Проектирование монолитного ребристого перекрытия

монолит с курсача.dwg

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

монолит вита.doc

6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОНОЛИТНОГО РЕБРИСТОГО ПЕРЕКРЫТИЯ.
Компоновка конструктивной схемы монолитного перекрытия.
Монолитное ребристое перекрытие проектируется для здания в котором наружные стены и внутренние столбы выполняются из кирпича при той же разбивочной сетке что и для здания из основного варианта.
В монолитном ребристом перекрытии принимаем поперечное расположение главных балок по внутренним разбивочным осям. Второстепенные балки размещаются в продольном направлении здания по осям столбов и в третях пролётах.
Привязку продольных и торцевых кирпичных стен принимаем = 0 м; глубину опирания на стены плиты 012 м второстепенной балки 025 м главной балки 025 м.
Задаёмся предварительно размерами сечений (размеры поперечных сечений балок принимаются кратными 5 см.)
- второстепенной балки:
= 67514 50 см (кратно 5 см)
Материалы для перекрытия.
Бетон – тяжёлый класса В15:
= 85 МПа коэффициент условий работы бетона = 09
= 075 МПа ( 0075 кНсм2)
- для армирования плит – проволока класса В500 диаметром 3 ÷ 5 мм.
- для армирования второстепенных балок – продольная рабочая арматура класса А400 = 335 МПа поперечная – класса А240 = 170 МПа.
По степени ответственности здание относится к классу II (коэффициент надежности по назначению = 095).
Расчёт и конструирование монолитного ребристого перекрытия.
Расчёт перекрытия состоит из последовательных расчётов его элементов: плиты второстепенных балок и главных балок. При расчёте элементов перекрытия можно ограничиться расчётом по несущей способности так как при назначенных предварительно размерах поперечных сечений жёсткость элементов как правило достаточна.
Расчёт и конструирование плиты монолитного перекрытия.
Определение расчетных пролетов плиты перекрытия:
- пролёт плиты между осями ребер; = = = 200 см = 2 м.
- пролеты вдоль второстепенных балок:
= = 371 > 2 то плиту рассчитываем как балочную в направлении коротких пролётов.
Расчёт балочной плиты загруженной равномерно распределённой нагрузкой производится как многопролётной неразрезной балки с условной шириной 100 см крайними опорами для которой являются продольные кирпичные стены а средними – второстепенные балки.
Нагрузки на 1 м2 перекрытия:
- постоянная нагрузка gпост=529 кНм;
- временная нагрузка v=60 кНм;
- полная нагрузка (g+v) =529+60 =1129 кНм;
Определение усилий в плите от внешней нагрузки:
Расчётные усилия в плите определяем с учётом их перераспределения вследствие пластических деформаций.
Расчётные изгибающие моменты в сечениях плиты вычисляются по формулам:
- в крайнем пролёте и на первой промежуточной опоре:
= = = = 38469 Н×м=385 кН×м
- в средних пролётах и на средних опорах:
= = = = 216097 Н×м=216 кН×м
Определяем требуемое количество продольной арматуры для обеспечения прочности нормальных сечений при рабочей высоте сечения см.
В средних пролетах и на средних опорах полосы А моменты снижены на 20% из-за учета возникающего распора при заделке плиты по контуру:
По приложениям определяем ;
следовательно сечение не переармировано.
В первом пролете и на первой промежуточной опоре полосы «А»:
В средних пролетах и на средних опорах полосы «Б»:
В первом пролете и на первой промежуточной опоре полосы «Б»:
Принятая марка стандартной сетки
В средних пролетах и на средних опорах плиты
В крайних пролетах и на первой промежуточной опоре
Рулонные сетки с продольным направлением рабочих стержней раскатывают в направлении главных балок и стыкуют между собой внахлёстку без сварки. Сетки выбираются по сортаменту сварных сеток соответствующей ширины. Для участка между главными балками шириной 675-025=65 принимаем две сетки шириной 3260 мм каждая.
Для перекрытия с плитами окаймлёнными второстепенными балками по четырем сторонам (полоса «А») принимаем основные сетки марки
шириной 3260 мм длиной с площадью продольной рабочей арматуры на 1 пог. м. = 0982 см2 м> 0075 см2м
В первом пролёте над первой промежуточной опорой полосы «А» необходимо уложить дополнительные сетки марки
шириной 3260 мм длиной с площадью продольной рабочей арматуры на 1 пог. м. = 0982 см2 м> (186-0995)=0865 см2м.
Для перекрытия с плитами окаймленными по трем сторонам второстепенными балками (полоса «Б») принимаем основные сетки
шириной 3260 мм длиной с площадью продольной рабочей арматуры на 1 пог. м. = 0982 см2 м=0995 см2 м.
В первом пролете и на первой промежуточной опоре полосы «Б» необходимо уложить дополнительные сетки марки
шириной 2940 мм длиной с площадью продольной рабочей арматуры на 1 пог. м. = 0982 см2 м> (16-0995)=0865 см2м.
Расчёт и конструирование второстепенной балки.
Второстепенную балку рассчитывают как многопролетную неразрезную балку таврового сечения нагрузка на которую приходится с ширины равной расстоянию между осями смежных пролетов плиты что составляет 200 см.
Расчётные пролёты и нагрузки.
- для крайних пролётов балки
- для средних пролётов
Пролеты не должны отличаться более чем на 20%:
Расчётная нагрузка на 1 пог. м условной балки:
- постоянная нагрузка:
= *Bsb =60 × 200 = 120 кНм
- полная нагрузка q=( g + ):
q=( g + ) = 1353+120 = 2553кНм.
q1=( g + 2 ) = 1353+1202 = 1953 кНм.
Расчётная схема балки:
Изгибающие моменты с учетом перераспределения внутренних усилий:
- на первой промежуточной опоре:
Расчётные поперечные силы определяются из следующих соотношений:
- на крайней опоре:
- на первой промежуточной опоре слева:
- на первой промежуточной опоре справа и на всех остальных средних опорах:
Высота сечения второстепенной балки.
Для обеспечения перераспределения внутренних усилий за счёт пластических деформаций бетона и арматуры принимаем = 035 = 0289. В качестве расчетного принимаем опорное сечение с наибольшим по модулю моментом: МВ=8004 кН×м
= = 3805 + 4 = 4205 см. Окончательно принимаем = 45 см.
Следовательно = 45 -4=41 см.
Проверяем достаточность высоты сечения балки для обеспечения сопротивления действию главных сжимающих усилий:
где Q- максимальное значение поперечной силы в нормальном сечении элемента.
Условие выполняется.
Расчет прочности по нормальным сечениям.
Сечение в крайнем пролёте:
Рабочая высота сечения при расположении растянутой арматуры в два ряда
Для участков балки где действуют положительные изгибающие моменты за расчётное принимают тавровое сечение с полкой в сжатой зоне. Вводимую в расчёт ширину сжатой полки принимают из условия что ширина свеса в каждую сторону от ребра должна быть не более 16 пролёта элемента а при принимается равной не более 12 расстояния в свету между ребрами:
Принимаем наименьшее из значений .
Второстепенную балку рассчитываем как многопролетную неразрезную балку таврового сечения с шириной полки равной 200 см.
Граница сжатой зоны бетона проходит в полке если соблюдается условие:
Следовательно граница сжатой зоны проходит в полке и расчёт сечения балки ведём как прямоугольного с шириной = 200см.
Принимаем по таблице:
= 0985 ; = 0031 = 0531;
Так как = 0031 = 0390 следовательно сечение не переармировано.
Принимаем 4 14 А400 с = 616 см2 ≥ 592 см2.
Сечение в среднем пролёте:
Рабочая высота сечения при расположении растянутой арматуры в два ряда: = 41 см;
= 0987 ; = 0026 x=0026*41=1066 см7 см. Нейтральный слой находится в полке и сечения рассчитываем как прямоугольное с .
Принимаем 2 12 А400 и 2 14 А400 с = 226+308=534 см2 ≥ 469 см2.
На отрицательные пролётные и опорные изгибающие моменты сечения балки работают с полкой в растянутой зоне поэтому рассчитываем их как прямоугольные с шириной
Сечение у первой промежуточной опоры:
Сечение армируем сварными рулонными сетками с поперечной рабочей арматурой раскатываемыми вдоль главных балок.
Ширина сетки не менее 058*В=058*675=39 м.
Принимаем две рулонные сетки:
с = 2×196 = 392 см2 м≥16 см2м.
Сечение над средними опорами:
с = 2×125 = 250 см2 м≥15 см2м.
Расчёт прочности второстепенной балки по сечениям наклонным к продольной оси.
Диаметр хомутов из условий сварки не должен быть меньше 025ds (025*14=4мм) т.е. четверти диаметра рабочей арматуры и не менее 6 мм.
Назначаем арматуру класса А240: Rsw=170 МПа dsw=8 мм с Asw=0503 см2.
Шаг хомутов на приопорных участках в соответствии с конструктивными требованиями не должен превышать = 05×41 = 205 см и быть более 30 см.
Шаг хомутов не должен быть более:
Принимаем шаг хомутов =300 мм.
Проверяем прочность бетона между наклонными трещинами от главных сжимающих напряжений:
= 23524 кН. Прочность обеспечена.
Проверим требуется ли поперечная арматура по расчёту:
кН. Требуется постановка поперечной рабочей арматуры.
Погонное усилие воспринимаемое хомутами при 2х плоских каркасах (число срезов n=2) равно:
Поперечную арматуру учитывают в расчете полностью если выполняется условие:
Условие выполняется поперечную арматуру учитываем в расчете полностью.
Длина проекции наклонного сечения определяется при нагрузке:
q1=( g + 2 ) = 2553+1202 = 3153 кНм.
Из условия минимума несущей способности балки по наклонному сечению наиболее опасная длина проекции наклонного сечения будет равна:
Поскольку = =116 смсм
то принимаем длину проекции невыгоднейшего наклонного сечения равной:
Тогда поперечная сила воспринимаемая бетоном:
При этом должны выполняться условия:
Поперечная сила воспринимаемая хомутами
с0=с если с2h0 в противном случае с0=2h0.
Прочность по наклонному сечению обеспечена.
Проверяем требования предъявляемые к шагу хомутов:
= требование выполнено.
требование выполнено.
Окончательно принимаем в приопорной зоне равной четверти пролета балки двухсрезные хомуты из арматуры класса А240 диаметром 8 мм с шагом 200 мм. На остальной части балки принимаем хомуты с шагом 075h0=075*41=3075~30мм500мм.