Школа-интернат в г. Нур-Султан

Расчет и проектирование монолитного перекрытия школы-итерната в г.Нур-Султан.docx

Технология выполнения монолитных работ 5
Исходные данные ..11
Теплотехнический расчет наружных ограждений 12
Конструктивная схема монолитного перекрытия 15
1. Многопролетная плита монолитного перекрытия 16
2. Многопролетная второстепенная балка .19
4. Расчет арматурных сеток .40
Список литературы 45
Актуальность технологии монолитного строительства позволяет использовать самые различные и зачастую весьма оригинальные архитектурно-планировочные решения удачно вписывать возводимые объекты в ландшафт и существующую застройку.
Росту популярности монолита среди строителей и инвесторов способствуют стремление максимально использовать имеющиеся территории повысить ликвидность нового жилья и получить максимальную прибыль от продажи (ведь покупатели все больше проявляют интерес к качественным квартирам). Монолит позволяет застройщику выжать из нового дома максимум жилой площади за счет сокращения социальных помещений.
Отсюда и традиционно большие квартиры в монолитных домах. Результат таких планировочных решений - высокая абсолютная стоимость жилья. На сегодняшний день из существующих технологий возведения зданий и сооружений наиболее перспективным является монолитное строительство. Эта технология не только позволяет воплощать в жизнь самые смелые замыслы при планировке внутреннего пространства помещения но и дает возможность увеличить срок эксплуатации здания до 300 лет снизить себестоимость и сроки строительства.
Конструкции из монолита востребованы в строительстве как жилых так и нежилых помещений. Такая технология строительства незаменима при прокладывании туннелей строительстве военных сооружений повышенной прочности ими прекрасно оформляются арки в возводимых постройках.
В жилых постройках все чаще предпочтение отдается именно монолитному блоку причем не только при устройстве фундаментов где монолитные блоки являются самым распространенным строительным материалом. При строительстве многоэтажных дома где нагрузка на несущие стены очень высока железобетон отлично справляется с высокими нагрузками. Более того несущие стены не обязательно делать сплошными - достаточно использовать колонны. Это в десятки раз сокращает количество расходуемых материалов и ускоряет и удешевляет строительство при этом абсолютно не понижая качества возводимых многоэтажек.
ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ РАБОТ
Монолитные работы - представляют собой довольно-таки известную технологию при которой на месте будущего строения возводится полая конструкция в совокупности опалубки и арматуры в которую в дальнейшем заливается бетон и дают застыть. Данная технология монолитных работ дает возможность строить здания в самые сжатые и короткие сроки. Монолитные работы могут осуществляться с использованием отделки облицовочными материалами как из натурального так и искусственного камня.
Возведение монолитных конструкций должно включать выполнение комплекса следующих взаимосвязанных процессов:
- опалубочные работы;
- арматурные работы;
Производство бетонных работ следует начинать только после проверки и оценки соответствия законченных опалубочных и арматурных работ а также технологических свойств готовой к применению бетонной смеси проектной документации и договору на поставку.
Опалубочные работы включают: изготовление и установку в проектное положение опалубки распалубливание.
Арматурные работы включают: изготовление и установку в проектное положение арматурных изделий (каркасов).
Бетонные работы включают: приготовление транспортирование и подачу бетонной смеси к месту укладки укладку и уплотнение бетонной смеси и уход за твердеющим бетоном.
При планировании выполнения бетонных работ в ППР должны быть предусмотрены:
- выбор типа и расчет комплекта опалубки;
- подбор арматуры правила армирования изготовления транспортирования арматурных каркасов хранения и складирования;
- обоснование способа подачи и укладки бетонной смеси;
- выбор бетоноукладочного комплекса;
- способы обеспечения необходимых условий твердения бетона в конструкции.
В самом начале на строительной площадке устанавливаются опалубки – специальные конструкции в которые заливается бетон и принимает нужную форму.
Опалубки выпускаются съёмные и несъёмные.
Съёмные: вертикальную – для стен фундаментов;
горизонтальную – для перекрытий;
ползущую – для поверхностей с уклоном;
закруглённую – для стен с любым радиусом изгиба колонн.
Монолитное строительство позволило удешевить и ускорить сооружение перекрытий зданий. Вместо трудоёмкой и затратной установки перекрытий грузоподъёмными кранами используется простое устройство из стоек и щитов которое монтируется силами одного – двух человек.
Опалубка перекрытий на телескопических стойках
Строительная опалубка для монолитного перекрытия состоит из опорной и опалубочной части. Существует опорная часть двух видов:
простой конструкции (при высоте перекрытия до 45 м) – как опоры для опалубочной части применяются установленные в треноги телескопические стойки;
объёмной конструкции (при высоте перекрытия от 45 до 20 м) – закреплённые в домкратах вертикальные стойки и горизонтальные ригели соединяются между собой в замок при необходимости укрепляются установкой диагональных раскосов.
На унивилки установленные на верхних элементах опорной части укладывается опалубочная часть: продольные и поперечные балки-двутавры из дерева концы балок для прочности связываются отожжённой проволокой. На подготовленную основу из балок укладываются опорные углы и щиты.
Для строительства зданий и сооружений любой сложности выпускается несколько видов съёмной опалубки:
мелкощитовая разборно-переставная – монтируется из деталей площадью до 3 м2 и весом до 50 кг универсальна при необходимости из неё вручную собирают блоки разного размера и конфигурации используется для строительства небольших зданий;
крупнощитовая – щиты большой площади зачастую стандартной величины (дублируют стандартные размеры стен или перекрытий) выдерживают большие нагрузки без подпорок удобны при заливке фундамента туннелей протяженных стен перекрытий;
объёмно-переставная – изготавливается в виде П-образных и Г-образных крупноразмерных секций из которых собираются и устанавливаются краном в рабочее положение блоки. В результате образуется П-образная конструкция для последовательного бетонирования стен и перекрытий. Горизонтально вертикально-перемещаемая и туннельная разновидности объемно-переставной опалубки используются для масштабного строительства.
При возведении монолитных железобетонных конструкций применяют два способа установки арматуры: отдельными элементами (стержнями); укрупненными элементами (каркасами и сетками).
При укладке арматуры отдельными стержнями пространственное положение арматуры в конструкции существенно влияет на технологию армирования.
Арматура представляет собой металлические стержни изготавливаемые из конструкционных низколегированных и углеродистых сталей. По своим механическим свойствам она подразделяется по классам от А1 до А6. Класс говорит о прочности арматуры: чем он выше тем выше механическая прочность отдельно взятой единицы. Нередко при изготовлении железобетонных конструкций применяют особую напрягаемую арматуру.
Арматурные работы представляют собой комплекс процессов по укладыванию металлических стержней на место бетонирования в результате которых должно получиться готовое изделие. В них входит:
- правка и удаление искривлений стержней;
- очистка и удаление с поверхностей ржавчины и других загрязнений;
- резка - получение стержней заданной по документации длины;
- выгибание - выполняется для изготовления таких элементов как крюки хомуты и полухомуты.
Применение новейших технологий оборудования и высокопроизводительных машин позволило усовершенствовать арматурные работы и снизить процент ручного труда арматурщиков. Так на современных предприятиях при изготовлении сборных каркасов используют гибочные станки а сваривание элементов выполняется на многоточечных сварочных машинах. Проверку качества сварных элементов выполняют при помощи ультразвуковой дефектоскопии магнитографического способа гамма-лучами и другими способами.
Монолитное строительство характеризуется высокими темпами работ что влечет за собой постоянный спрос на арматуру и специалистов работающих в области монтажа и сборки этих конструкций. На первый взгляд технология арматурных работ не представляет особых сложностей но иногда в ходе работы с определенными материалами строители все же сталкиваются с теми или иными проблемами.
Арматурные работы на стройплощадке состоят из следующих этапов: приемка сортирование складирование сборка подготовка к монтажу вязка и сварка арматурных элементов. Каждый элемент будущего каркаса должен быть выполнен строго в соответствии с имеющимся проектом и стандартами. Любая замена или расчленение крупногабаритных изделий должны быть согласованы с проектной организацией и самим заказчиком. Арматура доставляться на объект в специальных пучках а каркасы - в пакетах причем на каждом изделии следует размещать бирку на которой указан тип конструкции масса количество и др. ее отсутствие указывает на низкое качество продукции.
Для быстрого и надежного монтажа конструкций технология арматурных работ предусматривает комплексную поставку необходимых материалов. Важным моментом в этом случае является правильное складирование изделий которое осуществляется с учетом их последующей подачи.
Арматурные работы на стройплощадке обычно выполняются звеньями состоящими из двух человек.
Технология арматурных работ особое внимание уделяет правильному расположению элементов в конструкции толщине защитного слоя бетона и мерам по защите арматуры от коррозии.
Все арматурные работы на стройплощадке должны производиться согласно следующим правилам:
- арматурные работы необходимо выполнять из арматуры не ниже классасоответствующего по проекту диаметра;
- хранение арматуры на объекте и ее доставку нужно осуществлять в соответствии с требованиями СНИП и ГОСТ попадание влаги и деформация при перевозке недопустимы;
- вязку каркасов необходимо выполнять при помощи специальной вязальной проволоки;
- сварочный аппарат должен использоваться только в предусмотренных местах;
- стыковка каркасов стержней сеток выполняемая непосредственно на месте монтажа осуществляется согласно рабочим чертежам и СНиП
- минимально допустимый защитный слой бетона равняется 35 мм;
- длина стыка должна равняться 10-15 диаметрам арматуры.
Подают бетонную смесь к месту укладки в бадье или бетоноукладчиком. Спуск с высоты во избежание расслоения бетона выполняется с соблюдением технологии и следующих правил: Высотаподачи бетонной смеси в армированные конструкции сбрасываниемне должна превышать 2 м; Подача с высоты более 2 м должен осуществляться по виброжелобам обеспечивающим медленное сползание бетонной смеси без расслоения.
Производство бетонных работ немыслимо без опалубки. Очень важна используемая для бетонного фундамента съемная опалубка. В самом простом случае ею могут служить настил из обрезных досок и стойки из обычного бруса. Но и бетонный фундамент получается соответствующего качества: бетонная смесь затекает в щели отдельные доски прогибаются. В результате образуются так называемые русты которые потом придется сбивать и выравнивать штукатуркой.
При выполнении бетонных работ монолитность бетонной конструкции фундамента обеспечивается непрерывным бетонированием. Если это сделать не удается - устраивают рабочие швы под которыми понимают плоскость стыка между затвердевшим старым и свежеуложенным бетоном. Бетонные швы могут быть горизонтальными и вертикальными но никогда их не делают наклонными. Возобновлять прерванное бетонирование можно в том случае если бетонная смесь приобрела прочность не менее 1 МПа а также если ранее уложенная бетонная смесь при вибрации разжижается то есть процесс ее кристаллизации находится еще в начальной стадии.
Перед началом укладки бетона поверхность рабочего шва промывают а цементную пленку очищают стальной щеткой. Свежеуложенный бетон требует ухода по ГОСТу. Уход выполняют согласно правилам: егонужно прикрыть рогожей мешковиной или другой плотной тканью её поддерживают во влажном состоянии периодически смачивая водой. Снимать опалубку можно не ранее чем через 10 дней после окончания бетонирования.
Нагружать монолитные фундаменты перекрытием и кирпичной кладкой можно только после полного схватывания бетона. Монолитный бетонный фундамент выполненный по указанной технологии обеспечивает равномерную усадку дома без трещин и перекосов.
Здание отапливаемое с наружными кирпичными стенами и внутренним железобетонным каркасом. Место строительства – г. Аральск.
Назначение здания – школа-интернат. Толщина наружных стен – 540 мм. Междуэтажные перекрытия – монолитные ребристые.
Принимаем бетон тяжелый класса В20; призменная прочность Rb=115 Мпа прочность при осевом растяжении Rbt=09 Мпа. Коэффициент условий работы бетона
Арматуру для плиты принимаем проволоку класса Вр-1 диаметром 4мм Rs=365 Мпа в сварной рулонной сетке Вр-1 диаметром 3 мм Rs=375 Мпа
Рабочую арматуру для второстепенных и главных балок принимаем в виде сварных каркасов с продольной арматурой A-III и поперечных проволок Вр-1
Размеры здания в плане: длина – 66 м ширина – 192 м.
Продольный шаг между координационными осями – 66 м
Поперечный шаг между координационными осями – 64 м
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНОЙ СТЕНЫ
)Определяется влажностный режим ограждающей конструкции здания по таблице 1 СНиП РК 2.04-03-2002 – Строительная теплотехника в зависимости от температуры внутреннего воздуха и относительной влажности.
Режим эксплуатации здания – нормальный
)Определяется зона влажности района проектирования по СНиП РК 2.04-03-2002 приложение 1*
Зона влажности - сухая (3)
)Определяется условия эксплуатации ограждающих конструкций по приложению 2 СНиП РК 2.04-03-2002
Условия эксплуатации – А
Таблица 1 - Ограждающая конструкция здания
Цементно-песчаный раствор
Плиты минераловатные полужесткие
Кирпич керамический
S=коэффициент теплоустойчивости (Втм*С)
- коэффициент теплопроводности (Втм*С)
Определяется градусо-сутки отопительного периода по формуле
ГСОП = (18+46) * 192 = 43392 С*сут
) Определяют минимальное приведенное сопротивление теплопередаче R02тр м2°СВт ограждающих конструкций здания исходя из условий энергосбережения [табл. 1* 1].
x= x1+(x2-x1) y-y1y2-y1
x= 28+(35-28)*43392-40006000-4000= 234
) Определяют требуемое сопротивление теплопередаче R01тр м2°СВт
наружного ограждения по формуле:
n=1 Δtн=4 tн=-27С (с обеспеченностью 0.92) α в =87 tв=18С
)Сравнение сопротивлений теплопередаче: рассчитанного из условий выполнения санитарно-технических и комфортных условий R01тр и принятого по условиям энергосбережения R02тр. Большее значение сопротивления теплопередаче принимают для выполнения последующих расчетов. αн – коэффициент теплопередачи внутренней поверхности по табл. 6* СНиП1
αн = 23 Втм2°С α в =87 Втм2°С
x= 1αв + 1α1 + 2 α2 + 3 α3 + 4 α4 + 1 αn
) Толщина слоя изоляции всегда округляется в большую сторону с условием что она должна быть кратна 005
)Сопротивление теплопередаче Ro м2×°СВт ограждающей конструкции определяют по формуле:
R0 Ф = 187+002058+025066+015007+012041+123=293 м2*СВт
) Определяем коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции
K=1R0Ф = 1293 = 034 Втм2°С
)Определяем тепловую инерцию или степень тепловой массивности ограждения
D = 003*96+037*105+ 214*101+025*791 = 829 = 83
КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА МОНОЛИТНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ
Монолитное ребристое перекрытие компонуют с поперечными главными балками и продольными второстепенными балками.
Второстепенные балки размещаются по осям колонн и в третях пролета главной балки при этом пролеты плиты между осями ребер равны 64 3 = 21 м; 22 м и 21 м
Предварительно задаются размером сечение балок:
второстепенная балка
1.Многопролетная плита монолитного перекрытия
Расчетный пролет и нагрузки. Расчетный пролет плиты равен расстоянию в свету между гранями ребер в продольном направлении
Расчетный пролет плиты равен расстоянию в свету между гранью ребра и гранью опирающуюся на стену . Отношение пролетов – плиту рассчитываем как работающую по короткому направлению. Принимаем толщину плиты 7 см.
Подсчёт нагрузок на 1 м2 перекрытия приведён таблице 1
Таблица 1. Нагрузка на 1 м2 перекрытия
Нормативная нагрузка Нм2
Коэффициент надежности по нагрузке
Расчетная нагрузка Нм2
От собственного веса плиты
От слоя цементно-песчаного раствора
От слоя подложки =2 мм; ρ=250кгм3
От паркета обычный =30 мм; ρ=500кгм3
Общая постоянная нагрузка по Евронормам
Общая временная нагрузка по Евронормам
Полная расчетная нагрузка
Для расчета многопролетной плиты выделяют полосу шириной 1 м при этом расчетная нагрузка на 1 м длины плиты 48811 Нм2.
С учетом коэффициента надежности по назначению здания нагрузка на 1 м –
Изгибающие моменты определяют как для многопролетной плиты с учетом перераспределения моментов:
в средних пролетах и на средних опорах:
в первом пролете и на первой промежуточной опоре:
Средние пролеты плиты окаймлены по всему контуру монолитно связанными с ними балками и под влиянием возникающих распоров изгибающие моменты уменьшаются на 20% если . При 7220 условие соблюдается.
Характеристика прочности бетона и арматуры. Бетон тяжелый класса В20; призменная прочность Rb=115 Мпа прочность при осевом растяжении Rbt=09 Мпа. Коэффициент условий работы бетона Арматура - проволока класса Вр-1 диаметром 4мм Rs=365 Мпа в сварной рулонной сетке Вр-1 диаметром 3 мм Rs=375 Мпа (см. прил.5)
Подбор сечений продольной арматуры. В средних пролетах и на средних опорах
По табл. 3.1 находим значение . Для значения
Принимаем Вр-1 с As = 063 см2 (прил.6 по Байкову) и соответствующую рулонную сетку марки по сортаменту (табл. 5.6 по Голышеву)
В первом пролете и на первой промежуточной опоре h0=h-a=7-12=58 см
По табл. 3.1 находим значение . Применяем метод интерполяции.
Для значения α= 0039 =098
Для значения α= 0048 =0975
Принимаем Вр-1 с As = 063 см2
Принимаем две сетки – основную и той же марки доборную с общим числом Вр-1 и As= 076 см2.
2.МНОГОПРОЛЕТНАЯ ВТОРОСТЕПЕННАЯ БАЛКА
Расчетный пролет и нагрузки.
Расчетный пролет равен расстоянию в свету между главными балками .
Расчетный пролет плиты равен расстоянию в свету между гранями ребра и гранью опирающуюся на стену:
Расчетные нагрузки на 1 м длины второстепенной балки:
Постоянная нагрузка:
Собственного вес плиты и пола
Собственный вес второстепенной балки с сечением
С учетом коэффициента надежности по назначению здания
Временная нагрузка с учетом коэффициента
Изгибающие моменты определяют как для многопролетной балки с учетом перераспределения усилий.
На первой промежуточной опоре
В средних пролетах и на средних опорах
Отрицательные моменты в средних пролетах определяют по огибающей эпюре моментов они зависят от отношения временной нагрузки к постоянной . В расчетном сечении в месте обрыва над опорной арматуры отрицательный момент при можно принять равным 40% момента на первой промежуточной опоре. Тогда отрицательный момент на среднем пролете .
на первой промежуточной опоре слева
на первой промежуточной опоре справа
Характерные прочности бетона и арматуры.
Бетон как и для плиты класса В20. Арматура продольная класса A-III с поперечная арматура класса
Определение высоты сечения балки.
Высоту сечения подбирают по опорному моменту при поскольку на опоре момент определяет с учётом образования пластического шарнира. по таблице 3.1 при находят am=0289. На опоре момент отрицательный-полка ребра в растянутой зоне. в течение работает как прямоугольная шириной ребра b=19 см. Вычисляют:
В пролетах сечение тавровое- полка в сжатой зоне. Расчетная ширина полки при
Расчёт прочности по сечениям нормальным к продольной оси.
Сечение в первом полёте - М = 817 кН*м
Сечение в среднем пролете – М= 536 кН*м
На отрицательный момент М= 2144 кН*м сечение работает как прямоугольное
Сечение на первой промежуточной опоре – М=642 кН*м. Сечение работает как прямоугольное:
Сечение на средних опорах – М= 536 кН*м
Расчёт прочности второстепенной балки по сечениям наклонным к продольной оси Q = 826 кН
Диаметр поперечных стержней устанавливают из условия сварки с продольными стержнями
Шаг поперечных стержней по конструктивным условиям s=h2= 382=19 см но не более 15 см. Для всех приопорных участков промежуточных и крайней опор балки принят шаг s=15 см. В средней части пролета
Расчет ведем по формулам подглавы 3.3. Вычисляем
Влияние свесов сжатой полки
При расчете прочности вычисляют
В связи с этим вычисляют значение с по формуле
Поперечная сила в вершине наклонного сечения
Длина проекции расчетного наклонного сечения
Проверка по сжатой наклонной полосе:
Расстояние от опоры до сечения
Значение коэффициентов
Изгибающие моменты кН*м
Изгибающие моменты в сечениях второстепенной балки
Расчетная схема главной балки представляет собой трехпролетную неразрезную балку находящуюся под воздействием сосредоточенных сил в виде опорных реакций от второстепенных балок загруженных различными комбинациями равномерно распределенной нагрузки g и p с грузовой площади
Размеры поперечного сечения главной балки: принято ;
Для данной главной балки нагрузка передается в виде сосредоточенных (узловых) сил которые с учетом собственного веса балки равны
Где Gг.б- собственный вес главной балки на участке длиной 22 м (расстояние между второстепенными балками) приведенный к сосредоточенной узловой нагрузке в точке действия опоры второстепенной балки.
Gв.б- опорная реакция от собственного веса второстепенной балки (в предположении ее разрезности)
Gпл- собственный вес железобетонной плиты h=7 см и конструкции пола приходящихся на узловую точку опоры второстепенной балки;
Временная узловая нагрузка (полная)
Определение усилий в сечениях балки.
Изгибающие моменты и поперечные силы действующие в сечениях балки при сосредоточенной нагрузке определяют по формулам
а) в первом пролете на расстоянии (загружение по схеме 1)
То же при загружении по схеме 2
б) во втором пролете на расстоянии и загружении по схеме 2.
То же при загружении по схеме 1
В) над второй опорой при (загружение по схеме 3)
То же при загружении по схемам 1 или 2
То же при загружении по схеме 4
а) при загружении по схеме 1
б) при загружении по схеме 2
в) при загружении по схеме 3
Расчёт главной балки введем с учетом перераспределения моментов вследствие развития пластических деформаций. В качестве выровненной эпюры моментов принимаем эпюры моментов по схемам загружений 1 или 2 рис. 3.8 при которых в пролётах 1 и 2 возникают максимальные моменты. За расчетный момент на поле принимаем момент по грани колонны равный (при ширине сечение колонны ):
При изображении балки по схеме 3 расчетный момент на опоре Б по грани колонны равен:
Уменьшение момента по грани опоры при выравнивании моментов составляет:
Это меньше рекомендуемых 30% что допускается. поэтому за расчётный момент по грани колонны принимаем . А в пролете расчетными является вычисленные по упругой схеме так как при выравнивании опорного момента их значения не увеличиваются.
Подбор сечения арматуры.
Приняты: арматура продольная класса поперечная арматура класса бетон марки В20 По моменту уточняем размер поперечного сечения ригеля при
Что меньше принятого предварительно размеру условие удовлетворяется.
Арматуру в пролёте рассчитывают по формулам тавровых сечений с полкой в сжатой зоне а на опоре-как для прямоугольных сечений. Параметры принимаем по табл. 2.12.
Подбор сечения арматуры в крайних пролетах: ширина таврового сечения арматура- в 2 ряда; определяем расположение границы сжатой зоны
Условия соблюдаются граница сжатой зоны проходит в полке сечение рассчитываем как прямоугольная шириной
По табл. 2.12 определяем и вычисляем площадь сечения растянутой арматуры
Принимаем каркасы К-3 и К-4
Принимаем из условий унификации два каркаса К-4 в каждом по
Верхнюю арматуру в среднем пролете определяем по моменту ; сечение прямоугольное
Принимаем (каркасы К-5; см.).
Подбираем арматуру на опоре В: ; сечение прямоугольное :
Принимаем и (каркасы К-6 и К-7; см).
Расчет на поперечные силы.
Для опоры А поперечная сила .
Вычисляем проекцию расчетного наклонного сечения на продольную ось с. Влияние свесов сжатой полки учитывается коэффициентом
Вычисляем значение при
следовательно поперечные стержни на опоре А проектируем по
конструктивным требованиям.
При 18 мм принимаем поперечную арматуру
из конструктивных условий шаг стержней
Принимаем меньшее из вычисленных значений s = 14 см.
Согласно конструктивным требованиям в балках высотой h>450 мм поперечные стержни с шагом устанавливают на участке балки от опоры до пролёта. так как в данном примере сосредоточенные усилия расположенные по пролету балки сравнительно часто располагаем поперечные стержни по всей длине каркаса с постоянным шагом s = 14 см.
В сварных каркасах для восприятия опорного момента устанавливаем то же поперечную арматуру диаметром 6 мм с шагом 14 см.
Для опоры В поперечная сила На опоре В полка расположена в растянутой зоне поэтому Тогда:
Поперечная сила воспринимаемая поперечными стержнями (хомутами)
Принимаем поперечные стержни диаметром 6 мм класса А-III Число каркасов – четыре следовательно
Шаг поперечным стержней что больше h3=433=143 см принимаем s=14 см.
Проверяем сечение по сжатой полосе между наклонными трещинами. коэффициент поперечного армирования
Вычисляем коэффициенты:
Условие удовлетворяется.
Справа от опоры В прочность сечения обеспечивается так как поперечные стержни ставим аналогично каркасам слева а меньше .
Обрывы опорных каркасов.
Обрыв стержней за сечением где они не требуются по расчету производят в соответствии с эпюрой моментов при этом должно соблюдаться условие
На опоре В по моменту определены стержни + . В соответствии с эпюрой моментов намечаем обры надопорных стержней в пролете: на двух участках по два стержня . Высота сжатой зоны сечения после обрыва двух стержней
Момент воспринимаемый сечением с арматурой оставшихся
При обрыве оставшихся надопорных стрежней в первом пролете в верхней зоне сечения остаются которые также могут воспринимать отрицательный момент
Обрыв первого каркаса К-6 по формуле:
По конструктивным требованиям
Так как велико назначаем шаг поперечных стержней в каркасах
На опоре имеем также два каркаса К-3 с s = 16 см (и каркасы К-6 и К-7 (
Значение w для каркаса К-6 будет:
Обрыв второго каркаса К-г влево от опоры В с учетом работы поперечных стержней трех каркасов (
Обрыв каркаса К-7 вправо от опоры В
Обрыв второго каркаса К-6 вправо от опоры В
Аналогично рассчитываем обрыв стержней каркаса К-4 в крайнем пролете.
Определяем сечение арматурных сеток у места примыкания второстепенных балок (сетка С-9).
Опорная реакция второстепенной балки
Необходимая площадь сечения вертикальных стержней Вр-1 Rs=375 Мпа (прил.5 Байков):
Длина зоны на которой учитывается работа вертикальной арматуры
В пределах этой зоны имеется арматура ( ).
Принимаем 2 сетки С-9 по четыре стержня диаметром 6 мм. Согнутые сетки С-10 показанные в зоне отрицательных моментов главные балки данном случае могут быть заменены соединительными стержнями поскольку арматура работает только на растяжение а не сжатие при котором согнутые сетки обязательны.
Расчет балок по деформациям (Прогибам).
Прогибы изгибаемых элементов определяют по формулам расчётного предельного состояния 2 группы как элементов прямоугольного или таврового сечения. в монолитных ребристых перекрытиях второстепенные и главные балки в расчётах на действие моментов в пролёте принимают таврового сечения с полкой в сжатой зоне.
Изгибающие моменты подсчитывают от действия нормативных нагрузок т.е. Без учетов коэффициентов надежности по нагрузке ( )
Для правильно запроектированных сечений балок необходимо соблюдать условие - предельный прогиб принимаемый по табл. 2.2 ментов ребристых перекрытий при пролётах
-прогиб от кратковременного действия всей нагрузки;
-то же постоянной и длительной нагрузок;
-прогиб от длительного действия постоянной и длительной нагрузок;
- выгиб вызванный ползучестью бетона от обжатия (в предварительно напряженных элементах).
Прогибы определяют по значению кривизны 1r. полную кривизну соответствующую суммарному прогибу при действии постоянных длительных и кратковременных нагрузок находят по формуле.
для примера выполним расчет прогибов главной балки (второстепенную балку рассчитывают по аналогичным формулам). при этом расчёт по деформациям можно производить из формулы либо приближенный метод.
Расчёт по точным формулам.
Изгибающий момент в первом пролёте от всей нормативной нагрузки при закружен и по схеме 1.
Где ; параметры определяемые по таблицам при
Расчетная ширина сжатой полки толщина размеры сечения балки в пролете
Относительную высоту сжатой зоны сечения с трещиной определяем по формуле:
Что меньше следовательно сечение можно рассчитывать как прямоугольное шириной а так как
То арматуру в сжатой зоне можно не учитывать.
Плечо внутренней пары сил
Упругопластический момент сопротивления таврового сечения по растянутой зоне
Значение допускается определять приближенно по формуле
; где для прямоугольных сечений и тавровых сечений с полкой в сжатой зоне; момент сопротивления сечения как для упругого материала; здесь – момент инерции приведенного сечения; -расстояние от нижней растянутой грани до центра тяжести приведенного сечения.
Вычислим коэффициент
Где - при кратковременном действии нагрузки арматуре периодического профиля и бетона класса В10 и выше (для гладких стержней а при длительной нагрузке для всех видов арматуры); момент воспринимаемый неармированным сечением перед образование трещин;
Коэффициент для тяжелых бетонов выше класса В10.
Жесткость главной балки на участке с трещинами в растянутой зоне
Кривизна (с учетом того что МПа*см2=100 Н)
Где S – коэффициент при расположении второстепенных балок в 13 пролета главных балок.
Здесь а – расстояние от опоры балки до точки приложения сосредоточенного усилия в долях пролета; в данном примере а=l3=0333l.
Прогиб подсчитан приближенно с запасом так как коэффициент S принят как для свободно опертой балки. При более точном подсчете нужно учесть неразрезность трехпролетного прогона; в крайнем пролете одна опора рассматривается шарнирной а другая защемленной и тогда величина S будет несколько меньше. Согласно Руководству для изгибаемых элементов с защемленными опорами прогиба в середине пролета допускается определять по формуле
гдекривизны элемента соответственно в середине пролета на левой и правой опорах; S- коэффициент учитывающий схему загружения и условия опирания балки; если одна из опор шарнирная то для нее значение принимают равным нулю.
Изгибающий момент от длительного действия постоянной и длительной нагрузок при
Здесь уточнены значения
Изгибающий момент от длительного действия постоянных и длительных нагрузок
Суммарный прогиб по формуле будет: больше ; принятое сечение главной балки не удовлетворяет требованиям расчета по деформациям.
Приближенная оценка деформативности.
По табл 2.20 находим(по интерполяции при и и вычисляем:
Требуется расчет прогибов. Кривизна по формуле:
Где (по табл 2.19 при и
Сравнивая расчет прогибов по точным формулам и приближенным видим что объем подсчетов приближенным методом значительно меньше хотя данные получаются несколько завышенными. Если условие по приближенному методу расчета удовлетворяется то в противном случае требуется проверка с использованием точных форму
По ширине: 2100-210+140-95-20=1915 мм
По длине: 6600-210+140-110-20=6400 мм
По ширине: 2200-95-95=2010 мм
По ширине: 2100-95-95=1910 мм
По длине: 6600-110-110=6380 мм
По ширине: 21004+22004=1075 мм
По длине: 6600-210-110+250-20=6510 мм
По ширине: 22004+21004=1075 мм
По ширине: 21004+21004=1050 мм
По длине: 6600-110х2=6380 мм
По ширине: 66003+66004=3850 мм
По длине: 6400-210-95+250-20=6325 мм
По длине: 6400-95х2=6210 мм
Спецификация арматуры
Итого расход арматуры по нижнему ряду на этаж 10052 кг
Итого расход арматуры по верхнему ряду на этаж 165848 кг
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
БайковВ. Н. Сигалов Э. Е. Б 18Железобетонные конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов. – 5-е изд. перераб. и доп. – М.: Стройиздат 1991.
МандриковА.П. Примеры расчетажелезобетонных конструкций. М.: Стройиздат 1979
А.Б.Голышев Проектированиежелезобетонных конструкций 1990.Железобетонные конструкции.
ГОСТ 8478-81 СЕТКИ СВАРНЫЕ ДЛЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
СНиП 2.03.01-84*. бетонные и железобетонные конструкцииГосстрой СССР — М.:ЦИТП Госстроя СССР 1989. -8 0 с .
Еврокод 2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ Часть 1-1. Общие правила и правила для зданий

Школа-интернат в г. Нур-Султан.dwg

Евразийский Национальный Универстет им. Л.Н.Гумилёва Кафедра "Проектирование зданий и сооружений
План расстановки основных несущих конструкций монолитного перекрытия М 1:200
План сеток нижнего ряда М 1:200
ВР1(х200)+Q-4;215 4ВР1(х250)+300
ВР1(х200)+375Q-4; 4ВР1(х250)+410
ВР1(х200)+350Q-4; 4ВР1(х250)+410
ВР1(х200)+375Q-4; 4ВР1(х250)+280
ВР1(х200)+350Q-4; 4ВР1(х250)+280
ВР1(х200)+350Q-4; 4ВР1(х250)+475
ВР1(х200)+350Q-4; 4ВР1(х250)+360
По ширине: 2100 + 2200 = 1075 мм 4 4
По длине: 6400-210-110+250-20 = 6510 мм
По ширине: 2200 + 2100 = 1075 мм 4 4
По ширине: 2100 + 2100 = 1050 мм 4 4
По длине: 6400-110х2 = 6280 мм
По длине: 6400-110х2 = 6380 мм
По ширине: 6600 + 6600 = 3850 мм
По длине: 6400-210-95+250-20 = 6325 мм
По длине: 6400-95х2 = 6210 мм
По ширине: 2100-210+140-95-20=1915 мм
По длине: 6600-210+140-110-20=6400 мм
По ширине: 2200-95-95=2010 мм
По ширине: 2100-95-95=1910 мм
По длине: 6600-110-110=6380 мм
План сеток верхнего ряда М 1:200
Огибающая эпюра моментов
Эпюры расчетных моментов для равнопролетных неразрезных второстепенных балок
Спецификация элементов
ВР1(х200)+Q-4;310 4ВР1(х250)+300
ВР1(х200)+Q-4;210 4ВР1(х250)+300
ВР1(х200)+Q-4;215 4ВР1(х250)+280
ВР1(х200)+Q-4;310 4ВР1(х250)+280
ВР1(х200)+Q-4;210 4ВР1(х250)+280
ВР1(х200)+Q-4;215 3ВР1(х250)+300
ВР1(х200)+375Q-4; 3ВР1(х250)+410
ВР1(х200)+350Q-4; 3ВР1(х250)+410
ВР1(х200)+375Q-4; 3ВР1(х250)+280
ВР1(х200)+350Q-4; 3ВР1(х250)+280
ВР1(х200)+350Q-4; 3ВР1(х250)+475
ВР1(х200)+350Q-4; 3ВР1(х250)+360
ВР1(х200)+Q-4;310 3ВР1(х250)+300
ВР1(х200)+Q-4;210 3ВР1(х250)+300
ВР1(х200)+Q-4;215 3ВР1(х250)+280
ВР1(х200)+Q-4;310 3ВР1(х250)+280
ВР1(х200)+Q-4;210 3ВР1(х250)+280
Эпюра изгибающих моментов
Второстепенная балка
Схема расположения сеток нижнего ряда М 1:200
Схема расположения сеток верхнего ряда М 1:200