Проектирование ребристой плиты перекрытия многоэтажного здания

Лист 1 ЖБК.cdw

Бетон плиты перекрытия: В20
Арматурная сетка С-1 марки
Данный лист смотреть с листом 2.
Кафедра железобетонных и каменных конструкций.
многоэтажного здания.
Плита перекрытия П-1

Записка.doc

Исходные данные для проектирования
Компоновка сборного балочного перекрытия
Проектирование ребристой плиты перекрытия
Конструктивное решение плиты перекрытия
Сбор нагрузок на плиту перекрытия
Определение конструктивной и расчетной длин плиты перекрытия
Определение расчетных усилий
Выбор материалов для плиты перекрытия
Расчет продольного ребра плиты перекрытия по нормальному сечению
(подбор продольной рабочей арматуры)
Расчет продольного ребра на действие поперечной силы (подбор
поперечной арматуры)
Расчет полки плиты перекрытия на местный изгиб
Конструирование каркаса продольного ребра
Проектирование сборного железобетонного ригеля
Конструктивное решение ригеля
Сбор нагрузок на ригель
Определение конструктивной и расчетной длин ригеля
Выбор материалов для ригеля
Расчет ригеля по нормальному сечению (подбор продольной рабочей
Расчет ригеля по наклонному сечению (подбор поперечной арматуры)
Построение эпюры материалов (нахождение точки теоретического обрыва
Конструирование каркаса К-1 ригеля
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Размеры здания в плане в осях: 201 х 413м.
Расчетное сопротивление грунта: Ro = 038кНм2.
Снеговая нагрузка: Sн = 24кНм2.
Временная нагрузка на перекрытие: 90кНм2.
Компоновка сборного балочного перекрытия.
Схема перекрытий представлена на рисунке 2.1.
Примем расположение ригелей – поперечное расположение плит перекрытия
Размер колонн принимаем 04 х 04м.
Длину ригелей подбираем из заданной ширины здания учитывая что их
длина должна находиться в пределах от 50 до 66м.
Принимаем длину ригелей lр = 5025м
Длину плит перекрытия подбираем из заданной длины здания учитывая что
их длина должна находиться в пределах от 50 до 66м.
Принимаем длину плит перекрытия lпл = 590м
Ширину плит перекрытия подбираем из принятой длины ригеля учитывая
что их ширина должна находиться в пределах от 11 до 16м.
Принимаем ширину плит перекрытия bпл = 126м n=4 шт
Принимаем ширину доборной плит перекрытия bдоб = 080 м
В левом углу здания плиты не укладываем оставляя отверстия для
устройства лестничных маршей.
Принятая схема перекрытия здания указана на рис. 2.1.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕБРИСТОЙ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ
1. Конструктивное решение плиты перекрытия
Конструктивное решение плиты принимается в зависимости от принятой
ширины плиты. (рис. 3.1).
Конструктивная ширина плиты принимается на 1см (001м) меньше
номинальной ширины равной по величине принятой ширине bпл = 126м. Высоту
плиты принимаем равной 30см.
Толщину полки плиты принимаем равной 5см.
Толщину боковых продольных ребер плиты принимаем равной 7см. Уклон
внутренних граней ребер плиты принимаем 1:10. Высоту утолщения нижних
граней ребер плиты принимаем равной 9см.
Рис. 3.1. Конструктивное решение плиты перекрытия.
2. Сбор нагрузок на плиту перекрытия
Состав перекрытия указан на рис.3.2. Сбор нагрузок произведем в табличной
Рис. 3.2. Состав перекрытия.
№ Вид нагрузки Нормативная Коэфф. Расчетная
пп нагрузка надежности нагрузка
кНм2 по нагрузке кНм2
- асфальтобетон (=30мм; 063 13 082
- железобетонная плита 250 11 275
Итого постоянная g 313 - 357
Временная 90 12 108
Всего: (g + ) 1213 - 1437
3. Определение конструктивной и расчетной длин плиты перекрытия
Конструктивная длина плиты определяется из условия ее опирания на
ригели (рис.3.3). Для удобства монтажа между плитой и стенками ригелей с
обеих сторон оставляется зазор по 10мм.
Рис. 3.3. Схема опирания плиты перекрытия на ригели.
Учитывая размер ригеля и величину номинальной длины плиты определим
конструктивную длину плиты по формуле:
По центру площадок опирания плиты на ригели действуют опорные реакции.
Расстояние между этими реакциями – это расчетная длина плиты. Длина
площадки опирания плиты на ригель равна 90мм. Следовательно опорные
реакции будут находиться в 45мм (90мм2) от ее краев с обеих сторон.
Расчетная длина плиты перекрытия будет определяться по формуле:
4. Определение расчетных усилий
Расчетные усилия в плите перекрытия определяются как для однопролетной
шарнирно опертой балки по формулам:
где (g + ) – полная расчетная нагрузка на плиту перекрытия; (g + ) =
bпл – номинальная ширина плиты перекрытия; bпл = 126м;
γн – коэффициент надежности по назначению; γн = 095;
5. Выбор материалов для плиты перекрытия
Для плиты перекрытия принимаем следующие материалы:
- бетон: класс В20; Rb = 115МПа.
- арматура: А400; Rs = 355МПа.
6. Расчет продольного ребра плиты перекрытия по нормальному сечению
Схема армирования продольного ребра плиты перекрытия указана на
Рис. 3.4. Схема армирования продольного ребра.
Коэффициент αm определяется по формуле:
где M – расчетный момент; M = 6665 кНм;
Rb – расчетное сопротивление бетона; Rb = 115МПа;
ho – расстояние от оси арматуры до верха плиты (рабочая высота); ho =
γb1 – коэффициент учитывающий длительность нагрузки; γb1 = 09;
По приложению 10 находим значения и соответствующие найденному
значению αm = 00724 (или ближайшему по величине к найденному). Для αm =
77 значения этих величин будут равны: = 096; = 008. Для арматуры
A400 R = 0531. Проверяем выполнение условия R. Данное условие
выполняется (008 0531).
Находим требуемое сечение арматуры по формуле:
где Rs – расчетное сопротивление стали; Rs = 355МПа;
По приложению 12 подбираем ближайшее большее значение к требуемой
площади для двух стержней. Принимаем арматуру 2ø22A400 с фактической
площадью сечения [pic] =76см2 > [pic]=724 см2
7. Расчет продольного ребра на действие поперечной силы
(подбор поперечной арматуры)
В курсовом проекте расчет на действие поперечной силы не производим.
Поперечную арматуру принимаем только по конструктивным требованиям.
Диаметр поперечной арматуры принимаем из условия сварки с продольной
Из условия сварки с продольной рабочей арматурой ø22A400 (≤ø22)
принимаем поперечную арматуру ø6A400.
Шаг поперечной арматуры:
- в близи опор (14 lo) шаг будет равен:
[p принимаем шаг 10см.
- в средней части плиты шаг будет равен:
[p принимаем шаг 20см.
8. Расчет полки плиты на местный изгиб
В курсовом проекте расчет полки не производим.
Полку армируем конструктивно сеткой С-1. Вблизи опор сетка
располагается в верхней части плиты в центе пролета – в нижней части
Для армирования принимаем следующую сетку:
9. Конструирование каркаса продольного ребра
Каркас К-1 конструируем исходя из принятых сечений стержней арматуры а
также из принятых величин шага поперечной арматуры в разных частях пролета
Рис. 3.5. Каркас К-1 продольного ребра
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО РИГЕЛЯ
1. Конструктивное решение ригеля
Поперечное сечение ригеля принимаем тавровое (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Конструктивное решение ригеля.
2. Сбор нагрузок на ригель
Постоянная распределенная нагрузка от перекрытия на ригель:
где gп – постоянная расчетная нагрузка на перекрытие (табл.3.1);
γп – коэффициент надежности по нагрузке; γп = 095;
Собственный вес погонного метра ригеля:
Постоянная распределенная нагрузка на ригель:
gпост = 2001 + 60 = 2601 кНм.
Временная распределенная нагрузка на ригель:
где п – временная расчетная нагрузка на перекрытие (берется из табл.3.1);
Понижающий коэффициент для временной нагрузки определяется по формуле:
где A – грузовая площадь ригеля определяемая по формуле:
Полная распределенная нагрузка на ригель:
3. Определение конструктивной и расчетной длин ригеля
Конструктивная длина ригеля определяется из условия ее опирания на
колонны (рис.4.2). Для удобства монтажа между колонной и ригелем с обеих
сторон оставляется зазор по 20мм.
Рис. 4.2. Схема опирания ригеля на колонны.
Учитывая размеры колонны и величину номинальной длины ригеля определим
конструктивную длину плиты по формуле:[pic]
По центру площадок опирания ригеля на колонны действуют опорные
реакции. Расстояние между этими реакциями – это расчетная длина ригеля.
Длина площадки опирания плиты на ригель равна 130мм. Следовательно опорные
реакции будут находиться в 65мм (130мм2) от краев ригеля с обеих сторон.
Расчетная длина ригеля будет определяться по формуле:
Расчетные усилия в ригеле определяются как для однопролетной шарнирно
опертой балки по формулам:
где q – полная распределенная нагрузка на ригель; q = 702кНм;
5. Выбор материалов для ригеля
- бетон: класс В25; Rb = 145МПа.
6. Расчет ригеля по нормальному сечению
Схема армирования ригеля указана на рис.4.3.
Рис. 4.3. Схема армирования ригеля.
где M – расчетный момент; M = 17416 кНм;
Rb – расчетное сопротивление бетона; Rb = 145МПа;
b – ширина ригеля поверху; b = 20см;
ho – расстояние от оси арматуры до верха ригеля (рабочая высота); ho =
γb1 – коэффициент условий работы бетона; γb1 = 09;
значению αm = 02205 (или ближайшему по величине к найденному). Для αm =
19 значения этих величин будут равны: = 0875; = 025. Для арматуры
выполняется (025 0531).
площади для четырех стержней. Принимаем арматуру 4ø20A400 с фактической
площадью сечения [pic] = 1257 см2 > [pic]=1019 см2
7. Расчет ригеля по наклонному сечению
В курсовом проекте расчет ригеля по наклонному сечению не производим.
Для продольной рабочей арматуры ø20A400 принимаем поперечную арматуру
[p принимаем шаг 20см;
[p принимаем шаг 40см.
8. Построение эпюры материалов
(нахождение точки теоретического обрыва стержней)
Для построения эпюры материалов необходимо в первую очередь построить
эпюру моментов возникающих ригеле и нанести на нее максимальное и
промежуточные значения моментов. Промежуточные значения величин моментов
определяем по формулам:
где Q – поперечная сила; Q = 15637 кН;
q – полная распределенная нагрузка на ригель; q = 7020кНм;
Определим фактическое усилие которое сечение ригеля может выдержать.
Для этого найдем значение по формуле:
где [p для 4ø20A400 [pic] =
Rs – расчетное сопротивление арматуры; Rs = 355МПа;
По приложению 10 находим значение соответствующее найденному
значению = 031 . Для = 031 значения этой величины будет равно =
Максимальный момент воспринимаемый сечением определяется по формуле:
Т.к. изгибающий момент в ригеле не постоянен (уменьшается к краям) то
ближе к краю ригеля сечение будет недогружено (будет перерасход арматуры).
Следовательно часть рабочей арматуры можно до конца не доводить. Т.к.
арматура принята одинаковой то не доводим до конца верхние стержни рабочей
арматуры. В данном сечении фактическая площадь будет равна [pic] =
85см2. Расстояние от оси арматуры до верха ригеля (рабочая высота) будет
равна h01 = 57см (рис.4.4).
Рис. 4.4. Схема армирования ригеля.
Для этого сечения найдем значение по формуле:
значению = 015. Для = 015 значения этой величины будет равно =
Максимальный момент воспринимаемый данным сечением (с двумя стержнями
арматуры) определяется по формуле:
Рис. 4.5. Эпюра материалов.
Значения максимальных моментов М4 и М2 наносим на эпюру материалов. В
точках пересечения линии М2 и эпюры моментов М верхние стержни будут
обрываться. Но для работы верхних стержней необходима их дополнительная
заделка с каждой стороны на величину W равную 20 диаметрам арматуры:
9. Конструирование каркаса К-1 ригеля
также из принятых величин шага поперечной арматуры в разных частях пролета.
Длину верхнего стержня рабочей арматуры определяем по эпюре материалов.
Требуемая длина стержня будет равна: 2550 + 400 2 = 3350. Учитывая что
шаг внутренних стержней 400мм а шаг стержней в приопорных зонах 200мм
принимаем длину нижнего стержня рабочей арматуры 4200мм оставляя с обоих
концов выпуски по 20мм для сварки:
l = 20+100 + 5 200 + 5 400 +5 200+100 +20 = 4240мм.
Рис. 4.6. Каркас К-1 ригеля.
ГОСТ 21.101-97. Основные требования к проектной и рабочей
документации. Система проектной документации для строительства. – М.
ГОСТ 21.501-93. Правила выполнения архитектурно-строительных чертежей.
Система проектной документации для строительства. – М. Госстрой
СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные
положения. Система нормативных документов в строительстве. – М.2004.
СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без
предварительного напряжения арматуры. Система нормативных документов в
строительстве. М. 2005.
Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из
тяжелых бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-
СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. – М. 2004.

Лист 2 ЖБК.cdw

Данный лист смотреть с листом 1
места опирания при складировании
Кафедра железобетонных и каменных конструкций.
многоэтажного здания.