Расчет монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами, расчет многопролетного ригеля

Моя записка.doc

Исходные данные к проектированию ..
Проектирование монолитного перекрытия .
1. Конструктивная схема монолитного перекрытия .
2. Характеристика материалов .
3. Расчет монолитной плиты
3.1. Определение типа плиты
3.2.Сбор нагрузок на плиту
3.3. Определение усилий
3.4. Уточнение размера плиты
3.5. Расчет армирования плиты .
4. Расчет второстепенной балки
4.1. Определение величин пролетов ..
4.2. Определение усилий .
4.3. Уточнение размеров поперечного сечения балки ..
4.4. Расчет армирования балки
4.4.1. Расчет на действие положительных изгибающих моментов ..
4.4.2. Расчет на действие отрицательных изгибающих моментов
4.5. Расчёт на действие перерезывающих сил
Расчет многопролетного неразрезного ригеля
1. Конструктивная схема неразрезного ригеля
3. Расчет усилий в сечение ригеля
3.1.Основные расчеты ..
3.2. Дополнительные расчеты .
4. Уточнение размеров ригеля
5. Расчет прочности по нормальному сечению
6.Расчет на действие перерезывающих сил
7. Построение эпюры материалов ..
8. Определение длины анкеровки ..
Список употребленной литературы
Исходные данные к проектированию.
Здание промышленное пятиэтажное без подвала с размерами в плане 300х13.5м.
Здание многоэтажное каркасное с неполным жб каркасом и несущими наружными кирпичными стенами. Железобетонные перекрытия разработаны в монолитном исполнение над подвалом а вышележащие перекрытия – в сборном.
Нормативная временная нагрузка
Проектирование монолитного перекрытия.
1 Конструктивная схема монолитного перекрытия.
При проектировании любых конструкций применяется метод вариантного проектирования и эта курсовая работа не будет исключением из правила. Рассмотрим два варианта расположения главных балок: продольное и поперечное. После чего определив расход бетона на тот и на этот варианты мы с чистой совестью сможем выбрать более рациональный.
Таблица 2.1. Предварительное конструктивное назначение размеров конструкций.
Второстепенная балка
Поочередно определим расход бетона для обоих вариантов по формуле (2.1)
Рис.2.1.План.I вариант
Проанализировав требуемые объемы бетона делаем вывод что более предпочтительным для проектирования является II вариант. И в дальнейшем все расчеты будем приводить именно для этого исполнения.
2 Характеристика материалов.
Для железобетонных конструкций задан бетон марки В20. Призменная прочность прочность при осевом растяжении коэффициент работы бетона
Арматура: продольная рабочая для второстепенных балок из стали класса А-III: . Арматура сварных сеток для армирования плиты из обыкновенной стальной проволоки класса Вр-I для диаметра d=3..5мм.
3 Расчёт монолитной плиты.
3.1. Определение типа плиты.
Прежде всего определим к какому типу относится наша плита. Опертая по контуру или же она балочного типа. Для этого оценим отношение длинной стороны плиты к короткой
Для расчёта плиты условно вырезаем полосу шириной 1 м опёртую на второстепенные балки и нагруженные равномерно распределенной нагрузкой.
Рассчитаем величины пролетов. Расчет крайнего пролета произведем по формуле (2.3)
Расчет крайнего пролета произведем по формуле (2.4)
3.2. Сбор нагрузок на плиту.
Несмотря на монолитность покрытия расчет нагрузок будем производить поэлементно.
Составим сбор нагрузок на плиту и представим его в табличном виде.
Таблица 2.2. Сбор нагрузок на плиту.
Норматвная нагрузка qн [кНм²]
Коэффициент надежности Yf
Расчетная нагрузка qн [кНм²]
Цементно-песчаная стяжка
Временная нагрузка V
При принятой ширине полосы B=1м нагрузка приходящаяся на 1м² плиты в то же время является нагрузкой на 1 погонный метр полосы. С учётом коэффициента надёжности по назначению здании нагрузка на 1 пм определим по формуле (2.5)
За расчётную схему плиты принимаем неразрезную балочную с равными пролетами.
3.3. Определение усилий.
Расчётные изгибающие моменты в сечениях плиты определяются с учётом перераспределения за счёт появления пластических деформаций.
Изгибающий момент в крайней опоре определим по формуле (2.6)
Изгибающий момент на опоре B определим по формуле (2.7)
Изгибающие моменты в среднем пролете и на опоре определим по формуле (2.8)
Рис. 2.1. Расчетная схема плиты перекрытия.
3.4. Уточнение размера плиты.
Используя таблицу 2.3. зададимся оптимальными параметрами А0.
Коэффициент относительной сжатой зоны бетона принимаем равным
Пользуясь таблицей нормативных значений на основании выбранного принимаем
Таблица 2.3. Рекомендуемые оптимальные значения коэффициентов .
(коэффициент армирования)
(относительная высота сжатой зоны бетона)
Приступим к расчету. И для начала по формуле (2.8) определим требуемую толщину плиты.
Определим-таки окончательную толщину плиты
Так эта величина меньше той которую мы принимали в начале расчета то считаем что расчет на этом благополучно закончен.
3.5. Расчет армирования плиты.
Расчет определения требуемой площади армирования проводим в двух вариантах: для max и min моментов.
I вариант. Определение
Для значения полученного в первом пункте по известной таблице интерполируя находим:
II вариант. Определение
На основании проведенных расчетов можно сделать некоторые выводы. К примеру так как
Подберем марки сеток:
4. Расчёт второстепенной балки.
4.1. Определение величин пролетов.
Второстепенная балка рассчитывается как многопролётная неразрезная балка таврового сечения.
Расчетную нагрузку определим по формуле (2.11)
4.2. Определение усилий.
Расчётные усилия в сечениях балки определяются с учётом их перераспределения за счёт появления пластических деформаций.
Рис. 2.3. Расчетная схема второстепенной балки.
4.3. Уточнение размеров поперечного сечения балки.
Наученные предыдущим опытом еще до начала расчета примем величину ширины балки несколько большей
Проверим расчет на следующее условие
На этом получив новое значение толщины второстепенной балки расчет считаем законченным.
4.4. Расчет армирования балки.
Расчет прочности будем производить дважды: на действие положительных изгибающих моментов как таврового профиля; на действие отрицательных изгибающих моментов как элемент прямоугольного профиля.
4.4.1. Расчет на действие положительных моментов.
Определим а проходит ли граница сжатой зоны в полке. Для этого воспользуемся условием (2.15)
Определим а проходит ли граница сжатой зоны в полке. Для этого воспользуемся условием (2.16)
Полученные благодаря расчетам данные позволяют нам подобрать арматуру.
Количество каркасов зависит от ширины элемента. В среднем на 10 см ставится один каркас так как наша ширина равна 15-ти см то назначаем два каркаса.
Назначаем нижнюю арматуру в каркасе К-1
Назначаем нижнюю арматуру в каркасе К-2
Верхнюю арматуру в каркаса К-1 и К-2 назначаем конструктивно
4.4.1. Расчет на действие отрицательных моментов.
Расчет будем производить поэтапно согласно методике.
По формуле (2.16) определим требуемую площадь арматуры на один погонный метр
Для выбора типа стеки армирования необходимо вычислить требуемую ширину сетки по формуле (2.17)
4.4.Расчет на действие поперечных перерезывающих сил.
Определение расчетных данных.
Из условия () назначим диаметр поперечной арматуры
Интенсивность поперечного армирования вдоль балки неодинакова:
Приопорная зона длина которой составляет не мене четверти пролета
Учитываем влияние сжатых полок.
По причине отсутствия таковых коэффициент зануляем:
Так продольные силы отсутствуют
Определяем интенсивность поперечного армирования
Величина высчитанной интенсивности армирования должна удовлетворять следующему условию
Определяем расстояние от конца опоры до грани наклонной трещины
При этом необходимо выполнение условия
Определяем промежуточную перерезывающую силу воспринимаемую сжатой зоной бетона
Определяем длину проекции наклонной трещины на продольную ось
Определяем поперечную перерезывающую силу воспринимаемую поперечной арматурой
Расчет многопролетного неразрезного ригеля.
1Конструктивная схема сборного перекрытия.
Исходя из компоновки перекрытия делаем вывод о длинах ригелей
Тип плиты перекрытия определяют в зависимости от величины временной нагрузки
Рис. 3.1 План сборного перекрытия
Таблица 3.1 Сбор нагрузок
3Расчет усилий в сечении ригеля.
3.1.Основные расчеты.
Таблица 3.2 Определение нагрузок.
Варианты наивыгоднейших загружений
3.2.Дополнительные расчеты.
Опытным путем установлено что для балок такого типа перераспределение М на опоре не более чем на 30% может привести к образованию пластического шарнира 1-го рода и перераспределению усилий.
Проверим проходит ли по этому условию ригель
В следствии этого на эпюре моментов в точке В будет не одна а две точки
4. Уточнение размеров ригеля.
Вследствие появления на опоре В пластического шарнира и последующего его появлению перераспределение усилий максимальный изгибающий момент возникает в крайнем пролете
Так как ориентировочно принимаем класс бетона В15 со следующими характеристиками:
Задаемся шириной элемента.
Уточнение высоты ригеля.
5. Расчет прочности по нормальному сечению.
Последовательность расчета:
Для полученного значения А определяем
Расчет производится четыре раза для различных положений арматуры в ригеле:
I. Нижняя арматура в крайнем пролете
II. Нижняя арматура в среднем пролете
III. Верхняя арматура в среднем пролете
IV. Верхняя арматура на опоре В
6. Расчет на действие перерезывающих сил.
Приопорная зона длина которой составляет не менее четверти пролета
7. Построение эпюры материалов.
При однорядном расположении арматуры
При двухрядном расположении арматуры
Расчет производится семь раз:
Несущая способность нижней арматуры в крайнем пролете
Несущая способность нижней арматуры в крайнем пролете после обрыва
Несущая способность нижней арматуры в среднем пролете
Несущая способность нижней арматуры в среднем пролете после обрыва
Несущая способность верхней арматуры в среднем пролете
Несущая способность верхней арматуры на опоре В
Несущая способность верхней арматуры в крайнем пролете
Арматура устанавливается конструктивно
8. Определение длины анкеровки.
На практике арматуру заводят за точки теоретического обрыва на длину анкеровки рассчитываемую следующим образом:
Произведем расчет для пяти точек;
Список употребленной литературы.
СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции. Госстрой СССР 1989г.
СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. Госстрой СССР 1986г.
СНиП II-22-81. Каменные и армокаменные конструкции. Госстрой СССР 1983г.
Байков В.Н. Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: общий курс: Учебник для вузов М.: Стройиздат 1991г.
Бондаренко В.М. Суворкин Д.Г. Железобетонные и каменные конструкции: Учебник для студентов ВУЗов по спец. ПГС. М.: Высшая школа 1987г.
Бондаренко В.М. Судницин А.И. Расчёт строительных конструкций. Железобетонные и каменные конструкции. М.: Высшая школа 1988г.
Манриков А.П. Примеры расчёта железобетонных конструкций: Учебное пособие для техникумов. М.: Стройиздат 1989г.
Пособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций (к СНиП II-22-81) Госстрой СССР 1989г.
Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлых и лёгких бетонов без преднапряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84). Госстрой СССР 1986г.
Пособие по проектированию предварительно напряжённых железобетонных конструкций из тяжёлых и лёгких бетонов. (к СНиП 2.03.01-84). Часть 1. Госстрой СССР 1988г.
Пособие по проектированию предварительно напряжённых железобетонных конструкций из тяжёлых и лёгких бетонов. (к СНиП 2.03.01-84). Часть 2. Госстрой СССР 1988г.

ГОТОВЫЙ.dwg

Монолитное перекрытие
План перекрытия; Сечения 1-1
-7; Каркасы К-1 и К-2; Спецификация элементов; Ведомость расхода стали
Сборный неразрезной ригель
Элюра материалов ригеля
Эпюра поперечных сил
сварки поз.3 и поз.4
сварки поз.10 и поз.11
Спецификация изделий
Ведомость расхода стали
-7; Каркасы К-1 и К-2; Спецификация элементов; Ведомость расхода стали; Эпюры"