Армирование плиты рулонными сетками.
Nbsp; МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ижевский государственный технический университет имени М. Т. Калашникова» (ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М. Т. Калашникова») С. И. Сачкова, Л.А. Лубенская Методические указания к практическим занятиям по расчету и проектированию монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами по дисциплине “Железобетонные и каменные конструкции” для студентов направления 08.03.01 «Строительство» Рекомендовано учебно-методическим советом ФГБОУ ВО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова» для использования в учебном процессе в качестве учебно-методического пособия для студентов, обучающихся по направлению 08.03.01 «Строительство», при изучении дисциплины “Железобетонные и каменные конструкции” Ижевск 2016 УДК 624.012 М 54 Рецензент: Стукач В.Н. к.т.н., доцент кафедры «Промышленное и гражданское строительство» Составители: Сачкова С. И. - старший преподаватель кафедры «Промышленное и гражданское строительство», Л.А. Лубенская- старший преподаватель кафедры «Промышленное и гражданское строительство» Рекомендовано к изданию на заседании кафедры «Промышленное и гражданское строительство» ИжГТУимени М.Т. Калашникова (протокол № 10-16 от 24.11.2016 г.). Методические указания к практическим занятиям по расчету и проектированию монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами по дисциплине “Железобетонные и каменные конструкции” для студентов направления 08.03.01 «Строительство», / сост. Сачкова С. И., ЛубенскаяЛ. А. – Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2016. – 29 с. Рассмотрены вопросы: оптимальной компоновки монолитного балочного перекрытия многоэтажного производственного здания; расчета и конструирования несущих элементов в соответствии с требованиями СП , ГОСТ и СНиП. Для студентов всех форм обучения по направлению08.03.01 «Строительство». Методические указания могут быть использованы преподавателями и студентами для практических занятий, курсового и дипломного проектирования. УДК 624.012 © Ижевский государственный технический университет им. М.Т.Калашникова, 2016 © Сачкова С. И., Лубенская Л.А. - составление, 2016 Содержание Введение. 4 1. Компоновка перекрытия. (Архитектурный этап). 4 2. Расчёт монолитной плиты. 7 3. Уточнение толщины плиты. 10 4. Расчёт армирования плиты. 12 5. Расчёт второстепенной балки. 16 6. Уточнение размеров поперечного сечения второстепенной балки. 18 7. Расчёт армирования балки. 18 8. Расчёт второстепенной балки на действие поперечных перерезывающих сил. 21 Заключение. 23 Список литературы.. 24
|
|
|
|
|
|
Введение.
Вкурсовом проекте рассмотреноздание с неполным каркасом (несущие кирпичные стены, внутренние несущие элементы – колонны).
Перекрытие над подвалом выполнено в монолитном варианте, а вышележащие перекрытия – сборные.
Номер варианта состоит из 3-х цифр (см. задание [Приложение 2]).
1-я цифра – для определения нормативной временной нагрузки на междуэтажное и подвальное перекрытие в кг/м2 (переводим в кН/м2);
на пересечении 2-й и 3-й цифр – пролеты l1хl2 в м.
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап).
Назначим 3 пролёта l1 поперек и 5 пролётов l2 вдоль здания.
Для каменных несущих стен существуют привязки A: 0, 200, 250, 300 мм. Толщина наружных стен – по теплотехническому расчету, на расчет не влияет. Размеры поперечного сечения ж/б колонн среднего ряда: 300 х 300, 350 х 350, 400 х 400 мм. Выбор типоразмера конструкции производится на основании нагрузки и пролетов. Предварительно назначаем размеры колонны.
|
|
|
Монолитное перекрытие делят на отдельные элементы условно, т. к. оно выполняется в единой опалубке. Монолитное ребристое перекрытие состоит из:
· главных балок, которые опираются на колонны и несущие стены;
· второстепенных балок, расположенных перпендикулярно главным (они опираются на главные балки и несущие стены), их шаг намного меньше;
· монолитной плиты.
Главные балки могут располагаться как в продольном, так и в поперечном направлении.
Вариантное проектирование.
При проектировании любых конструкций всегда разрабатывают несколько вариантов, т. е. применяют метод вариантного проектирования. При вариантном проектировании сравнение ведут по технико-экономическим показателям (ТЭП). Стоимость железобетонных конструкций зависит от расхода бетона.
Рассмотрим 2 варианта. В 1-м варианте рассмотрим продольное расположение главных балок, во 2-м – поперечное (рис. 1, 2).
Рис.1. План монолитного перекрытия здания с главными балками в продольном направлении.
Рис.2. План монолитного перекрытия здания с главными балками в поперечном направлении.
Конструктивно назначаем размеры конструкций [8], таблица 1.
Таблица 1. Предварительное конструктивное назначение размеров конструкций
|
|
|
| Вариант I | Вариант II |
| 
|
| 
|
| 
|
|
|
|
|
| 
|
|
|
|
|
|
| |
В связи с тем, что монолитные конструкции выполняются в унифицированной опалубке, размеры поперечного сечения балок должны быть кратны 5см.
Второстепенные балки укладываются перпендикулярно главным балкам; над колоннами – обязательно, в пролете – таким образом, чтобы шаг был одинаковым, а нагрузка на главную балку была симметрична. Шаг второстепенных балок должен находиться в диапазоне 
.
Чтобы нагрузка была симметрична, одинаковые пролеты располагаем по бокам, а отличный от них – в середине.
Толщину плиты назначаем в зависимости от пролета. При назначении толщины плиты пользуемся интерполяцией. Этот размер кратен 1 см.
Определение объема бетона. При определении объема бетона для каждого варианта будем рассматривать все перекрытие в целом.
При определении расхода бетона округление только в большую сторону до 1 знака после запятой.
Сравниваем объем бетона по вариантам, далее проектируем более экономичный вариант.
Элементы монолитного ребристого перекрытия – плиту, второстепенную и главную балку – рассчитывают отдельно.
Расчёт монолитной плиты.
Монолитная плита, сопряженная с балками, 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 расчет многопролетной неразрезной балки с условной шириной, равной 1000 мм, с пролетами, равными шагу второстепенных балок. В связи с тем, что работа участков плиты, защемленных 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).
Монолитную плиту заделывают в каменную кладку на а=120 мм.
Второстепенные балки идут с шагом 
Составляем расчетную схему плиты (рис. 3 а)).
Рис.3.Непрерывное армирование балочной плиты: а) расчетная схема плиты, б) план непрерывного армирования плиты рулонными сетками с продольной рабочей арматурой; в) сечение I-I
Для эпюры изгибающих моментов в многопролетной неразрезной балке имеется 4 характерных значения: максимальные моменты в крайних и средних пролетах и на опорах.
Расчётная длина в среднем пролете:
.
При шарнирном опирании эпюра давлений на площадке опирания прямоугольная и усилие передается посередине площадки опирания.
Расчетная длина в крайнем пролете равна расстоянию от грани второстепенной балки до центра площадки опирания плиты на каменную кладку.
– фактическое значение крайнего пролета плиты;
А – привязка внутренней поверхности стены к оси;
а – заделка плиты в кладку.
Сбор нагрузок.
Подсчет нагрузок на элементы, не смотря на монолитность перекрытия, производится как для разрезных конструкций.
Таблица 2. Сбор нагрузок на плиту
| № п/п | Вид нагрузки | Норматив-ная, кН/м2 | γ f ,коэф. надёжн. по нагр. | Расчёт-ная, кН/м2 |
| I | Постоянные нагрузки, g: | |||
| 1 | Керамическая плитка δ =()м, ρ=()кН/м3 | ( ) | 1,2 | ( ) |
| 2 | Цементно-песчаная стяжка δ =()м, ρ=()кН/м3 | ( ) | 1,3 | ( ) |
| 3 | Ж/б плита δ =h пл.=( )м, ρ=_(25)кН/м3 | ( ) | 1,1 | ( ) |
| Итого: | ( ) | ( ) | ||
| II | Временная нагрузка, v | ( ) | 1,2 | ( ) |
| III | Полная нагрузка, q | ( ) | ( ) |
I. Постоянные нагрузки складываются из:
- собственного веса конструкций;
- собственного веса пола.
Тип пола подбирают согласно [7].
δ – толщина слоя, м; ρ – объёмный вес, кН/м3.
Объемный вес берём из справочника.
Для получения нормативной нагрузки удельный вес умножают на толщину слоя, округляют только в большую сторону, 2 знака после запятой. Величина нормативной временной нагрузки задана по варианту (подвальное перекрытие). В варианте нагрузка дана в кг/м2, в таблицу подставляем кН/м2.
Расчётная нагрузка получается путем умножения нормативной величины на коэффициент надёжности по нагрузке γ f (принимаем по[4]– табл.7.1 , п. 8.2.2).
Погонная нагрузка определяется путем умножения равномерно распределённой нагрузки на ширину площадки.
Погонная постоянная нагрузка:
q –полная расчётная нагрузка из таблицы;
В =1 м – ширина грузовой площадки;
- коэффициент, учитывающий класс ответственности здания [1].
Округляем в большую сторону до 2-х знаков.
Изгибающий момент в крайнем пролете:
Изгибающий момент на опоре В:
Изгибающий момент в среднем пролете и на опоре С:
Уточнение толщины плиты.
Последовательность расчёта.
Уточнение исходных данных.
Задаёмся классами материалов и по[4] определяем прочностные характеристики.
Монолитные перекрытия изготавливают из тяжелого бетона класса В15 ÷ В25.
Таблица 3.Конструктивные рекомендации относительно класса бетона.
| Для плит | Класс бетона | Для балок | Класс бетона |
| В15 | 
| В15 |
| В20 | 
| В20 |
| В25 | 
| В25 |
Табличные значения прочностных характеристик из СП нужно умножить на γ b 1=0,9(см. [2]).
Таблица4.Расчетное сопротивление бетона (прочность) на осевое сжатие и растяжение по [2].
| Класс бетона | В15 | В20 | В25 |
| 8,5 | 11,5 | 14,5 |
| 0,75 | 0,9 | 1,05 |
Предельное значение относительной высоты сжатой зоны бетона 
рассчитывается по эмпирической формуле [2]. Для предварительно напрягаемых конструкций её рассчитывать обязательно, а для ненапрягаемых – можно принять по таблице [8].
Таблица 5.Предельное значение относительной высоты сжатой зоны бетона [8].
| Класс бетона | В15 | В20 | В25 |
| 0,652 | 0,627 | 0,604 |
Плиты армируются сварными сетками (см. [Приложение 1]).
Предел прочности арматуры на растяжение Rs[2] – для расчета принимаем наименьшее значение для возможных диаметров и классов стержней рабочей арматуры сетки. 
2. Задаёмся шириной элемента.
b =1м.Задаёмся оптимальными значениями коэффициентов ξ, А0.
Таблица 6.Рекомендуемые оптимальные значения коэффициентов μ, ξ[8].
| Тип элемента |  (коэффициент армирования)
| 
(относительная высота сжатой зоны бетона)
|
| балка | 1÷2 | 0,3÷0,4 |
| плита | 0,3÷0,7 | 0,1÷0,15 |
По таблицам [Приложения 3] для 
определяем 
(интерполированием).
Уточнение высоты плиты.
Предварительно принимают:
– для плит;
– для балок с однорядным расположением арматуры;
– для балок с двухрядным расположением арматуры.
Назначаем высоту h (округляем 
до 1см).
Если полученная толщина плиты больше заданной, то необходимо вернуться к таблице сбора нагрузок, пересчитать нагрузку и повторить этот расчёт.
Если полученная толщина плиты меньше или равняется той, которой задались в начале, то расчёт толщины плиты на этом закончен.
Определяем рабочую высоту сечения.
Расчёт армирования плиты.
Требуемую площадь арматуры считаем для:
Последовательность расчёта.
1. 
2. По таблицам определяем: η=? ξ=___≤ξ r .
3. 
[м2] –> [см2].
Получаем: 
Подбор сетки.
Армирование производится стандартными сетками по ГОСТ 8478-81 (см. Приложение 1, описание [8]). Стандартные сетки изготавливают из арматурной проволоки класса Вр – I (Вр500), d = 3; 4; 5мм и стержневой арматуры класса А – III (А400), d = 6; 8 мм. Шаг стержней S и в продольном и в поперечном направлении регулярный и кратен 50 мм.
Если нужны другие d, S – заказывают индивидуальные сетки (на основе рабочих чертежей).
Ширина сеток 1040÷3630 мм (по сортаменту). Сетка – плоское изделие со взаимно перпендикулярными стержнями.
На стандартные сетки не требуется изготовления рабочих чертежей. Достаточно записать марку сетки в буквенном и цифровом виде.
Обозначения для продольной арматуры – заглавными, а для поперечной - прописными буквами.
D , d – диаметр арматуры;
S , s – шаг стержней;
C , c – выпуски арматуры.
Марка сетки записывается в виде дроби: в числителе (над чертой) – сведения о продольной арматуре; в знаменателе (под чертой) – сведения о поперечной арматуре. Все размеры – в мм.
Мы вырезали полоску шириной 1 м. В зависимости от шага S ,количество стержней n на погонный метр сетки.
S=100 мм, =>n=10 (число стержней);
S=150 мм, =>n=7;
S=200 мм, =>n=5;
S=250 мм, =>n=4.
Для рулонных сеток максимальный диаметр 5 мм, maxколичество стержней 10 шт., по сортаменту [8] максимальная площадь стержней 1,96 см2. Поэтому если 
армирование плиты производим рулонными сетками, а если 
армирование плиты производим плоскими сетками.
Рассмотрим примеры армирования рулонными и плоскими сетками.
Армирование плиты рулонными сетками.
Рулонные сетки укладывают согласно эпюры изгибающих моментов (рис 3 б), 3 в)). Максимальное количество арматуры требуется только в крайнем пролете и над первыми промежуточными опорами. Во всех средних пролетах и на средних опорах требуется минимальное кол-во арматуры.
Основные сетки С-1 раскатывают поперек второстепенных балок по всей длине плиты.
Максимальная ширина сетки 3,63 м, перекрыть пролёт 1-й сеткой невозможно.
В пролёте укладывают 2 или 3 сетки с нахлёстом не менее 200 мм.
Площадь поперечного сечения продольной арматуры в сетке С-1:
.
В крайнем пролете и на первой опоре требуется больше арматуры, поэтому здесь укладываем доборную сетку С-2.
Площадь поперечного сечения поперечной арматуры в сетке С-2:
.
Ширина сетки подбирается по сортаменту (см. Приложение 1), 
Рис.4. Раздельное армирование балочной плиты: а) план раздельного армирования плиты плоскими сетками с поперечной рабочей арматурой; б) сечения I-I
Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 1317; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!