Проектирование монолитного балочного перекрытия

ZhBK_1_1_9961_sv_036.dwg

Проектирование несущих конструкций многоэтажного здания
Кафедра железобетонных
и каменных конструкций
План сборного перекрытия
Сетка арматурная С-1
нагруженного фундамента М1:50
Ширина расчетной грузовой
полосы второстепенной балки
Колонна из монолитного железобетона
Второстепенная балка
ПЛАН МОНОЛИТНОГО РЕБРИСТОГО ПЕРЕКРЫТИЯ М1:200
Второстепенные балки
Монолитные железобетонные
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Проектирование несущих
конструкций многоэтажного
Расчетное сечение плиты в торце перекрытия
Расчетное сечение плиты в середине перекрытия
Расчетное сечение второстепенной балки
Монолитное перекрытие изготавливается из
На плане раскладки сеток балочной плиты условно
тяжелого бетона класса В15.
Армирование второстепенной балки М1:50
Армирование многопролетной балочной плиты М1:20
Расчетная схема второстепенной балки
Монолитная плита и перекрытия
СХЕМА АРМИРОВАНИЯ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ
армирование второстепенных балок
План монолитного перекрытия
Спецификация арматуры плиты П-1
Примечания: 1.Бетон тяжелый класса В20
Способ натяжения электротермический на упоры
Спецификация арматуры ригеля Р-1
Примечания: 1.Бетон тяжелый класса В25
Спецификация арматуры колонны К-1
Примечания: 1.Бетон тяжелый класса В35

ЖБК готовый.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Московский Государственный Строительный Университет»
Кафедра: Железобетонные и каменные конструкции
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА
«Железобетонные конструкции»
Тема: «Проектирование монолитного ребристого перекрытия»
(ученое звание степень должность Ф.И.О.)
Компоновка конструктивной схемы монолитного перекрытия 3
Данные для проектирования .4
Расчет и конструирование плиты монолитного перекрытия . 4
1.Расчетные пролеты и нагрузки ..4
2.Определение усилий в плите от внешней нагрузки 5
3.Расчет прочности плиты по нормальным сечениям 6
Конструирование второстепенной балки .8
1.Расчетные пролеты и нагрузки ..8
2.Определение усилий от внешней нагрузки во второстепенной балке 9
3.Расчет прочности второстепенной балки по нормальным сечениям 11
4.Расчет прочности второстепенной балки по сечениям наклонным к продольной оси..14
5.Конструирование второстепенной балки .15
Компоновка конструктивной схемы монолитного перекрытия
Монолитное ребристое перекрытие состоит из плит второстепенных и главных балок которые бетонируются вместе и представляют собой единую конструкцию.
Проектируем для здания с неполным каркасом с сеткой колонн 6400х5700.
Рис.1. Конструктивная схема монолитного ребристого перекрытия: 1- главные балки; 2 – второстепенные балки; 3-плита; 4-колонны.
Принимаем поперечное расположение главных балок. Второстепенные балки размещаем в поперечном направлении с шагом 573=19м с соблюдением условия соотношения пролетов плиты более двух поэтому рассчитываем плиту как балочную в направлении короткого пролета.
Принимаем глубину опирания на стены плиты 012 м второстепенных балок – 025 м главных балок – 038 м.
Задаемся предварительно размерами сечений (размеры поперечных сечений балок принимаются кратными 5 см):
-второстепенной балки:
Данные для проектирования
Материалы для перекрытия:
Бетон тяжелый класса B20:
Коэффициент условий работы бетона.
- для армирования плит - проволока класса B500 диаметром 3 5мм .
- для армирования второстепенных балок продольная рабочая арматура класса А500С поперечная класса А240 .
Коэффициент надежности по ответственности здания .
Расчет и конструирование плиты монолитного перекрытия
1.Расчетные пролеты и нагрузки
Для крайних пролетов расчетным является расстояние от грани крайней балки до оси опоры плиты на стене:
-в коротком направлении:
где - пролет плиты между осями балок;
- ширина второстепенной балки;
- размер площадки опирания плиты.
-в длинном направлении в крайних пролетах:
- шаг колонн в продольном направлении;
- ширина главной балки.
Для средних пролетов плиты расчетным является расстояние в свету между балками(для расчета принимаем наибольшее расстояние в свету):
-в коротком направлении (меду второстепенными балками)
-в длинном направлении(между главными балками) в крайних пролетах
Так как соотношение пролетов:
плиту рассчитываем как балочную в направлении коротких пролетов.
Расчет балочной плиты загруженной равномерно распределенной нагрузкой производится как многопролетной неразрезной балки с условной шириной 1000мм крайними опорами для которой являются продольные кирпичные стены а средними – второстепенные балки. Расчетная схема на рис.3.
2.Определение усилий в плите от внешней нагрузки
Нормативная нагрузка кНм2
Коэффициент надежности по нагрузке
Расчетная нагрузка кНм2
Древ.волокн. плита.
Цементно-песчаная стяж
Итого постоянная нагрузка g
Перегородки (приведенная нагрузка длительная)
Полезная (из задания)
Итого временная нагрузка
Временная нагрузка без учета перегородок
Погонная нагрузка полная действующая на многопролетную плиту шириной 1м(100см):
Рис 2. Конструктивная схема монолитной плиты и схема опирания плиты на наружную стену
Рис.3. Расчетная схема плиты
В первом пролете и на первой промежуточной опоре:
В средних пролетах и на средних опорах:
Изгибающие моменты в средних пролетах и над средними опорами снижаются
на 20% за счет благоприятного влияния распора( при опирании плит по четырем сторонам).
3.Расчет прочности плиты по нормальным сечениям
В средних пролетах плит не окаймленных по контуру:
Рис.4. Расчетное сечение плиты
Определяем граничное значение относительной высоты сжатой зоны
- относительная деформация арматуры растянутой зоны вызванная внешней нагрузкой при достижении в этой арматуре напряжения равного ;
- относительная деформация сжатого бетона при напряжениях равных принимаемая равной 00035
Для арматуры с условным пределом текучести определяется по формуле:
Определяем площади рабочей арматуры
Площадь продольной арматуры
В первом пролете и над первой промежуточной опорой:
(так как в первом пролете и над первой промежуточной опорой расположены 2 сетки).
В средних пролетах и на средних опорах плит окаймленных по контуру:
Дополнительная арматура в первом полете и над первой промежуточной опорой – сетка .
Рис.5. Армирование плиты рулонными сетками(неокаймленной и окаймленной по контору)
Расчет и конструирование второстепенной балки
Для крайних пролетов расчетным пролетом является расстояние от грани крайней балки до оси опоры на стене:
Для средних пролетов плиты расчетным является расстояние в свету между балками:
где - привязка стен;
Рис.6. Конструктивная схема второстепенной балки
Рис.7. Расчетная схема балки и эпюры усилий М и Q
Нагрузка на второстепенную балку собирается с грузовой полосы ширина которой равна шагу второстепенных балок(принимаем больший шаг): .
Расчетные нагрузки на 1 погонный метр длины балки:
-от собственной массы плиты и пола
-от собственной массы балки
Итого постоянная нагрузка
Второстепенную балку рассчитываем как многопролетную неразрезную балку таврового сечения. Расчетная схема на рис 7.
2.Определение усилий от внешней нагрузки во второстепенной балке
Расчетные усилия в балке определяем с учетом их перераспределения вследствие пластических деформаций железобетона.
Расчетные изгибающие моменты в сечениях балки вычисляются по формулам:
-на первой промежуточной опоре
-на средних пролетах и на средних опорах
При расчете второстепенной балки кроме основного загружения учитывается еще дополнительное загружение:
-в нечетных пролетах.
Рис.8. Дополнительное загружение второстепенной балки
- в нечетных пролетах
Рис.9. Дополнительное загружение второстепенной балки
Отрицательные моменты в средних пролетах определяются в зависимости от соотношения временной нагрузки к постоянной:
на расстоянии от опоры.
При соотношении (по интерполяции)
Расчетные поперечные силы:
-на первой промежуточной опоре слева
-на первой промежуточной опоре справа и на остальных опорах
3.Расчет прочности второстепенной балки по нормальным сечениям
Размер сечения 20х45 см.
Проверяем высоту сечения по на опоре.
Максимальный опорный момент равен .
При оптимальном армировании относительная высота сжатой зоны
Принятая высота достаточна.
Для тех участков балки где действует положительный изгибающий момент растянуто нижнее волокно сжато верхнее следовательно расчетное сечение тавровое.
Рис.10.Расчетное сечение второстепенной балки при расчете на положительный изгибающий момент.
Для участков где действует отрицательный изгибающий момент растянуто верхнее волокно сжато нижнее расчетное сечение прямоугольное.
Рис.11.Расчетное сечение второстепенной балки при расчете на отрицательный изгибающий момент.
Определяем площади арматуры в первом пролете(арматура в балке класса
Проверяем где проходит нейтральная ось(граница сжатой зоны)
Следовательно граница сжатой зоны проходит в полке. Расчет ведем как для прямоугольного сечения шириной равной .
Принимаем 214 А500С .
Определение площади арматуры во втором и последующих пролетах:
Принимаем 212 А500С .
На отрицательные моменты сечение работает как прямоугольное .4
Принимаем 210 А500С .
Определение площади арматуры на первой промежуточной опоре.
Арматура на опоре представляет собой две гнутые сетки.
Рис.12. Схема расположения сеток на опорах второстепенной балки
Принимаем 410 А500С .
Определение площади арматуры на второй и последующих опорах:
Принимаем 210 А500С 28 А500С .
Сетки смещены относительно оси сечения главной балки(опоры) – на влево и на вправо а другая наоборот на влево и вправо.
4.Расчет прочности второстепенной балки на действие поперечных сил
Второй и последующие пролеты:
Расчет по бетонной полосе между трещинами выполняется из условия:
- коэффициент принимаемый равным 03. Проверка этого условия дает:
Прочность по бетонной полосе обеспечена.
Проверяем требуется ли поперечная арматура по расчету из условия:
Во всех трех сечениях поперечная арматура нужна по расчету так как и >
Находим погонное усилие в хомутах для 26 А240(2 каркаса)
Минимальное погонное усилие:
Расчет балки с рабочей поперечной арматурой по наклонному сечению производится из условия:
где - поперечные силы воспринимаемые соответственно бетоном и поперечной арматурой в наклонном сечении которые находятся по формулам:
где с – длина проекции наклонного сечения на продольную ось элемента - коэффициент принимаемый равным 15.
Находим наиболее опасную длину проекции наклонного сечения равную:
Опасная проекция должна быть не менее и не более .
С учетом этой величины условие преобразуем к виду:
Выясним теперь на каком расстоянии от опор в соответствии с характером эпюры поперечных сил в ригеле шаг поперечной арматуры может быть увеличен.
В средней части пролета шаг хомутов
Погонное усилие в хомутах для этого участка составляет:
При действии на ригель равномерно распределенной нагрузки длина участка с интенсивностью усилия в хомутах принимается не менее значения определяемого по формуле:
По конструктивным требованиям должно быть не менее чем поэтому принимаем участок с равным от опоры.
5.Конструирование второстепенной балки
В пролетах второстепенная балка армируется пространственными каркасами состоящими из двух плоских каркасов. Рабочая нижняя продольная арматура в первом пролете 214 А500С в среднем пролете 212 А500С. Верхняя арматура в первом пролете принимается конструктивно 210 А500С во втором пролете - 210 А500С по расчету.
Поперечная арматура во всех пролетах 6 А240 на приопорных участках длиной 15м с шагом 150мм на остальных участках с шагом 200мм.
На первой промежуточной опоре балка армируется двумя гнутыми сетками с рабочей арматурой 210 А500С и 28 А500С.
Каркасы понизу объединяются отдельными стержнями 14 А500С.
Рис. 13. Каркасы К-1 и К-2
Рис.14. Схема армирования плиты перекрытия
Рис.15. Схема армирования второстепенной балки
Библиографический список
СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* М.:ГУП ЦПП2011.
СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-101-2003 М.: ФГУП ЦПП 2004.
Учебно-методические указания и справочные материалы к курсовому проекту «Проектирование несущих конструкций многоэтажного гражданского здания» ; Москва 2013 ; сост. Н.Г.Головин А.И.Плотников А.Ю.Родина М.А.Мухин.
Учебно-методические указания и справочные материалы к практическим занятиям и дипломному проектированию «Проектирование монолитных железобетонных перекрытий многоэтажного здания; Москва 2014 ; сост. А.Ю.Родина Н.П.Барбашев Е.В.Домарова.