Расчет и конструирование монолитного ребристого перекрытия с плитами опертыми по контуру

Назначение размеров поперечного сечения элементов

Так как перекрытие данного автопаркинга имеет сложный план, где имеются разные пролеты я выбрал отрезок перекрытия на отметке 6м, где по расчету на «ПК ЛИРА 9.4» показан самое неблагоприятное перемещение по расчетному сочетанию усилий.

Сетка колонн на данном отрезке 7,5 х 13м

Для определения нагрузки от собственного веса элементов перекрытия и их расчетных пролетов рекомендуется задаваться поперечными сечениями балок в зависимости от их пролетов.

Высота сечения балок принимается равной (1/10 – 1/18)l,

ширина сечения b =(1/2 – 1/3)h.

Высота сечения поперечных балок Б-1 назначаем: 

h =  =  = 1300мм;   

ширину ребра назначаем

 b =  = = 650мм;

Высота сечения продольных балок Б-2 назначаем  

h  =  =  = 750мм;

Так как нагрузки на данную балку большая h = 900мм

ширину ребра назначаем 

b =  = = 450мм;

По той же причине примем b = 650мм

Толщина плиты назначается возможно минимальной из условия расположения рабочей арматуры в двух направлениях.

  Рекомендуется принимать толщину плиты в пределах h_f =(1/25-1/50)l где l – значение меньшего пролета, причем значение l может составлять 50, 60, 70, 80, 100, 120, 140 мм.

Назначаем h_f = 1/30*7500= 250мм

Принимаем : h_f = 250мм

Данные для проектирования

Для монолитного ребристого перекрытия с плитами, опертыми по контуру принимаем тяжелый бетон кл. В25.

Расчетное сопротивление бетона согласно (1 табл.13) Rb=14.5 МПа

Rbt=1.05 МПа. Модуль упругости бетона E=3х10⁴ МПа (1)

 Учитывая коэф условия работы бетона γ_b2=0,9 имеем

Rb= 14.5 · 0,9 =13.05 МПа Rbt = 1.05 · 0,9 = 0,945 МПа

Для армирования плиты принимаем сварные сетки из арматурной проволоки класса А-III

Расчетные сопротивления арматуры (1, табл. 23):

При d 12 A– III Rs=365 МПа

При d 16 A –III Rs=365 МПа

Для армирования продольных и поперечных балок (Б-1, Б-2) принимаем продольную рабочую арматуру класса А-III (Rs=365 МПа). Монтажные и поперечные стержни каркасов принимаем класса А-I. 

Расчет  плиты.

 Определение расчетных пролетов и нагрузок

Определение нагрузок на 1м² перекрытия приводится в табл.

Таблица .

Расчетные пролеты плит, опертых по контуру, принимаем: для средних и крайних панелей, окаймленных со всех сторон балками – равными расстоянию в свету или расстоянию между гранями балок (l₀ = l – b)

Основное уравнение для расчета плиты определяется в зависимости от принятого способа армирования.

При принятом виде армирования когда одна из нижних сеток плиты не доходит до опоры на 1/4l основное уравнение имеет вид:

(g + v) · l₀₁²  · (3l ₀₂  - l ₀₁ ) /12=(2M₁+M₁ +M₁¹)l₀₂+(3/2M₂–1/2M₁ + M₁₁+M₁₁¹) l ₀₁

 Для расчета группируем плиты по условиям их работы. Расчет начинаем со средних панелей.

Расчетные пролеты:

l₀₁=l₁-b₁=7,5 – 0.65 =6.85 м

l₀₂=l₂ – b₂ =13 – 0.65 = 12.35 м

l₀₂/l₀₁ =12.35/6.85 = 1.8

Принимаем соотношение между изгибающими моментами:

M₂/M₁ = 0.8 ; M₁/ M₁= M₁¹ / M₁¹ =2; M₁₁/ M₁ = M₁₁¹/M₁ = 2

Пользуясь принятыми соотношениями, подставляем расчетные изгибающие моменты, выраженные через M₁ , в уравнении и решаем его относительно M₁:

13.171(6.85) ² *(3*12.35-6.85)/12= (2M₁ +2M₁+2M₁)*12.35+(1.5*0.8M₁-0.5M₁+2M₁+2M₁)*6.85;

1555.26=74.1M₁+22.605M₁

M₁ =1555.26/96.705=16.08 кНм; M₂=0.8*16.08=12.864 кНм;

M₁ = M₁¹ = M₁₁ = M₁₁¹ = 2*16.08=32.16 кНм

Проверим принятую толщину по максимальному изгибающему моменту 

M₁₁¹ =32.16 кНм

Принимаем ξ= 0,15 b=1000 мм

По табл. 3.1[2] α_m=0.139

Рабочая высота сечения плиты

h₀= √M₁₁¹/ α_m· R_b· b=√32.16 · 10⁶/0,139 · 13.05 · 1000 = 133.15 мм

Расстояние от растянутой грани плиты до центра тяжести растянутой арматуры при величине защитного слоя бетона равной 25 мм [1] будем принимать в предположении двух сеток с рабочей арматурой d 16мм и распределительной арматурой d =16мм.

Тогда а=25+16+16/2=49мм

Полная высота сечения плиты

h= h₀+а=133.15+49 мм

Из-за больших нагрузок и большого пролета 7,5х13м

Принимаем h= 250 мм

Принятая высота сечения плиты достаточна.

Расчет прочности нормальных сечений плиты и армирование ее сварными сетками.

Расчет прочности заключается в подборе сечения рабочей арматуры в пролетах и на опорах плиты панелей.

Панель.

M₁ = 16.08 кНм; M₂ = 12.864 кНм; M₁ = M₁¹ = M₁₁ = M₁₁¹ = 1.3*5.14=32.16 кНм

Сечение арматуры в пролетах и на опорах плиты, окаймленной со всех сторон балками, может быть уменьшено на 20%.

Расчетная высота сечения при рабочей арматуре по двум направлениям равна:

По направлению l₁

По направлению l₂

Определим площадь сечения арматуры по направлению l₁ при значении М₁ =16.08 кНм с учетом уменьшения на 20%.

α_m =0.8M₁/ R_b· b · h₀² =0.8 ·16.08 · 10⁶ / 13.05 · 1000(227)² = 0.019

По табл. 3.1. (4) находим ζ = 0,989

Площадь сечения арматуры

A_s = 0.8 M / ζR_sh₀ = 0.8 ·16.08 · 10⁶ / 0,989 · 365 · 227 = 156,986 мм ²                                                                      

Таблица 2.3.

По табл. 2.3 при d 14 АIII и шаге 125 мм площадь сечения арматуры на 1 пог.м плиты составляет A_s = 157 мм ² ( -10%)

Найдем площадь сечения рабочей арматуры по направлению l₂ при 

М₂ =12.864 кНм, h₀ = 211 мм

α_m  =0.8 · 12.864 · 10⁶ / 13.05 · 1000(211)² = 0,0177

По табл. 3.1. (2) находим ζ = 0,989

A_s = 0.8 · 12.864 · 10⁶ / 0,989 · 365 · 211= 135.112 мм ²                                                                      

По табл. 2.3 при d 16 А-III и шаге 200 мм     

A_s = 156,986 мм² > 135.112 мм²

Таким образом для армирования плиты в пролетах панелей принимаем две сетки с рабочей арматурой в двух направлениях из стержней d 16 мм с шагом 200 мм.

Марки сеток:

        и

Ширина сетки принимается не менее ¼ пролета в каждую сторону от опоры:

по направлению l₁

A₁ =  l₀₁+  l₀₁ + b₂= l₀₁+ b₂ = 5800+200=3100 мм;                                                                       

по направлению l₂

A₁ =  l₀₁+  l₀₁ + b₂ =  l₀₁+ b₂ = 5800+200=3100 мм;                                                                       

Длина сеток при сечении колонн 500х500 мм;

по направлению l₁ L₁ = 6000-400=5600 мм;

по направлению l₂ L₂ = 6000-400=5600 мм;

Принимаем марки сеток:

по направлению l₁

по направлению l₂

На первых промежуточных опорах плиты от первых осей здания арматуры требуется больше. Поскольку изгибающий момент не уменьшается на 20%. Следовательно. Над опорами по осям Д, Л, 7, 9 необходимо укладывать по две сетки.

При двух сетках рабочая высота плиты равна

h₀  =

ζ = 0,932

На первых промежуточных опорах будем укладывать сетку С2 площадью сечения рабочей арматуры A_s = 196 мм²

Площадь сечения арматуры в дополнительных сетках из стержней диаметром 3 мм будет

A_s =                                                                             

По табл. 2.3 при диаметре рабочих стержней дополнительных сеток d 14мм и шаге 100 мм

A_s = 126 мм² > 117.12 мм²

Марку дополнительных сеток примем:

в направлении l₁

Мы поможем в написании ваших работ!