Главная страница
Навигация по странице:

  • Исходные данные

  • Нагрузки на 1 м 2 монолитного перекрытия

  • Расчет второстепенной балки

  • Проектирование балочного сборного перекрытия

  • Ребристая плита

  • полностью готовая пояснилка (kgasuclan.ru). полностью готовая пояснилка (kgasuclan. Шаг колонн в продольном направлении, (м). Шаг колонн в поперечном направлении, (м)


    НазваниеШаг колонн в продольном направлении, (м). Шаг колонн в поперечном направлении, (м)
    Анкорполностью готовая пояснилка (kgasuclan.ru).doc
    Дата04.05.2017
    Размер350 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаполностью готовая пояснилка (kgasuclan.ru).doc
    ТипДокументы
    #1962
    КатегорияСтроительство
    страница1 из 3
      1   2   3

    1. Шаг колонн в продольном направлении, (м).

    2. Шаг колонн в поперечном направлении, (м).

    3. Число пролетов в продольном направлении.

    4. Число пролетов в поперечном направлении.

    5. Высота этажа, (м).

    6. Количество этажей.

    7. Временная нормативная нагрузка на перекрытие, (кН/м2).

    8. Постоянная нормативная нагрузка от массы пола, (кН/м2).

    9. Класс бетона монолитных конструкций и фундамента

    10. Класс бетона для сборных конструкций и фундамента.

    11. Класс арматуры монолитных конструкций и фундамента

    12. Класс арматуры сборных ненапряженных конструкций.

    13. Класс предварительно напрягаемой арматуры.

    14. Способ натяжения арматуры на упоры

    15. Условия твердения бетона.

    16. Тип плиты перекрытия.

    17. Вид бетона для плиты.

    18. Глубина заложения фундамента, (м).

    19. Условное расчетное сопротивление грунта, (МПа).

    20. Район строительства.

    21. Влажность окружающей среды.

    22. Класс ответственности здания.


    6,00

    7.00

    4

    3

    3.60

    6

    5.0

    0.9

    В 25

    В35

    А-III

    A-ΙΙ

    К-7

    Элек.терм

    Тепл.обр

    <ребр.>

    М-ЗЕРН.А

    1.50

    0.28

    Казань

    70%

    Ι



    1.Проектирование монолитного перекрытия


    с балочными плитами

    Компоновка конструктивной схемы


    Главные балки располагаются в поперечном направлении здания, т.е. по наибольшему шагу колонн. Привязка наружных стен равна 250 мм от разбивочных осей до внутренней грани стены, а ширина полосы опирания плиты на стену равна 120 мм. Расстояния между второстепенными балками назначены с учетом проектирования плиты балочного типа. Допускается принимать размер крайнего пролёта плиты меньше среднего не более чем на 20%.
    Исходные данные:

    Шаг колонн в продольном направлении, (м)

    Шаг колонн в поперечном направлении, (м)

    Временная нормативная нагрузка на перекрытие, (кН/м2)

    Постоянная нормативная нагрузка от массы пола, (кН/м2)

    Класс бетона монолитных конструкций и фундамента

    Класс арматуры монолитных конструкций и фундамента

    Влажность окружающей среды

    Класс ответственности здания

    6,00

    7.00

    5.0

    0.9

    В 25

    А-IΙΙ

    70%

    I



    Принимаем конструктивную схему монолитного ребристого перекрытия согласно рис.1. Назначаем предварительно следующие значения геометрических размеров элементов перекрытия:

    высота и ширина поперечного сечения второстепенных балок

    h=(1.12¸1.20)l=1/15·6000=400 (мм);

    b=(0,3¸0,5)h=0,5·400=200 (мм).

    высота и ширина поперечного сечения главных балок
    h=(1/8¸1/15)l=1/12·7000 =600 (мм);

    b=250 (мм).

    толщину плиты принимаем 80 мм при максимальном расстоянии между осями второстепенных балок 2400 мм.

    Расчет неразрезной монолитной плиты.

    Монолитное перекрытие следует проектировать из тяжелого бетона заданного класса. Плита должна армироваться сварными сетками по ГОСТ 8478-81 с продольной арматурой, укладываемыми по направлению главных балок. Ширина полосы опирания плиты на стену равна 120 мм.

    Вычисляем расчетные пролеты и нагрузки на плиту согласно рис. 1 и 2 получим в коротком направлении:

    l01=l-b/2-c+a/2=2200-200/2-250+120/2=1910 (мм);

    l02=l-b=2400-200=2200 (мм).

    а в длинном направлении:

    l0=l-b=6000-250=5750 (мм).

    Поскольку отношение пролетов 5750/2200=2,6 > 2, то плита балочного типа

    Для расчета плиты в плане перекрытия условно выделяем полосу шириной 1 м (рис.1). Плита будет работать как неразрезная балка, опорами которой служит второстепенная балка и наружные стены. При этом нагрузка на 1 погонный метр плиты будет равна нагрузке на 1 м2 перекрытия. Подсчет нагрузок дан в табл.1.
    Нагрузки на 1 м2 монолитного перекрытия

    табл.1


    Вид нагрузки

    Нормативная

    нагрузка, (кН/м2)

    Коэффициент

    надежности по нагрузке

    Расчетная нагрузка, (кН/м2)

    Постоянная:

    От массы плиты h=0,08 м, (r=25,0кН/м3)



    0,08·25=2,00




    1,1




    2,2



    от массы пола


    0.9


    1,2

    1,08

    Итого:

    2.90

    -

    g=3,28

    Временная:

    5.00

    1,2

    v=6.00

    Всего:

    7.90

    -

    9.28



    С учетом коэффициента надежности по назначению здания расчетная нагрузка на 1 м плиты q=(g+v)gn=9.28·1=9.28 (кН/м).

    Определим изгибающие моменты с учетом перераспределения усилий (рис.2):

    C в средних пролетах и на средних опорах:

    M=ql022/16=9.28·2.22/16=2,8 (кН·м);

    C в первом пролете и на первой промежуточной опоре:

    M=ql012/11=9.28·1,912/11=3.07 (кН·м).

    Так как для плиты отношение h/l02=80/2200=1/28>1/30, то в средних пролетах, окаймленных по всему контуру балками, изгибающие моменты уменьшаем на 20%, т.е. они будут равны 0,8·2,8=2.24 (кН·м).

    Характеристики прочности бетона с учетом 70% влажности окружающей среды:

    Бетон мелкозернистый.А тепл.обр., класса В 25;

    gb2=0,9;

    Rb=14.5·0,9=13.05 (МПа);

    Rbt=1.05·0,9=0.945 (МПа);

    Еb=24000 (МПа).


    Подбор сечений продольной арматуры сеток.

    В средних пролетах окаймленных по контуру балками и на опорах.

    h0=h-a=80 -12,5=67,5 (мм);

    am=M/(Rbbh02)=2.24·106.(13.05·1000·67,52)=0,037;

    По приложению IV находим: x=0,038 < xR; z=0,981 , тогда

    RsAs=M/(z∙h0)=2.24·106/(0,981·67,5)=33827.91 (Н);

    По приложению III принимаем сетку С1:

    номер 37, марка

    с фактической несущей способностью продольной арматуры:

    RsAs=38400 (Н) >33827.91 (Н).
    В первом пролете и на первой промежуточной опоре:

    h0=80-11,5=68,5 (мм);

    am=3.07·106/(13.05·1000·68,52)=0,051;

    x=0,054 < xR; z=0,974;

    RsAs=3.07·106/(0,974·68,5)=46695.566 (H).

    Дополнительная сетка должна иметь несущую способность продольной арматуры не менее 46695.566-38400=8295.56 (Н). Принимаем сетку С2:

    номер 31, марка

    с RsAs=18110 (H) > 8295.56 (H).

    Расчет второстепенной балки

    Схема армирования второстепенной балки сварными каркасами принята согласно чертежу лист 2. Не допускается подбирать продольную арматуру со стержнями разного диаметра.

    Вычисляем расчетный пролет для первого (крайнего) пролета, который равен расстоянию от оси опоры на стене до грани главной балки:

    l01=l-c/2-b/2=6000-250/2-250/2=5750 (мм).
    Определяем расчетную нагрузку на 1 погонный метр второстепенной балки, собираемую с грузовой полосы шириной равной максимальному расстоянию между осями второстепенных балок (2,4 м).

    Постоянная нагрузка:

    - от собственного веса плиты и пола 3,28·2,4=7,87(кН/м)

    - от веса ребра балки 0,2∙(0,4-0,08)∙25·1,1=1,76 (кН/м)

    Итого: g=9,63 кН.м

    Временная нагрузка: v=6,00·2,4=14,4 (кН/м)

    Всего 24,03

    Итого с учетом коэффициента надежности по назначению здания:

    q=(g+v)gn=(9,63+14,4)·1=24,03 (кН.м).

    Изгибающие моменты с учетом перераспределения усилий:

    в первом пролете М=ql012/11=24,03·5,752/11=72,2 (кН∙м);

    на первой промежуточной опоре М=ql012/14=24,03·5,752/14=56,7 (кН∙м).

    Максимальная поперечная сила (на первой промежуточной опоре слева) равна:

    Q=0,6ql01=0,6·24,03·5,75=82,9 (кН).
    Согласно заданию продольная рабочая арматура для второстепенной балки класса A-IΙΙ (Rs=365 МПа). Проверка правильности предварительного назначения высоты сечения второстепенной балки:


    или h=h0+а=274.171+35=309.171 (мм) < 400 (мм), т.е. увеличивать высоту сечения не требуется.
    Расчеты прочности сечений, нормальных к продольной оси балки, на действие изгибающих моментов.

    Сечение в пролете (рис. 3.а.) М=72,49 (кН·м).

    Определяем расчетную ширину полки таврового сечения.

    При hf'/h=80/400=0,2 > 0,1 и 2·(1/6)l01+b=2·1/6·5750+200=2117 (мм)< 2400 (мм) (расстояние между осями второстепенных балок) принимаем bf'=2117 (мм).

    Вычислим h0=h-a=400-30=370 (мм).

    Так как Rb bf'hf'(h0 -0,5hf')=13.05·2117·80(370-0,5·80)=729.34кН·м>M=72,2 кН·м, то гра­ница сжатой зоны проходит в полке, и расчет производим как для прямоугольного сечения шириной b=bf'=2117 мм.

    Вычислим am = M/(Rbbh02) = 72,2·106 /(13.05·2117· 3702 ) = 0,02< aR= 0,422 (по приложению IV). По am= 0,02 находим z = 0,99, тогда требуемая по расчету площадь продольной рабочей арматуры будет равна:

    As=M/(Rszh0)=72,2·106/(365·0,99·370) = 540.02 мм2.

    Принима­ем по приложению II 2 020 A-III (As = 628 мм2).

    Сечение на опоре В(рис. 3.б.), M= 56,7 кН·м.

    Вы­числим h0=h -a= 400 - 35 = 365 мм;

    am = M / ( Rbbh02) = 56,7·106 / (13.05·200·3652 ) = 0,16 R= 0,422 , т. е. сжатая ар­матура не требуется.

    По am = 0,16 находим z = 0,993, тогда

    As =M/(Rsz h0)=56,7·106/(365·0,997·365 ) = 426.87 мм2.

    Принима­ем 5 0 12 A-III ( As= 565 мм2).

    Выполним расчет прочности наиболее опасного сече­ния балки на действие поперечной силы у опоры В слева (рис. 4).
    По приложению II из условия сварки принимаем попе­речные стержни диаметром 8 мм класса Вр-I (Rsw = 260 МПа, Es=170000 МПа), число каркасов — два (Аsw =2·19, 6 =39,2 мм2). Назначаем максимально допустимый шаг поперечных стержней s=150 мм согласно требованиям п. 5.27 [2].

    Поперечная сила на опоре Qmax=82,9 кН, фактическая равномерно распределённая нагрузка q1=24,03 кН/м, бетон мелкозернистый А класса В25, R=13,05 МПа, Rbt=0,945 МПа, Eb=24000 МПа. По условию (72) проверим прочность наклонной полосы [2]. Определяем коэффициенты φw1 и φb1: μw=Asw/(b·s)=39,2/(200·150)=0,0013; α=Es/Eb=170000/24000=7,08; Отсюда φw1=1+5·α·μw=1+5·7,08·0,0013=1,05<1,3; для тяжёлого бетона β=0,01; φb1=1-β·Rb=1-0,01·13,05=0,869. Тогда 0,3φw1·φb1·Rb·b·h0=0,3·1,05·0,869·13,05·200·370=264345,88 Н=264,3 кН>Qmax=82,9 кН, т.е. прочность наклонной полосы ребра балки обеспечена.

    По условию (75) проверим прочность наклонного сечения по поперечной силе [2]. Определим величины Mb и qsw:

    φb2=1,7(см.[2,c.39]); т.к. bf-b=2117-200=1917 мм>3·hf=3·80=240мм, принимаем bf-b=240 мм, тогда φf=0,75·(bf-b) ·hf /(b·h0)=0,75·240·80/(200·370)=0,195<0,5; Mbb2·(1+φf) · ·Rbt·b·h20=1,7(1+0,195)0,945·200·3702=52,56·106Н·мм=52,56кН·м; qsw=Rsw·Asw/S=260·39,2/150=67,9 Н/мм (кН/м).

    Определим значение Qb,min , принимая φb3=0,5 (см.[2,c.38]):

    Qb,min= φb3·(1+φf) ·Rbt·b·h0=0,5·(1+0,195) ·0,945·200·370=41783,17 Н=41,78 кН.

    Поскольку Qb,min/(2h0)=41,78/2·0,37=56,45 кН/мsw=67,9 Н/мм (кН/м), следовательно, значение Мb не корректируем.

    Согласно [3,п.3.32] определяем длину проекции опасного наклонного сечения С. Поскольку0,56·qsw=0,56·67,9=38,0 кН/м> q1=22,8 кН/м, значение С определяем только по формуле

    Поскольку С=1,5>( φb2/ φb3) · h0=(1,7/0,5) ·0,37=1,25 м.

    Тогда Qb=Mb/C=52,56/1,25=42,048>41,78 кН; Q=Qmax-q1·C=82,9-24,03·1,25=52,86 кН.

    Длина проекции наклонной трещиныравна . Поскольку С0=0,88>2h0=2·0,37=0,74 м, принимаем С0=0,74, тогда Qsw=qsw·C0=67,9·0,74=50,25 кН.

    Проверим условие [2,формула (75)] : Qb+Qsw=42,048+50,25=92,248 кН>Q=50,25 кН, т.е. прочность наклонного сечения по поперечной силе обеспечена.

    Требования п.3.32[2] также выполняются, поскольку Smax= φb4·Rbt·b·h20/Qmax= =1,2·0,945·200·3702/82,9·103=374,53 мм> S=150 мм.
    Проектирование балочного сборного перекрытия

    Компоновка конструктивных схем

    Компоновка конструктивной схемы балочного сборного перекрытия заключается в выборе направления ригелей, установлении размеров плит перекрытий.

    При выполнении задания в режиме диалога ЭВМ направление ригелей поперек здания. Тип плиты перекрытия принимается в соответствии с индивидуальным заданием (<РЕБР.> - ребристая).
    Проектирование предварительно напряженных плит

    При определении нагрузок от массы плиты необходимо принимать следующие значения приведенной толщины бетона: для ребристых плит – 10,5 см.

    Величина постоянной расчетной нагрузки от массы пола вычисляется со средним коэффициентом надежности по нагрузке равным 1,2.

    Нормативная временная кратковременная нагрузка на перекрытие одинаковая для всех зданий и равна 1,5 кН/м2, как часть заданной величина временной нагрузки.

    Для определения расчетного пролета плиты ширина ригеля назначается равной 250 мм.

    Поперечную арматуру можно проектировать из стали классов Вр-I или А-I. При расчете прочности плиты по наклонным сечениям величина потерь предварительного напряжения los принимается равной 0,3sp.

    При расчете плиты по предельным состояниям второй группы необходимо учитывать, что при механическом способе натяжения арматуры расстояния между упорами на 1 м больше номинальной длины плиты.

    Потери предварительного напряжения арматуры необходимо вычислять с учетом заданных особенностей изготовления плиты. При определении сжимающих напряжений в бетоне для вычисления потерь от ползучести бетона следует всегда учитывать изгибающий момент от собственного веса конструкции. Потери от деформаций анкеров, расположенных у натяжных устройств, определяется с учетом принятого диаметра напрягаемой арматуры.

    Проверка образования трещин в растянутой зоне от действия внешних сил должна выполняться с учетом возможного образования трещин в сжатой зоне в стадии изготовления конструкции.

    Прогиб плиты вычисляется только от длительного действия нагрузки с учетом образования трещин в нижней и верхней зонах плиты. Если величина прогиба от действия постоянной и длительной нагрузок не превышает допускаемой величины, то можно не учитывать выгиб плиты от ползучести бетона.
    Ребристая плита
      1   2   3
    написать администратору сайта