Монолитное ребристое перекрытие и несущая стена многоэтажного здания

ЖБК.dwg

Армирование второстепенной балки сварными каркасами и сетками
Схема монолитного ребристого перекрытия
Монолитное ребристое перекрытие
Компановка элементов перекрытия армирование плиты и второстепенной балки. Спецификация.
C3 3ВрI-350n 5ВрI-150
Армирование монолитной балочной плиты
План непрерывного армирования плиты
План армирования второстепенных балок на опорах
Спецификация на один элемент
Расчетно-пояснительная записка
ЖБК.1КР-ПМ-100-02-002
ЖБК.1КР-БМ-200-01-1-01
ЖБК.1КР-БМ-200-01-1-02
ЖБК.1КР-БМ-200-01-1-03
ЖБК.1КР-БМ-200-02-1-01
ЖБК.1КР-БМ-200-02-1-02
ЖБК.1КР-БМ-200-02-1-03
Арматурные изделия (кг)
Общий расход арматуры на 1элемент

ЖБК.docx

Министерство Образования и Науки Республики Казахстан
Казахская Головная Архитектурно – Строительная Академия
Факультет Общего Строительства
Расчётно-пояснительная записка к курсовой работе №1
По дисциплине: «Строительные конструкции-II»
На тему: Монолитное перекрытие и несущая
стена многоэтажного здания
Монолитное ребристое перекрытие состоит из плиты второстепенных балок являющихся опорой для плиты главных балок которые воспринимают нагрузку от второстепенных балок и передают их на колонны или стены. Эти элементы перекрытия бетонируются вместе и представляют собой единицу конструкции.
Проектирование монолитного перекрытия включает в себя компоновку конструктивной схемы расчет плиты второстепенных балок а так же их конструирование.
В компоновку конструкции входит выбор сетки и шага колонн направление главных балок шага второстепенных балок. Компоновка производится с учетом назначения сооружения архитектурного планировочного решения технико-экономических показателей и т. д.
Направление главных балок может быть поперечным или продольным (вдоль здания). Устройство главных балок поперек здания обеспечивает его повышенную пространственную жесткость в поперечном направлении. Продольное использование главных балок способствует улучшенному освещению потолка.
Пролеты балок и плиты должны приниматься равным или отличающимися не более 10% для балок и 20%для плиты. Глубина опирания на наружные стены составляет не менее 120 мм. для плиты и 250 мм. для балок.
Перекрытие как правило выполняется из бетона класса В-15 и армируют арматурной проволокой класса Вр-I и стержневой арматуры класса А- III A-II A-I.
Изгибающие монолиты определяют с учетом перераспределения усилий вследствие пластических деформации. Их величины принимаются равными.
Армирование многопролетных балочных плит производят как правило сварными рулонными или плоскими сетками.
Размеры здания в плане 192 х 608 м
Сетка колонн 48 х 76
Временная нормативная нагрузка на перекрытие Р=45 кНм2
Место строительства - Астана
Класс арматуры А- II Вр- I
Толщина наружной стены 25 кирпича
Размеры оконного проема 2060 х 2070
Расчет и конструирование монолитного ребристого перекрытия
Для разработки элементов принимаем схему с поперечным расположением второстепенной балки и продольным расположением главной балки
Назначение размеров поперечного сечения элементов
Для определения нагрузки от собственного веса элементов перекрытия и их расчетных пролетов рекомендуется предварительно задавать размеры поперечных сечений балок и плиты.
Высота сечения главной балки принимаем равной
Ширину сечения главной балки принимаем
Высота сечения второстепенной балки принимается равной
Ширину сечения второстепенной балки принимаем
Расчет и конструирование плиты
Расчетный пролет равен расстоянию в свету между гранями ребер
В продольном направлении
В длинном направлении расчетный пролет плиты равен расстоянию между гранями главных балок т.е.
lx=l2-bгл.б.=480-35=445см
Отношение пролетов 500185=27>2 т.е. плиту рассчитываем как балочную работающую в коротком направлении.
Определение нагрузок на 1м2 перекрытия
Нормативная нагрузка
Надежности по нагрузке
От собственного веса плиты
Слоя цементного раствора
Временная (полезная)
Полная расчетная нагрузка на 1м2 плиты с учетом коэффициента надежности по назначению составляет:
Полная расчетная нагрузка на 1 погонный метр плиты составляет
Изгибающие моменты определяем с учетом перераспределения усилий вследствие пластических деформаций.
В средних пролетах и на средних опорах:
В крайнем пролете и на первой промежуточной опоре:
Для плит окаймленных по всему контуру балками изгибающие моменты уменьшают на 20% при выполнении условия . В нашем случае
Характеристика прочности бетона и арматуры
Бетон тяжелый класса B20. Призменная прочность Rb=145МПа прочность при осевом растяжении Rbt=105 МПа. С учетом коэффициента условия работы бетона γb2=0.9.
Rb=14.5*0.9=13.05МПа
Rbt=0.75*0.9=0.675МПа
Арматура – проволока класса Вр-I диаметром 5мм. Расчетное сопротивление Rs=360 МПа.
Проверка принятой толщины плиты
Принимаем =015; m=0.139
h0=2.67*10613.05*1000*0.139=48.37мм
Подбор сечений продольной арматуры
Подбор сечения продольной арматуры
В средних пролетах и на средних опорах
В крайнем пролете и на первой промежуточной опоре.
Определение минимальной ширины сетки
Amin=l-bгл.б.+200(n-1)n=6000-250+200*12=2980мм
Аф=17*150+25*2=3050мм
С15ВрI-1503BpI-3502600
В крайних пролетах и над первыми промежуточными опорами укладываем дополнительные сетки С2 с площадью сечения арматуры рабочих стержней
As=Asкр-АsсрRsRs2=166.1-120.65360375=43.63МПа
С23BpI-4003ВрI-1502450*5000
A=40+1785+75+500+50=2450мм
Многопролетная второстепенная балка
Расчетные пролеты и нагрузки: для средних пролетов
l0'=l2-bгл.б=540-40=500см
Нагрузка на второстепенную балку собирается с полосы равной шагу второстепенных балок т.е. 2м.
Нагрузка от веса пола и плиты перекрытия.
от веса ребра второстепенной балки
5(03-006)*25*981=088кНм
Суммарная постоянная нагрузка с учетом коэффициента надежности по назначению γn=0.95 будет
g=(502+088)095=56кНм
v=9.22*2*0.95=17.52кНм
Полная нагрузка на балку
q=g+v=5.6+17.52=23.12кНм
Усилия от нагрузок: в первом пролете
На первой промежуточной опоре
В средних пролетах и на средних опорах
Отрицательные моменты в средних пролетах определяются по огибающей эпюре моментов. В расчетном сечении в месте обрыва надопорной арматуры. Тогда отрицательный момент в среднем пролете равен
где =002325 vg=17.5223.12=0.76
На первой промежуточной опоре слева
На первой промежуточной опоре справа и на всех остальных опорах слева и справа
-QBпр=Qcл=-Qcпр=±05ql0'=±0.5*23.12*5=57.8кН
Характеристики прочности бетона и арматуры.
Бетон тяжелый класса B25. Арматура продольная класса АIII с Rs=365 МПа поперечная - проволока класса Вр-I диаметром 5мм с Rsw=260 МПа.
Определение высоты сечения балки
Высоту сечения балки подбирают по опорному моменту при =035 поскольку на опоре момент определяют с учетом образования пластического шарнира. По таблице при =035 αm=0289. На опоре момент отрицательный – полка ребра в растянутой зоне. Сечение работает как прямоугольное с шириной ребра b=200мм.
h=h0+a=27717+30=30717 принимаем h=300мм тогда h0 =300-30=270мм.
В пролетах сечение тавровое с полкой в сжатой зоне. Расчетная ширина полки при
Сечение в первом пролете (M=5531кНм)
Принимаем 220 AIII с As=628мм2
Сечение в среднем пролете (M23=±3613кНм)
Принимаем 216 AIII с As=402мм2
На отрицательный момент M025l=13.44кНм сечение работает как прямоугольное
Принимаем 210 AIII с As=157мм2
Сечение на первой промежуточной опоре (MВ=-4346кНм)
Площадь сечения арматуры в одной сетке на 1пог.м. полки второстепенной балки шириной bf’=2м равна
As=513.932*2=128.48мм2
По таблице подбираем сварную рулонную сетку с поперечными рабочими стержнями 5мм из стали ВрI с шагом 150мм. As=131мм212848мм2. Продольные распределительные стержни принимаем 3мм с шагом 350мм.
Марка сетки С33ВрI-3505BpI-1503200*7600
A=l23+l24+2*25=54003+54004+25*2=3175мм23200мм2
На средних опорах второстепенной балки Мс=3613кН*м
m=McRbbh02=361300001305*200*2702=0189=0895
As=McRsh0=36130000360*270*0895=41532мм2
Площадь сечения арматуры на 1пог.м. полки для одной сетки
As=415.322*2=103.83мм2
Расчет прочности второстепенной балки по сечениям
наклонным к продольной оси Q=7177кН
Диаметр поперечной арматуры принимается из условия сварки с продольными стержнями d=18мм и равняется dsw=5 мм класса Вр-I. Так как число каркасов два то площадь сечения поперечных стержней Аsw=2 х 0196=0392 см2.
Шаг поперечных стержней по конструктивным соображениям
Для всех приопорных участков промежуточных и крайней опор балки принят шаг s=15см.
В средней части пролета s=34·h=34*35=2625см=30см.
Найдем погонное усилие в поперечных стержнях отнесенное к единице длины балки
Коэффициент учитывающий влияние свесов сжатой полки сечения:
Поперечное усилие воспринимаемое бетоном сжатой зоны над наклонным сечением принимается не менее
Здесь для тяжелого бетона.
Для обеспечения прочности по наклонному сечению на участке между соседними хомутами проверим выполнение условий:
> s=15см – условие удовлетворяется
где для тяжелого бетона.
Вычислим изгибающий момент воспринимаемый бетоном сжатой зоны над наклонным сечением:
Следовательно расстояние от вершины расчетного наклонного сечения до реакции опоры принимаем
Принимаем с=105 см тогда
Длина проекции наклонного сечения
Сумма усилий в хомутах пересекаемых наклонным сечением
Проверим условие прочности
Н >Q=60.115*103Н т.е. прочность обеспечивается.
Проверка по сжатой наклонной полосе
Расчет каменного простенка
Требуется рассчитать прямоугольный простенок первого этажа кирпичного производственного здания с неполным каркасом с размерами в плане 204х702 м с сеткой колонн 68х 78м. Высота этажа
м количества этажей здания 5. Размеры оконных проемов в наружных стенах 2060х2070мм. Стены этажей выполнены из кирпича марки Мк=75 на растворе марки Мр=75. Временная нагрузка на перекрытие р=5кНм2. Стена толщиной 25 кирпича (640мм). Район строительства г.Астана (III снеговой район) нормативная снеговая нагрузка s=1кНм2.
Толщину парапета принимаем равной hк=51см (25 кирпича) высоту Нк=08м.
Расчетное сопротивление кладки при марке кирпича Мк=75 на растворе Rк=14МПа.
Упругая характеристика неармированной кирпичной кладки α=1000 Расчетное сопротивление арматуры сеток из стержней арматуры диаметром 4 мм класса Вр-I с учетом коэффициента условий работы γcs=06: Rsn=γcs*Rs=0.6*365=219МПа.
Сбор нагрузок действующих на расчетные конструкции:
Наименование нагрузки
Нормативная нагрузка Нм2
Коэффициент надежности по нагрузке
Расчетная нагрузка Нм2
Трехслойный рубероидный ковер (50х3)
Цементный выравнивающий слой толщиной =50мм ρ=20кНм3
Утеплитель пенобетон толщиной =150мм ρ=60Нм3
Пароизоляция (один слой рубероида)
Железобетонная плита покрытия =50мм ρ=25кНм3
Ригель железобетонный размером
0х300мм ρ=25кНм3 Lр=68м
Железобетонная второстепенная балка 290х300 ρ=25кНм3 Lр=78м
Временная снеговая нагрузка по III-му району
То же слоя цементного раствора
То же керамических плиток
Железобетонная второстепенная балка 290х300ρ=25кНм3 Lр=78м
Временная полезная нагрузка
здесь: γк=18кНм3 – объемный вес кирпичной кладки;
γf=11 – коэффициент надежности по нагрузке
γп=095 – коэффициент надежности здания по назначению
Определяем опорную реакцию:
Опорная реакция от ригеля перекрытия
Изгибающий момент под опорой ригеля перекрытия над первым этажем
Суммарная вертикальная сила от веса стены и покрытия будет равна
Эксцентриситет приложения вертикальных сил
Площадь поперечного сечения простенка между оконными проемами:
Гибкость стены в пределах этажа (между опорами):
Несущая способность простенка как внецентренно сжатого элемента определяется как для прямоугольного элемента
где: mg=1 так как hст=64см>30см;
φ – коэффициент продольного изгиба при внецентренном сжатии определяемый из выражения: По таблице находим φ=0992 φс=09954 при
Несущая способность простенка
Прочность простенка обеспечена.
Байков В.Н. Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. 1991
Каменные и армокаменные конструкции. Примеры расчета. 1960
Голышев А.Б. Проектирование железобетонных конструкции. 1990
СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции. 1989
СНиП 11-22-81. Каменные и армокаменные конструкции. 1983
СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. 1986
Ботабеков А.К. Оформление рабочих чертежей ЖБК. 1990