на подвальном перекрытии 1450 кг/м2 .
V n на междуэтажном перекрытии 550 кг/м2 ;
- Сетка колонн: 4,5 х 7,0. Размер здания в осях 13,5*35 м.
Проектируется монолитное железобетонное перекрытие над подвалом многоэтажного промышленного здания под временную нормативную нагрузку Vn =1450 кг/м2 , сетка колонн 4,5 х 7,0. Здание имеет неполный каркас, т.е. крайними опорами для перекрытий являются кирпичные стены.
Ребристое монолитное перекрытие состоит из трех основных конструктивных элементов:
1. Горизонтальная плита , толщиной 6-8 см., воспринимающая непосредственно нагрузку от пола, временную и передающая эту нагрузку на:
2. В торостепенные балки (ребра), монолитно связанные с плитой, расположенные на некотором расстоянии друг от друга, называемом шагом второстепенных балок.
3. Г лавные балки , воспринимающие нагрузку, передаваемую второстепенными балками и передающие ее на колонны, и наружные стены. Главные балки тоже монолитно связаны с плитой и со второстепенными балками, т.е. все выполняется в единой опалубке, а все конструктивные элементы завязаны в единое целое общей арматурой. Главные балки могут располагаться как вдоль, так и поперек здания.
Вариант I. Поперечное расположение главных балок.
|
NN п/п |
Наименование элемента |
Пролет м |
Размеры поперечного Сечения |
||
|
Высота (h), см |
Ширина b, см |
||||
|
1. |
Плита |
2,3 2,2 |
10 |
||
|
2. |
Второстепенная балка |
7,0 |
40 |
20 |
|
|
3. |
Главная балка |
4,5 |
50 |
20 |
|
Вариант II. Продольное расположение главных балок.
|
NN п/п |
Наименование элемента |
Пролет м |
Размеры поперечного Сечения |
||
|
Высота (h), см |
Ширина b, см |
||||
|
1. |
Плита |
2,3 2,4 |
10 |
||
|
2. |
Второстепенная балка |
4,5 |
25 |
10 |
|
|
3. |
Главная балка |
7,0 |
70 |
35 |
|
Сравнение вариантов компоновки по расходу бетона.
Вариант I.
V б =3 . L 1 . 5 . L 2 . h пл + n вб . 5 . L 2 . (h вб -h пл ) . b вб + n гб . 3 . L 1 . (h гб -h пл )b гб .
V б =
Вариант II.
V б =3 . L 1 . 5 . L 2 . h пл + n вб .. 3 . L 1 . (h вб -h пл ) . b вб + n гб .. 5 . L 2 . (h гб -h пл )b гб .
V б =
Поперечное расположение главных балок:
Вывод:
II. Расчет монолитной плиты
плита монолитный ригель
3,2 >2 следовательно балочный тип опирания. В плитах балочного типа изгибающий момент вдоль длинной стороны настолько мал, что им пренебрегают. Для расчета мысленно вырезают полоску шириной 1м в направлении короткой стороны.
Таблица сбора нагрузок.
|
Нагрузки |
Нормативная Нагрузка, кН/м2 |
Коэффициент надежности по нагрузке |
Расчетная Нагрузка, кН/м2 |
|
|
Постоянная: — керамическая плитка, д = 0,01 м (с = 18 кН/м3) — стяжка из ЦПР, д = 0,04 м (с = 18 кН/м3) — ж\б плита, д = 0,1 м (с = 25 кН/м3) итого: Временная: Полная нагрузка q: |
0,18 0,72 2,5 3,4 14,5 17,9 |
1,2 1,3 1,1 1,2 |
0,2 0,94 2,75 3,91 17,4 18,302 |
|
- класс ответственности 2 следовательно =0,95
- В=1 т.к.
верезаем полосу шириной 1м.
1. Уточнение толщины плиты
1)Определение исходных данных
М=|Mв|=7,00 (кНм)
Задаемся классами материалов и по СНиПу определяем прочностные характеристики.
Плиты армируются стандартными сварными сетками, которые изготавливаются из проволочной арматуры класса Вр-1.
назначаем класс бетона В20
2) Задаемся шириной
в=1м
|
Наименование эл-та |
|||
|
балка |
1-2% |
0,3-0,4% |
|
|
плита |
0,3-0,7% |
0,1-0,15% |
|
3)
Назначаю
2. Расчет армирования плиты
1)
<
2)
<
?1,96 см2 значит армирование плиты осуществляем рулонными сетками
Дано :
Принимаем сетки:
As (10Ш5)= 1,96 смІ
As (10Ш3)= 0,71 смІ
3. Расчет второстепенной балки
1) Расчётные пролёты
- крайних пролётов балки
- средние пролёты
2) Расчётные нагрузки
3) Определение расчётных усилий
Расчётные усилия определяем с учётом их перераспределения за счёт проявления пластических деформаций арматуры и бетона :
а) изгибающие моменты:
б) поперечные силы
- на крайней опоре
=0,4•q•lкр = 0,4•41,56•6,78 = 113,04 кН
- на первой промежуточной опоре слева
=-0,6•q•lкр = -0,6•41,56•6,78 = -169,06 кН
- на первой промежуточной опоре справа
=0,5•q•lср = 0,5•41,56•6,8 = 141,30 кН
4) Уточнение размеров второстепенной балки
Балки армируются сварными каркасами с рабочей продольной арматурой класса А-111 d>10мм.
в=(0,3-0,5)h
След
h =0,55 м
=0,52 м
5) Расчет арматуры от действия положительных изгибающих моментов
М= (кН\м)
условие выполняется
1)
2)
Принимаем нижнюю арматуру в каркасе К-1:
К-1 As(2 Ш25)=9,82 =9,57
Нижняя арматура в каркасе К-2:
К-2 As(2 Ш22)=7,60=6,52
Верхняя арматура в каркасе К-1 и К-2 ставится конструктивно
К-1 и К-2 As(2
6) Расчет арматуры от действия отрицательных изгибающих моментов
3)
4)
Для восприятия отрицательных изгибающих моментов над опорами раскатывают сетки в 2 слоя в разбежку.
Пересчитаем требуемую площадь арматуры на 1 сетку на 1м ширины.
армирование осуществляется плоскими сетками
Плоские сетки раскладывают поперек главных балок, 2 или 3 штуки в пролете с нахлестом не менее 200 мм.
Рабочая продольная арматура
Принимаем сетки:
As (5Ш8) = 2,51 смІ
As (7Ш6) = 1,98 смІ
4. Расчет второстепенной балки на действие поперечных перерезывающих сил
1) Определение расчетных данных
Назначаю
As,w(2Ш8)=1,01
Rs,w=255МПа
При опорной зоне:
Принимаю
В средней части:
Принимаю
2)
3)
4) Рассчитываем промежуточное значение
5) Определяем интенсивность поперечного армирования
6) Определяем расстояние от опоры до конца наклонной трещины
C
7)Определяем несущую способность сжатой зоны бетона
8)Определяем длину проекции наклонной трещины на продольную ось
следовательно =0,71м
9) Определяем несущую способность поперечной арматуры
10) Проверка прочности
условие выполняется
Расчет трехпролетного неразрезного ригеля
Для такого типа ригелей расчетная длина в среднем пролете: lср=l1=4,5 м
В крайнем пролете расчетная длина — это расстояние от оси колонны до центра площадки опирания ригеля на каменную кладку: Lкр= l1-0,125м=4,375 м
Таблица сбора нагрузок
|
Нагрузки |
Нормативная Нагрузка, кН/м2 |
Коэффициент надежности по нагрузке |
Расчетная Нагрузка, кН/м2 |
|
|
Постоянная: — керамическая плитка, д = 0,01 м (с = 18 кН/м3) — стяжка из ЦПР, д = 0,04 м (с = 18 кН/м3) — ж\б плита, д = 0,105 м (с = 25 кН/м3) итого: Временная: Полная нагрузка q: |
0,18 0,72 3 3,9 5,5 9,4 |
1,2 1,3 1,1 1,2 |
0,22 0,94 3,3 4,452 6,6 11,052 |
|
Определение усилий в ригеле:
Погонная временная нагрузка
Погонная постоянная нагрузка
|
Схема нагрузки |
М1 |
М2 |
МВ |
QA |
QBлев |
QBпр |
|
|
gпог=75,62 кН/м |
0,08 115,79 |
0,025 38,28 |
-0,1 -148,90 |
0,4 132,34 |
-0,6 -198,50 |
0,5 170,15 |
|
|
Vпог=43,89 кН/м |
0,101 84,85 |
-0,05 -44,44 |
-0,05 -43,21 |
0,45 86,41 |
-0,55 -105,61 |
0 0 |
|
|
Vпог=43,89 кН/м |
-0,025 -21,00 |
0,075 66,66 |
-0,05 -43,21 |
-0,05 -9,60 |
-0,05 -9,60 |
0,5 98,75 |
|
|
Vпог=43,89 кН/м |
— |
— |
-0,117 -101,11 |
0,383 73,54 |
-0,617 -118,48 |
0,583 115,15 |
|
|
Варианты невыгодного нагружения |
1+2 200,64 |
1+3 104,94 |
1+4 -250,01 |
1+2 218,75 |
1+4 -316,98 |
1+4 285,3 |
|
Определение изгибающих моментов и поперечных сил
Mb(1+2)= -192,11
Для балок допускается снижение изгибающего момента на опоре В не более 30%.
=>
В этом случае на опоре В откладывается одна точка
1)
2)
3)
4)
1. Уточнение размеров ригеля
1.
Ригели армируются сварными каркасами с рабочей продольной арматурой класса
А -111 d>10мм Rs=365Мпа. Ригели изготавливают из тяжелых бетонов класса В15-25.
НАЗНАЧАЮ класс бетона В15.
2. Задаемся шириной ригеля =0,2м
3.
h=0,75м
b = 0,25 =>
Назначаем h=0,65м, Назначаем =0,6м
2. Расчет прочности ригеля по нормальному сечению
1. Расчет нижней арматуры в крайнем пролете
В результате арматуру ставим в 2 ряда
As(4 Ш 20)=12,56
2. Расчет нижней арматуры в среднем пролете
В результате арматуру ставим в 2 ряда
As(4 Ш 14)=6,16
3. Расчет верхней арматуры в среднем пролете
В результате арматуру ставим в 1 ряд
As(2 Ш 3)=0,14
4. Расчет верхней арматуры на опоре В.
В результате арматуру ставим в 1 ряд
As(2 Ш 25)=9,82
3. Расчет ригеля по наклонному сечению
1) Определение расчетных данных
Назначаю
As,w(2Ш8)=1,01
Rs,w=285МПа
h = 650мм
При опорной зоне:
Принимаю
В средней части:
Принимаю
2)
3)
4) Рассчитываем промежуточное значение
5) Определяем интенсивность поперечного армирования
6) Определяем расстояние от опоры до конца наклонной трещины
0,56=107,46
C
7)Определяем несущую способность сжатой зоны бетона
8)Определяем длину проекции наклонной трещины на продольную ось
следовательно =0,8м
9) Определяем несущую способность поперечной арматуры
10) Проверка прочности
условие выполняется
4. Построение эпюры материалов
1. Несущая способность нижней арматуры в крайнем пролете
Аs(4Ш20) = 12,56смІ
2. Несущая способность нижней арматуры в крайнем пролете после обрыва
Аs(2Ш20) = 6,28смІ
3. Несущая способность нижней арматуры в среднем пролете
Аs(4Ш14) = 6,16смІ
4. Несущая способность нижней арматуры в среднем пролете после обрыва
Аs(2Ш14) = 3,08смІ
5. Несущая способность верхней арматуры в среднем пролете
Аs(2Ш3) = 0,14смІ
6. Несущая способность верхней арматуры на опоре В
Аs(2Ш25) = 9,82смІ
7. Несущая способность верхней арматуры в крайнем пролете — ставится конструктивно.
Арматура Аs(2Ш10) = 1,57смІ
5. Расчет длины анкеровки
Длину анкеровки обрываемых стержней определяем по формуле
или
Qi — поперечная перерезывающая сила в i-й точке
- интенсивность поперечного армирования в i-й точке
1) или
Принимаем
2) или
Принимаем
3) или
Принимаем
4) или
Принимаем
5) или
Принимаем
Список используемой литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kontrolnaya/jelezobetonnyie-konstruktsii-i-kamennyie/
1. СНиП 2.3.1-84. Бетонные и железобетонные конструкции. — М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985 — 79 с.
2. Байков Б.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс. — М.: Стройиздат, 1985 — 728 с.
3. Методические указания к курсовому проекту «Железобетонные и каменные конструкции» Проектирование сборного многопролетного ригеля. 1986 — 16 с., Кащишена С.Р., Гаянов Ф.Ф.
4. Методические указания к курсовому проекту «Железобетонные и каменные конструкции» Проектирование монолитной многопролётной плиты перекрытия. 1986 — 28 с.,Кащишена С.Р., Гаянов Ф.Ф.
