Конструктивный план перекрытия каркасного здания с монолитными плитами

Пояснительная записка ЖБК.Тибилов А.А. ПГС-08-4.docx

1.Общие данные для проектирования.
этажное каркасное здание с подвальным этажом имеет размер в плане 216×65м и сетку колон 72×65.Высота этажей 30м. Стеновые панели навесные из легкого бетона замоноличиваются совместно с торцевыми рамами образуя вертикально связевые диафрагмы. Стены подвала из бетонных блоков. Нормативная значение временной нагрузки v=3300Нм
в том числе кратковременная нагрузка 1200Нм коэффициент надежности на нагрузке коэффициент надежности по назначению здания .
Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия.
Ригели поперечных рам – трехпролетные на опорах соединены с крайними и средними колонами. Плиты перекрытий предварительно напряженные- ребристые.
В продольном направлении жесткость здания обеспечивается вертикальными связями установленными в одном среднем пролете по каждому ряду колонн. В поперечном жесткость здания обеспечивается по рамно связевой системе:
работающие как горизонтальные диски жесткости передается на торцевые стены выполняющие функцию вертикальных связей.
Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям первой группы.
Расчетный пролет и нагрузки.
Для установления расчетного пролета плиты предварительно задаются размерами сечения ригеля:
При опирании на ригель поверху расчетный пролет
Расчетная нагрузка на 1м длины при ширине плиты 14м с учетом коэффициента надежности по назначению здания;
Нормативная нагрузка на 1м длины:
В том числе постоянная и длительная
Подсчет нагрузок на 1м2 перекрытия:
Нормативная нагрузка Нм2
Коэффициент надежности по нагрузке
Расчетная нагрузка Нм2
-Собственный вес ребристой плиты
-То же слоя цементного раствора=20мм (ρ=2200кгм3)
-то же керамических плиток =13мм (ρ=1800кгм3)
-постоянная и длительная
Усилия от расчетных и нормативных нагрузок.
От расчетной нагрузки
От нормативной полной нагрузки
От нормативной постоянной и длительной нагрузки
Установление размеров сечения плиты.
Высота сечения многопустотной (12 круглых пустот диаметром 14 см) предварительно напряженной плиты
Рабочая высота сечения
Размеры: толщина верхней и нижней полок (20-14)05=3см.
Ширина ребер: средних-35см крайних-465см.
В расчетах по предельным состояниям первой группы расчетная толщина сжатой полки таврового сечения отношение >01 при этом в расчет вводится вся ширина полки расчетная ширина ребра .
Характеристики прочности бетона и арматуры.
Ребристую предварительно напряженную плиту армируют стержневой арматурой класса Ат-V с электротермическим натяжением на упоры форм. К трещиностойкости плиты предъявляют требования 3 категории. Изделие подвергают тепловой обработки при атмосферном давлении.
Бетон тяжелой марки В25 соответствующий напрягаемой арматуре имеет:
Призменная прочность нормативная
Коэффициент условий работы бетона
Нормативное сопротивление при растяжении
Начальный модуль упругости бетона
Передаточная прочность бетона устанавливается так чтобы при обжатии отношение напряжений .
Арматура продольных ребер- класса Ат-V
Нормативное сопротивление
Расчетное сопротивление
Предварительное напряжение арматуры принимают равным
При электротермическом способе натяжения
- условие выполняется
Вычисляют предельное отклонение предварительного напряжения
Где n=10- число напрягаемых стержней плиты. Коэффициент точности натяжения при благоприятном влиянии предварительного напряжения .
При проверке по образованию трещин в верхней зоне плиты при обжатии принимают .
Предварительное напряжение с учетом точности натяжения .
Расчет прочности плиты по сечению нормальному к продольной оси.
М=62кН·м. Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне.
Находим =014 5см – нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки =093.
Вычисляем характеристику сжатой зоны
Вычисляем граничную высоту сжатой зоны
-электротермическое натяжение.
Коэффициент условий работы учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести поэтому
> для арматуры класса Ат-V.
Вычисляют площадь сечения растянутой арматуры
Принимают 1010Aт-V с площадью Аs=1131см2.
Расчет прочности ребристой плиты по сечению наклонному к продольной оси.
Влияние продольного усилия обжатия
Принимаем φ=05 т.к. 064>05
Проверим требуется ли поперечная арматура по расчету. Условие
При и поскольку принимают .
Другое условие при и значении - удовлетворяется. Следовательно поперечная арматура не требуется по расчету.
На приопорном участке длиной в средней части пролета поперечная арматура не применяется.
Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям второй группы.
Определение геометрических характеристик приведенного сечения.
Отношение модулей упругости .
Или площадь приведенного сечения .
Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения
Момент инерции сечения (симметричного)
Момент сопротивления приведенного сечения по нижней зоне
Момент сопротивления приведенного сечения по верхней грани
Расстояние от ядровой точки наиболее удаленной от растянутой зоны (верхней) до центра тяжести приведенного сечения
то же наименее удаленное от растянутой зоны (нижней)
Отношение напряжений в бетоне от нормативных нагрузок и усилий обжатия к расчетному сопротивлению бетона для предельных состояний второй группы предварительно принимают равным 075.
Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне
здесь - для таврового сечения с полкой в сжатой зоне.
Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне в стадии изготовления и обжатия элемента
здесь - для таврового сечения с полкой в растянутой зоне при и .
Определение потерь предварительного напряжения арматуры.
Коэффициент точности натяжения арматуры . Потери при релаксации напряжений в арматуре при электротермическом способе натяжения . Потери от температурного перепада между натянутой арматурой и упорами так как при пропаривании форма с упорами нагревается вместе с изделием.
Эксцентриситет этого усилия относительно центра тяжести приведенного сечения
Напряжение в бетоне при обжатии
Устанавливают передаточную прочность бетона из условия
Вычисляют сжимающее напряжение в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры от усилия обжатия Р1 без учета изгибающего момента от веса плиты
Потери от быстронатекающей ползучести при и при составляют .
С учетом этих потерь напряжение
Потери от осадки бетона
Потери от ползучести бетона при составляют
Полные потери т.е. больше установленного минимального значения потерь.
Усилие обжатия с учетом полных потерь
Расчет по образованию трещин нормальных к продольной оси.
Выполняют для выяснения необходимости проверки по раскрытию трещин. При этом для элементов к трещиностойкости которых предъявляют требования 3-й категории принимают значения коэффициента надежности по нагрузке ; .
Вычисляют момент образования трещин по приближенному способу ядровых моментов
- здесь ядровый момент усилия обжатия при составляет
Поскольку трещины в растянутой зоне образуются.
Проверяем образуются ли начальные трещины в верхней зоне плиты при её обжатии при значении коэффициента точности натяжения
Изгибающий момент от веса плиты не учитывается
=117700(100)=1770000 2002000
Условие удовлетворяется начальные трещины не образуются
сопротивление бетона растяжению соответствует передаточной прочности бетона .
Расчет по раскрытию трещин нормальных к продольной оси при
Предельная ширина раскрытия трещин: непродолжительная acrc=(04мм)
продолжительная acrc=(03мм).Изгибающие моменты от нормативных нагрузок: постоянной и длительно суммарной
Приращение напряжений в растянутой арматуре от действия постоянной и длительной нагрузок.
-плечо внутренней пары сил; т.к усилие
обжатия P приложено в центре тяжести площади нижней напрягаемой арматуры: -момент сопротивления сечения по растянутой арматуре.
Расчет прогиба плиты.
Прогиб определяют от нормативного значения постоянной и длительных нагрузок; предельный прогиб составляет
Вычисляем параметры необходимые для определения прогиба плиты с учетом трещин в растянутой зоне. Заменяющий момент равен изгибающему моменту от постоянной и длительной нагрузок ; суммарная продольная сила равна усилию предварительного обжатия с учетом всех потерь и при ;эксцентриситет коэффициент при длительном действии нагрузки.
Коэффициент характеризующий неравномерности деформации растянутой арматуры на участке между трещинами.
Вычисляем кривизну оси при изгибе.
Здесь -при длительном действии нагрузок;
Вычислим прогиб плиты.
Определение усилий в ригеле поперечной рамы.
Расчетная схема и нагрузки.
Поперечная многоэтажная рама имеет регулярную расчетную схему с равными пролетами ригелей и равными длинами стоек. Сечения ригелей и стоек по этажам также приняты постоянными. Такую многоэтажную раму расчленяют для расчета на вертикальную нагрузку на одноэтажные рамы с нулевыми точками моментов- шарнирами расположенными по концам стоек - в середине длины стоек всех этажей кроме первого.
Нагрузка на ригель от ребристых плит при числе ребер в пролете ригеля более четырех считается равномерно распределенной. Ширина грузовой полосы на ригель равна шагу поперечных рам- 6м.
Расчетная нагрузка на 1м длины ригеля:
От перекрытия с учетом коэффициента надежности по назначению здания : от веса ригеля сечением 025 на 06м с учетом коэффициента надежности
Временная с учетом в том числе длительная
Вычисление изгибающих моментов в расчетных сечениях ригеля.
Сечение ригеля:25×60см
Сечение колоны:30×30см
Пролетные моменты ригеля:
В крайнем пролете- схемы загружения 1+2 опорные моменты
Максимальный пролетный момент
)В среднем пролете схемы загружения 1+3опорные моменты максимальный пролетный момент
Расчетные схемы для опорных моментов
Расчетные схемы для продольных моментов.
Расчет прочности ригеля по сечениям нормальным к продольной оси.
Характеристика прочности бетона и арматуры.
Бетон тяжелый класса В20; расчетные сопротивления при сжатии 115мПа; при растяжении модуль упругости
Арматура продольная рабочая класса А-III расчетное сопротивление модуль упругости
Определение высоты сечения ригеля.
Высоту сечения подбирают по опорному моменту при
Сечение в 1-м пролете М=202
0A- I I I с площадью Аs=1256см2.
Сечение в среднем пролете
6A- I I I с площадью Аs=804см2.
Арматура для восприятия отрицательного момента в пролете устанавливают на эпюре моментов.
Сечение на средней опоре М=202 арматура расположена в 1 ряд.
Принято 228A- I I I с площадью Аs=1232см2.
Сечение на крайней опоре.
Принято 218A- I I I с площадью Аs=509см2.
Расчет прочности ригеля по сечениям наклонным к продольной оси.
Определение усилий в средней колонне.
Грузовая площадь средней колонны при сетке колонн .
от перекрытий одного этажа с учетом коэффициента надежности по назначению здания :
От стойки (сечением ; ; ; )
Временная нагрузка от перекрытия одного этажа с учетом
от покрытия при весе кровли и плит составляет
Временная нагрузка – снег при коэффициентах надежности по нагрузке и по назначению здания ;
Кратковременная . Продольная сила колонны первого этажа рамы от длительной нагрузки
От полной нагрузки .
Продольная сила колонны подвала от длительных нагрузок
Определение изгибающих моментов колонны от расчетных нагрузок.
Длительные нагрузки:
Разность абсолютных значений опорных моментов в узде рамы:
Изгибающий момент колонны подвала от длительных нагрузок:
Изгибающий момент колонны первого этажа от длительных нагрузок:
От длительных нагрузок:
Вычислим изгибающие моменты колонны соответствующие максимальным продольным силам.
Изгибающие моменты колонн подвала:
Класс тяжелого бетона В20 класс арматуры А-III принимают такими же как и для ригеля.
Комбинация расчетных усилий:
;от длительных нагрузок
Соответствующее загружению 1+2 :
Подбор сечений симметричной арматуры.
Рабочая высота сечения:
Эксцентриситет силы:
Случайный эксцентриситет:
или ; но не менее 1см.
Значение моментов в сечении относительно оси проходящей через центр тяжести наименее сжатой (растянутой) арматуры.
При длительной нагрузке:
- радиус ядра сечения.
Расчетную длину колонн многоэтажных зданий при жестком соединении ригелей с колоннами в сборных перекрытиях принимаем равной высоте этажа .
- коэффициент армирования.
Определим граничную относительную высоту сжатой зоны:
Принимаем 225 A-III с ;
- перерасчет можно не делать.
Опорное давление ригеля ; бетон класса В20; ; ; арматура класса А- ;
Рабочая высота консоли
Консоль армируем горизонт хомутами 6 A-I
с шагом s=10см при этом s меньше 113см и s меньшем 15см 216 A-III
Проверяем прочность сечения консоли.
Изгиб момента консоли
Многопролетная плита монолитного перекрытия.
Конструктивная схема монолитного перекрытия.
Монолитное ребристое перекрытие компонуют с поперечными главными балками и продольными второстепенными балками. Второстепенные балки размещаются по осям колонн и в третях пролета главной балки при этом пролеты плиты между осями ребер равны.
Предварительно задаются размером сечения балок:
Второстепенная балка ;
Расчетный пролет плиты равен расстоянию в свету между гранями ребер в продольном направлении. Отношение пролетов - плиту рассчитывают как работающую по короткому направлению. Принимают толщину плиты 6см.
-Собственный вес плиты =60мм (ρ=2500кгм3)
Полная расчетная нагрузка
Для расчета многопролетной плиты выделяют полосу шириной 1м при этом расчетная нагрузка на 1м длины плиты 6100Нм2. С учетом коэффициента надежности по назначению здания нагрузка на 1м .
Изгибающие моменты определяют как для многопролетной плиты с учетом перераспределения моментов
В средних пролетах и на средних опорах
В первом пролете и на первой промежуточной опоре
Бетон тяжелый класса В15; призменная прочность прочность при осевом растяжении . Коэффициент условий работы . Арматура- проволока класса Вр-1 4мм в сварной рулонной сетке .
Подбор сечений продольной арматуры.
В средних пролетах и на средних опорах .
Принимают 104 Вр-1 с и соответствующую рулонную сетку марки
В первом пролете и на первой промежуточной опоре .
Принимают две сетки- основную и той же марки доборную с общим числом 154 Вр-I с .
Многопролетная второстепенная балка.
Расчетный пролет равен расстоянию между главными балками .
Подсчет нагрузок на 1м длины второстепенной балки.
-Собственный вес плиты и пола
-То же балки сечением 02×034(ρ=250кгм3)
-с учетом коэффициента надежности по назначению здания
-временная с учетом
Изгибающие моменты определяют как для многопролетной балки с учетом перераспределения усилий.
На первой промежуточной опоре
Отрицательные моменты в средних пролетах определяют по огибающей эпюре моментов они зависят от отношения временной нагрузки к постоянной . В расчетном сечении в месте обрыва надопорной арматуры отрицательный момент при можно принять равным 40% момента на первой промежуточной опоре. Тогда отрицательный момент в среднем пролете.
На первой промежуточной опоре слева
На первой промежуточной опоре справа
Бетон как и для плиты класса В15. Арматура продольная класса А-III с поперечная- класса Вр-1 5мм с .
Определение высоты сечения балки.
Высоту сечения подбирают по опорному моменту при поскольку на опоре момент определяют с учетом образования пластического шарнира. При . На опоре момент отрицательный- полка ребра в растянутой зоне. Сечение работает как прямоугольное с шириной ребра b=20см.
принимаем h=40см b=20см тогда .
В пролетах сечение тавровое- полка в сжатой зоне. Расчетная ширина полки при равна .
Расчет прочности по сечениям нормальным к продольной оси.
Сечение в первом пролете- .
- нейтральная ось проходит в сжатой полке
Принимаем 220 А-III с .
Сечение в среднем пролете-
Принимаем 218 А-III с .
На отрицательный момент-сечение работает как прямоугольное
Принимаем 212 А-III с .
Сечение на первой промежуточной опоре-сечение работает как прямоугольное
Принимаем 612 А-III с -две гнутые сетки по 312 А-III в каждой.
Расчет прочности второстепенной балки по сечениям наклонным к продольной оси.
Диаметр поперечных стержней устанавливают из условия сварки с продольными стержнями и принимают класса Вр-1 . Число каркасов- два .
Шаг поперечных стержней по конструктивным условиям но не более 15см. для всех приопорных участков промежуточных и крайней опор балки принят шаг . В средней части пролета шаг .
Влияние свесов сжатой полки
При расчете прочности вычисляем
Поперечная сила в вершине наклонного сечения
Длина проекции расчетного наклонного сечения
Проверка по сжатой наклонной полосе

ЖБК Тибилов А.А. ПГС-08-4.dwg

Спецификация элементовn n
Конструктивный план перекрытия М 1:200
Второстепенная балка
Плита монолитного перекрытия МГ 1:20
Второстепенная балка монолитного перекрытия М 1:20
Цементно-песчаный раствор
Стык ригеля с колонной М 1:20
Пустотная плита М 1:50
Материал:бетон класса В30
Материал:бетон класса В20
Материал:бетон класса В15
Спецификация элементов монолитногоn перекрытия
Материал:бетон класса В25
СКГМИ (ГТУ)nПГС 04-3
Курсовой проект по ЖБ и каменным конструкциям
СКГМИ (ГТУ)nПГС 08-4
-ти этажное промышленное здание
СПЕЦИФИКАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ n КАРКАСОВ И СЕТОК
-х этажное промышленное здание