·200·355²)=0,1717<0.411

As= Rb·b·h0 (1- √1-2 αm)/Rs=8,5·200·355( 1- √1-2·0,1717)/270=423,99мм²

Принимаем 4Ø12 (As=452мм²)

Выполним расчет прочности наиболее опасного сечения балки на действие поперечной силы у опоры В слева.

По приложению II из условия свариваемости принимаем поперечные стержни Ø5 мм класса В500

(Rsw=300 МПа), число каркасов 2 (As=39,3 мм²)

Sw=180 мм<h0/ 2=355/2=182,5 мм

Q мах=58,04 кН

q1=q=16,46 кН/м

Проверка прочности наклонной полосы на сжатие.

0,3Rb·b·h0 = 0,3·8,5·200·355=181,05Н>Q=73,03 кН

Т.е прочность наклонной полосы ребра балки обеспечена.

По условию проверим прочность наклонного сечения по поперечной силе. Определим величины Mb и qsw.

qsw= Rsw· Asw/ Sw=300·39,3/180=65,5 Н/мм(кН/м)

 

qsw/ Rbt·b=65,5/0,75·200=0,43>0,25 условие выполняется

 

Мb=1,5 Rbt·b·h0²= 1,5·0,75·200·355²=28,35·106Н·мм=28,35кН·м

Определяем длину проекции наклонного сечении с.

 

С=√Мb/q1=√ 28,35/16,46=0,997 м>3·0,355=1,095м

С0=С=1,095>2 h0=2·0,365=0,730м то принимаем С0=0,730 м

Тогда

Qb=Mb/ С=28,35/0.997=28,26Кн

Qsw=qsw С0=65.5·0,73=47.815 Кн

Q= Qмах- q1c= 58,04-16,46·0.997=41,63Кн

Qb+Qsw=16,46+47.815=64,27>Q=41,63Кн

Прочность наклонного сечения по поперечной силе обеспечена.

Sмах= Rbt·b·h0²/Qмах=0.75·200·365²/(58,04·106)=214>Sw=180 мм

Принимаем 2Ø5 с шагом 180 мм.

 

 


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 271; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ