Проектирование монолитного железобетонного перекрытия с балочными плитами

План и разрез 1-1.dwg

Пояснилка.doc

Задание на проектирование . 3
Проектирование монолитного железобетонного перекрытия с балочными плитами .. 3
1.Компоновка конструктивной схемы перекрытия . 4
2. Расчёт и конструирование плиты .. 5
3. Расчёт и конструирование второстепенной балки 7
4. Расчёт и конструирование главной балки 18
Список используемой литературы ..32
Задание на проектирование.
Размеры здания в плане:
ширина здания 146 м.
Район строительства: г. Мурманск.
на междуэтажное перекрытие 65 кНм2 .
на чердачное перекрытие 25 кНм2 .
Вес чердачного перекрытия и кровли 215 кНм2 .
Вес пола междуэтажного перекрытия 065 кНм2 .
Проектирование монолитного железобетонного перекрытия с балочными плитами.
Материал конструкции - бетон тяжёлый естественного твердения класса B 20
Расчётные характеристики бетона:
Расчётные характеристики арматуры:
Для плиты проволока класса Вр-I 3 4 5 мм.
Рабочая класса А-III МПа. МПа. МПа.
Монтажная класса A-I МПа. МПа. МПа.
1 Компоновка конструктивной схемы перекрытия.
Пролёты главных балок м.
Пролёт второстепенных балок м.
Размеры поперечных сечений:
Высота второстепенных балок мм.
Высота главных балок мм.
Ширина второстепенной балки мм.
Ширина главной балки мм.
Плита в рабочем направлении с=120 мм.
Плита в нерабочем направлении с=60 мм.
Второстепенной балки с=250 мм.
Главной балки с=380 мм.
2. Расчёт и конструирование плиты.
Нормативная нагрузка кН м
Расчётная нагрузка кНм
Постоянная нагрузка:
С учётом коэффициента надёжности по назначению здания γn= 095 нагрузка на один погонный метр плиты при её расчётной ширине м. равна:
Определение расчётных усилий:
Конструктивный расчёт
мм.- рабочая высота.
Унифицированный коэффициент
Относительная высота сжатой зоны
Характеристика сжатой зоны бетона
где - для тяжёлого бетона.
Граничная относительная высота сжатой зоны бетона.
Определение площади сечения арматуры:
Принимаем непрерывное армирование плиты.
Рабочая арматура 104 Вр-I см2 шаг 100 мм.
Распределительная арматура 3 Вр-I шаг 250 мм.
Дополнительная сетка:
Рабочая арматура 53 Вр-I см2 шаг 200 мм.
3. Расчёт и конструирование второстепенной балки.
Ширина грузовой площадки м.
Собсвенный вес ребра балки
Расчётная нагрузка с учётом :
Уточним рабочую высоту второстепенной балки.
м. – толщина защитного слоя.
Окончательная высота балки м.
Для участков балки где действуют положительные изгибающие моменты принимаем тавровое сечение с полкой в сжатой зоне. Тогда ширина сжатой зоны:
Подбор сечения продольной арматуры:
Определение положения нейтральной оси
Следовательно нейтральная ось проходит в полке и сечение рассчитывается как прямоугольное с м. и м.
Определим граничную высоту сжатой зоны.
Принимаем 212+216 A-III см2 .
кН*м – нейтральная ось проходит в полке
Принимаем 212+212 A-III см2 .
Опорное сечение (опора В)
Действует отрицательный момент полка находится в растянутой зоне; сечение рассчитывается как прямоугольное см.
Принимаем 28+412 A-III см2 .
Опорное сечение (опора С)
Принимаем 28+410A-III см2 .
Расчёт прочности наклонных сечений.
Максимальная поперечная сила Q=7261 Кн
Вычислим проекцию расчётного наклонного сечения на продольную ось с.
Поперечная сила воспринимаемая бетоном:
- коэффициент учитывающий влияние вида бетона; для тяжёлого бетона ;
- коэффициент учитывающий влияние сжатых полок в тавровых сечениях
- коэффициент учитывающий влияние продольных сил ;
В расчётном наклонном сечении следовательно ;
Принимаем с=072 м тогда
Поперечная сила воспринимаемая поперечной арматурой;
Шаг поперечных стержней
По конструктивным условиям:
на приопорных участках (при h≤450)
0≥S≤ 150≥S≤200 принимаем S=150мм
0≥S≤3 S=3*4004=300500 следовательно принимаем S=300мм.
Из условия сварки с продольными стержнями принимаем поперечные стержни dsw=5мм класса Вр-I Rsw=260 МПа. Число каркасов принимаем равное двум тогда площадь сечения поперечных стержней As=2*0.196=0.392см2
Проверяем прочность полосы между наклонными трещинами:
кН - условие выполнено
Определение места обрыва продольных стержней.
Количество и диаметр стержней
Конструктив-ная арматура
м. для опорных сечений.
м. для пролётных сечений.
Расчёт длины анкеровки.
Арматура 1 пролёта у стены:
м. Принимаем W=0281 м
Арматура 1 пролёта обрываемая у первой промежуточной опоры В:
м. Принимаем W=0341 м
Арматура у опоры В обрываемая в первом пролёте:
м. Принимаем W=0552м
Арматура у опоры В обрываемая в первом пролёте (вторая):
м. Принимаем W=0697м
Арматура у опоры В обрываемая во втором пролёте:
м. Принимаем W=0537м
Арматура у опоры В обрываемая во втором пролёте(вторая):
м. Принимаем W=0329м
Арматура во втором пролёте обрываемая у опоры В:
Арматура во втором пролёте обрываемая у опоры С:
м. Принимаем W=0285м
Арматура на опоре С обрываемая во втором пролёте (вторая):
м. Принимаем W=0335м
м. Принимаем W=0512м
Арматура у опоры С обрываемая в третьем пролёте:
м. Принимаем W=0517м
Арматура у опоры С обрываемая в третьем пролёте.
м. Принимаем W=0319м
м. Принимаем W=0312м
4. Расчёт и конструирование главной балки.
Расчётная схема главной балки представляет собой двухпролётную неразрезную балку находящуюся под воздействием сосредоточенных сил в виде опорных реакций второстепенных балок.
-привязка стены к оси; 038- опирание главной балки на стену.
Сбор нагрузок на главную балку:
Грузовая площадь м2
Определение усилий в сечении балки.
Изгибающие моменты и поперечные силы действующие в сечении балки определяем по формулам:
Расчёт прочности сечения.
Примем сечение колонны 400х400 мм.
Рабочая высота сечения
Принимаем сечение балки:
Подбор сечения арматуры.
Арматуру для пролётных участков где действуют положительные моменты рассчитываем как для таврового сечения с полкой в сжатой зоне.
Ширина сжатой зоны полки:
Следовательно нейтральная ось проходит в полке.
Принимаем: 220 +222 A-III см2 .
Арматура на опоре где действует отрицательный изгибающий момент рассчитывается как для прямоугольного сечения м.
Принимаем: 422+218 A-III см2 .
Расчёт поперечной арматуры.
Из условия свариваемости стержней принимаю поперечные стержни диаметром мм. класса А-I. Число каркасов- два следовательно площадь сечения поперечных стержней см2 .
Максимальная поперечная сила Q=15422 Кн
Принимаем с=148 м тогда
на приопорных участках (при h≥450)
0≥S≤ 500≥S≤267 принимаем S=200мм
0≥S≤3 S≤3*8004=600следовательно принимаем S= 400 мм.
Проверка условия разрушения бетона в пределах ребра элемента между наклонными трещинами:
Коэффициент учитывающий способность бетона к перераспределению усилий:
где - для тяжелого бетона.
Коэффициент учитывающий влияние поперечной арматуры:
93138262997-Условия выполняются.
Из условия свариваемости стержней принимаю поперечные стержни диаметром мм. класса А-I. Число каркасов- четыре следовательно площадь сечения поперечных стержней см2 .
Максимальная поперечная сила Q=25528 Кн
Принимаем с=138 м тогда
0≥S≤3 S≤3*8004=600следовательно принимаем S=400 мм.
9313322997-Условия выполняются.
Построение эпюры материалов.
Для построения эпюры материалов выразим фактическую несущую способность.
Расчёт производим по формулам.
м. для пролётных сечений.
м. Принимаем W=158 м.
Арматура в пролёте обрываемая у колонны:
м. Принимаем W=0814 м.
Арматура опорных стержней
м. Принимаем W=159 м.
Расчёт на отрыв второстепенной балки от главной.
В местах опирания второстепенных балок на главные при действии нагрузки приложенной к нижней части элемента в пределах сечения может произойти обрыв растянутой зоны элемента.
Армирование арматурой класса А-I мПа.
Принимаем арматуру 68 А-I c см2
Вычислим грузовую площадь м2
Сбор нагрузок произведём в табличной форме.
Нормативная нагрузка кН
Расчётная нагрузка кН
Собственный вес перекрытий
Вес чердачного перекрытия и кровли.
Собственный вес колонны.
Вес пола междуэтажных перекрытий:
Полезная на междуэтажное перекрытие
Полезная на чердачное перекрытие
Кратковременная снеговая расчётная
. Полезн. кратк. на междуэтажное перекрытие
Полезн. кратк. на чердачное перекрытие
Длительная нагрузка кН
Кратковременная нагрузка кН
Расчёт прочности центрально-загруженного элемента.
Армируем арматурой класса А-II мПа
Размеры поперечного сечения
Уточним значение коэффициента
По т. 2.15 [2] принимаем:
Определим требуемую площадь продольной арматуры:
Принимаем 418+416A-II см2 .
Из условия свариваемости принимаем поперечную арматуру диаметром мм. класса А-I.
Список используемой литературы:
) СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»
) А.П.Мандриков «Примеры расчёта железобетонных конструкций» Учеб. пособие для техникумов.-2-е изд. переработанное и дополненное. -М.: Стройиздат 1989.-506 с.
) И.И.Улицкий Ривкин С.А. Самолётов М.В.Дыховичный А.А. Френкель М.М. Кретов В.И. «Железобетонные конструкции» Издание третье дополненное и переработанное. Киев «Бодiвельник»1972 стр. 992.
) «Проектирование железобетонных конструкций»: Справочное пособиеА.Б. ГолышевВ.Я. Бачинский В.П. Полищук А.В. Харченко И.В. Руденко; Под ред. А.В. Голышева.-2-е изд. перераб. и доп.-К.:Будивельник 1990.-544 с.: ил.-(Б-ка проектировщика)

Пояснительная записка.doc

Задание на проектирование . 3
Проектирование монолитного железобетонного перекрытия с балочными плитами .. 3
1.Компоновка конструктивной схемы перекрытия . 4
2. Расчёт и конструирование плиты .. 4
3. Расчёт и конструирование второстепенной балки 7
4. Расчёт и конструирование главной балки 18
Список используемой литературы ..30
Задание на проектирование.
Размеры здания в плане:
ширина здания 13.6 м.
Район строительства: г. Москва.
на междуэтажное перекрытие 600 кНм2 .
на чердачное перекрытие 275 кНм2 .
Вес чердачного перекрытия и кровли 220 кНм2 .
Вес пола междуэтажного перекрытия 060 кНм2 .
Проектирование монолитного железобетонного перекрытия с балочными плитами.
Материал конструкции - бетон тяжёлый естественного твердения класса B 20
Расчётные характеристики бетона:
Расчётные характеристики арматуры:
Для плиты проволока класса Вр-I ø3 ø4 ø5 мм.
Рабочая класса А-III МПа. МПа. МПа.
Монтажная класса A-I МПа. МПа. МПа.
1 Компоновка конструктивной схемы перекрытия.
Пролёты главных балок м.
Пролёт второстепенных балок м.
Размеры поперечных сечений:
oВысота второстепенных балок мм.
oВысота главных балок мм.
oШирина второстепенной балки мм.
oШирина главной балки мм.
Плита в рабочем направлении с=120 мм.
Плита в нерабочем направлении с=60 мм.
Второстепенной балки с=250 мм.
Главной балки с=380 мм.
2. Расчёт и конструирование плиты.
Нормативная нагрузка кН м
Расчётная нагрузка кНм
Постоянная нагрузка:
С учётом коэффициента надёжности по назначению здания γn= 095 нагрузка на один погонный метр плиты при её расчётной ширине м. равна:
Определение расчётных усилий:
Конструктивный расчёт
мм.- рабочая высота.
Унифицированный коэффициент
Относительная высота сжатой зоны
Характеристика сжатой зоны бетона
где - для тяжёлого бетона.
Граничная относительная высота сжатой зоны бетона.
Определение площади сечения арматуры:
Принимаем непрерывное армирование плиты.
Рабочая арматура 6 ø 4 Вр-I см2 шаг 160 мм.
Распределительная арматура ø 3 Вр-I шаг 250 мм.
Дополнительная сетка:
Рабочая арматура 5 ø 4 Вр-I см2 шаг 200 мм.
3. Расчёт и конструирование второстепенной балки.
Ширина грузовой площадки м.
Собсвенный вес ребра балки
Расчётная нагрузка с учётом :
Уточним рабочую высоту второстепенной балки.
м. – толщина защитного слоя.
Окончательная высота балки м.
Для участков балки где действуют положительные изгибающие моменты принимаем тавровое сечение с полкой в сжатой зоне. Тогда ширина сжатой зоны:
Подбор сечения продольной арматуры:
Определение положения нейтральной оси
>89.26 Следовательно нейтральная ось проходит в полке и сечение рассчитывается как прямоугольное с м. и м.
Определим граничную высоту сжатой зоны.
Принимаем 214+216 A-III см2 .
кН*м – нейтральная ось проходит в полке
Принимаем 212+212 A-III см2 .
Опорное сечение (опора В)
Действует отрицательный момент полка находится в растянутой зоне; сечение рассчитывается как прямоугольное м
Принимаем 4 ø 8+4 ø 12 A-III см2 .
Опорное сечение (опора С)
Действует отрицательный момент полка находится в растянутой зоне; сечение рассчитывается как прямоугольное см.
Принимаем 4 ø 8+2 ø 14 A-III см2 .
Расчёт прочности наклонных сечений.
Максимальная поперечная сила Q=81.46 Кн
Вычислим проекцию расчётного наклонного сечения на продольную ось с.
Поперечная сила воспринимаемая бетоном:
- коэффициент учитывающий влияние вида бетона; для тяжёлого бетона ;
- коэффициент учитывающий влияние сжатых полок в тавровых сечениях
- коэффициент учитывающий влияние продольных сил ;
В расчётном наклонном сечении следовательно ;
Принимаем с=080 м тогда
Поперечная сила воспринимаемая поперечной арматурой;
Из условия сварки с продольными стержнями принимаем поперечные стержни dsw=5мм класса Вр-I Rsw=260 МПа. Число каркасов принимаем равное двум тогда площадь сечения поперечных стержней As=2*0.196=0.392см2
Шаг поперечных стержней
По конструктивным условиям:
на приопорных участках (при h≤450)
0≥S≤ 150≥S≤200 принимаем S=150мм
0≥S≤3 S=3*4504=320500 следовательно принимаем S=320мм.
Проверяем прочность полосы между наклонными трещинами:
кН - условие выполнено
Определение места обрыва продольных стержней.
Количество и диаметр стержней
Конструктив-ная арматура
м. для опорных сечений.
м. для пролётных сечений.
Расчёт длины анкеровки.
Арматура 1 пролёта у стены:
м. Принимаем W=0370 м
Арматура 1 пролёта обрываемая у первой промежуточной опоры В:
м. Принимаем W=0440 м
Арматура у опоры В обрываемая в первом пролёте:
м. Принимаем W=0550м
Арматура у опоры В обрываемая в первом пролёте (вторая):
м. Принимаем W=0630м
Арматура у опоры В обрываемая в первом пролёте (третья):
м. Принимаем W=0780м
Арматура у опоры В обрываемая во втором пролёте:
Арматура у опоры В обрываемая во втором пролёте(вторая):
м. Принимаем W=0420м
Арматура у опоры В обрываемая во втором пролёте(третья):
м. Принимаем W=0230м
Арматура во втором пролёте обрываемая у опоры С:
м. Принимаем W=0320м
Арматура на опоре С обрываемая во втором пролёте (вторая):
м. Принимаем W=0650м
Арматура у опоры С обрываемая в третьем пролёте:
Арматура у опоры С обрываемая в третьем пролёте.
м. Принимаем W=0319м
Арматура у опоры С обрываемая в третьем пролёте(вторая).
м. Принимаем W=0340м
Арматура второго пролета обрываемая у опоры В.
м. Принимаем W=0390м
Арматура второго пролета обрываемая у опоры С.
м. Принимаем W=0400м
Арматура третьего пролета обрываемая у опоры С.
4. Расчёт и конструирование главной балки.
Расчётная схема главной балки представляет собой двухпролётную неразрезную балку находящуюся под воздействием сосредоточенных сил в виде опорных реакций второстепенных балок.
-привязка стены к оси; 038- опирание главной балки на стену.
Сбор нагрузок на главную балку:
Грузовая площадь м2
Определение усилий в сечении балки.
Изгибающие моменты и поперечные силы действующие в сечении балки определяем по формулам:
Расчёт прочности сечения.
Примем сечение колонны 400х400 мм.
Рабочая высота сечения
Принимаем сечение балки:
Подбор сечения арматуры.
Арматуру для пролётных участков где действуют положительные моменты рассчитываем как для таврового сечения с полкой в сжатой зоне.
Ширина сжатой зоны полки:
Следовательно нейтральная ось проходит в полке.
Принимаем: 2ø22 +2ø22 A-III см2 .
Арматура на опоре где действует отрицательный изгибающий момент рассчитывается как для прямоугольного сечения м.
Принимаем: 4ø22+2ø16 A-III см2 .
Расчёт поперечной арматуры.
Из условия свариваемости стержней принимаю поперечные стержни диаметром мм. класса А-I. Число каркасов- два следовательно площадь сечения поперечных стержней см2 .
Максимальная поперечная сила Q=15568 Кн
Принимаем с=144 м тогда
на приопорных участках (при h≥450)
0≥S≤ 500≥S≤267 принимаем S=200мм
0≥S≤3 S≤3*8004=600следовательно принимаем S= 400 мм.
Проверка условия разрушения бетона в пределах ребра элемента между наклонными трещинами:
Коэффициент учитывающий способность бетона к перераспределению усилий:
где - для тяжелого бетона.
Коэффициент учитывающий влияние поперечной арматуры:
475169293645-Условия выполняются.
Из условия свариваемости стержней принимаю поперечные стержни диаметром мм. класса А-I. Число каркасов- четыре следовательно площадь сечения поперечных стержней см2 .
Максимальная поперечная сила Q=25891 Кн
0≥S≤3 S≤3*8004=600следовательно принимаем S=400 мм.
4751623645-Условия выполняются.
Построение эпюры материалов.
Для построения эпюры материалов выразим фактическую несущую способность.
Расчёт производим по формулам.
м. для пролётных сечений.
м. Принимаем W=154 м.
Арматура в пролёте обрываемая у колонны:
м. Принимаем W=089 м.
Арматура опорных стержней
м. Принимаем W=155 м.
Расчёт на отрыв второстепенной балки от главной.
В местах опирания второстепенных балок на главные при действии нагрузки приложенной к нижней части элемента в пределах сечения может произойти обрыв растянутой зоны элемента.
Армирование арматурой класса А-I мПа.
Принимаем арматуру 6ø8 А-I c см2
Вычислим грузовую площадь м2
Сбор нагрузок произведём в табличной форме.
Нормативная нагрузка кН
Расчётная нагрузка кН
Собственный вес перекрытий
Вес чердачного перекрытия и кровли.
Собственный вес колонны.
Вес пола междуэтажных перекрытий:
Полезная на междуэтажное перекрытие
Полезная на чердачное перекрытие
Кратковременная снеговая расчётная
. Полезн. кратк. на междуэтажное перекрытие
Полезн. кратк. на чердачное перекрытие
Длительная нагрузка кН
Кратковременная нагрузка кН
Расчёт прочности центрально-загруженного элемента.
Армируем арматурой класса А-II мПа
Размеры поперечного сечения
Уточним значение коэффициента
По т. 2.15 [2] принимаем:
Определим требуемую площадь продольной арматуры:
Принимаем 4ø18+4ø22A-II см2 .
Из условия свариваемости принимаем поперечную арматуру диаметром мм. класса А-I.
Список используемой литературы:
) СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»
) А.П.Мандриков «Примеры расчёта железобетонных конструкций» Учеб. пособие для техникумов.-2-е изд. переработанное и дополненное. -М.: Стройиздат 1989.-506 с.
) И.И.Улицкий Ривкин С.А. Самолётов М.В.Дыховичный А.А. Френкель М.М. Кретов В.И. «Железобетонные конструкции» Издание третье дополненное и переработанное. Киев «Бодiвельник»1972 стр. 992.
) «Проектирование железобетонных конструкций»: Справочное пособиеА.Б. ГолышевВ.Я. Бачинский В.П. Полищук А.В. Харченко И.В. Руденко; Под ред. А.В. Голышева.-2-е изд. перераб. и доп.-К.:Будивельник 1990.-544 с.: ил.-(Б-ка проектировщика)

Огибающая эпюра - второстепенная балка.dwg