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: 1042; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!