Фрагмент для ознакомления
2
1. КОМПОНОВКА МОНОЛИТНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ
В курсовом проекте требуется создать монолитное ребристое железобетонное перекрытие, опирающееся на кирпичные стены многоэтажного промышленного здания.
1) главная балка;
2) второстепенная балка;
3) плита.
Главные и второстепенная балки образуют раму, на которую опирается плита.
В данном курсовом проекте балочная клетка опирается на несущие кирпичные стены и наружную стену. Пролеты главных балок lгл принимаются равными 12 см, второстепенные — по осям колонн или главной линии (в соответствии с заданием).
Размеры колонн принимаем hk×bk=40 40 см.
КОМПОНОВКА МОНОЛИТНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ
2. РАСЧЕТ МОНОЛИТНОЙ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ
Монолитное ребристое перекрытие компонуем с главными поперечными балками и продольными второстепенным блоками А=5700/3=1900 мм = 1,9 м (рис. 1).
Предварительно задаемся размером сечения балок:
- главная балка , ;
- второстепенная балка ; , окончательную ширину второстепенной балки принимаем b=200 мм.
Расчетные пролеты плиты равны расстоянию в свету между гранями ребер (рис. 2.1):
l0=А-bвт.б.=1900 - 200=1700 мм; l=В-bгл.б.=6800 - 300 =6500 мм.
Отношение пролетов 6,5/1,7=3,8>2, Поэтому плиту рассчитываем как двигающуюся по короткому направлению. Расчетная схема – многопролетная неразрезная балка. Рис. 2.1 Расчетные пролеты l и l0 Толщину плиты принимаем равной 6 см, с расчетным пролётом l0=1,7 м
Подсчет нагрузок на 1 м2 перекрытия сводим в таблицу 2.
Таблица 2
Нагрузка на 1 м2 перекрытия
Нагрузка Нормативная нагрузка, Н/м2 Коэффициент надежности по нагрузке
Расчетная нагрузка, Н/м2
Постоянная:
- от собственного веса плиты =60 мм, =2500 кг/м3;
- от слоя цементного раствора (цементная стяжка), =20 мм, =220 кг/м3;
- от керамических плиток, =13 мм, =1800 кг/м3;
1500
44
234
1,1
1,3
1,1
1650
57,2
257,4
Суммарная постоянная нагрузка 1778 1964,6
Временная нагрузка 6800 1,2 8160
С учетом коэффициента надежности по назначению здания =0,95
g=1965х0,95=1867 Н/м2
v=8160х0,95=7752 Н/м2
Полная расчетная нагрузка g+v =1867+7752=9619 Н/м2
РАСЧЕТ МОНОЛИТНОЙ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ
Для расчета многопролетной плиты выделяем полосу шириной 1 м.
(g+v)*а=9619х1=9619 Н/м
Изгибающие моменты определяем по формулам:
- в первом (конечном) пролете и на первой (конечной) опоре
, Нм (1)
Нм;
- в средних пролетах и на средних опорах
, Нм (2)
Нм.
Эпюра распределения моментов представлена на рисунке 2.2.
Рис. 2.2 Эпюра распределения моментов
Характеристика прочности бетона и арматуры. Бетон тяжелый класса В20, призменная прочность Rb=11,5 МПа, прочность при осевом растяжении Rbt=0,9МПа. Коэффициент условий работы бетона =1. Проволочная арматура класса А400 Rs=355 МПа.
Подбираем сечение рабочей арматуры.
В средних пролетах и на средних опорах расчетная высота сечения определяется по формуле:
h0= h – a= 6 – (1+0,4/2)= 4,8 см.
РАСЧЕТ МОНОЛИТНОЙ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ
Определяем коэффициент по формуле:
(3)
α_m=173700/(11,5*100*〖4,8〗^2*100)=0,066
По табл. 3.1 [3] с учетом величины подбираем значение коэффициента
:
=0,943.
Затем находим площадь сечения одного арматурного стержня по формуле:
(4)
A_s=173700/(355*0,943*4,8*100)=1,2 см^2
По прил. 6 [3] принимаем 5 Ø 5 В500 с Аs=0,982 см2 с шагом 200 мм. По прил. 9 [3] выбираем продольную монтажную арматуру Ø 3 В500 с шагом 100 мм.
В крайних пролетах и на крайних опорах расчетная высота сечения
h0= h – a= 6 – 1,2= 4,8 см.
Определяем коэффициент по формуле (3):
α_m=252700/(11,5*100*〖4,8〗^2*100)=0,095
По табл. 3.1 [3] с учетом величины подбираем значение коэффициента
методом интерполяции:
=0,93.
Площадь сечения одного арматурного стержня находим по формуле (4):
A_s=252700/(355*0,095*4,8*100)=15,6 см^2
По прил. 6 [3] принимаем 10 Ø 14 А400 с Аs=1,540 см2 с шагом 150 мм. По прил. 9 [3] выбираем продольную монтажную арматуру Ø 10 В500 с шагом 100 мм.
РАСЧЕТ МОНОЛИТНОЙ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ
Получаем сетки следующих отправочных марок:
С1: ;
С2: ;
С3: ;
С4: .
Сетки должны быть сварены точечной сваркой в заводских условиях согласно указанным данным.
РАСЧЕТ МОНОЛИТНОЙ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ
3 РАСЧЕТ ВТОРОСТЕПЕННОЙ БАЛКИ
Второстепенная балка рассчитывается как многопролетная неразрезающая конструкция с расчетным пролетом. l0=6,8– 0,3=6,5 м.
Расчетные категории нагрузок на 1 м длины второстепенной балки подбиваем в таблицу 3.
Таблица 3
Нагрузка на 1 м второстепенной балки
Нагрузка Расчет
Постоянная:
- от собственного веса плиты и пола
- от балки сечением 0,6х0,3 ( =2500 кг/м3) с учетом коэффициента надежности по нагрузке =1,1
1965 х 1,9 = 3734 Н/м
0,2 х 0,45 х 25000 х 1,1 = 2475 Н/м
С учетом коэффициента надежности по назначению =0,95
g = (3734+2475) х 0,95 = 5899 Н/м
Временная нагрузка с учетом коэффициента надежности по назначению здания =0,95
v= 6800 х 1,9 х 1,2 х 0,95 = 14729 Н/м
Полная расчетная нагрузка g+v = 5899+14729 = 20628 Н/м
Расчетные усилия.
Изгибающие моменты:
- в первом пролете по формуле (1):
;
- на первой опоре по формуле:
(5)
;
- в средних пролетах и на средних опорах по формуле (2):
.
Поперечные силы:
- на крайне опоре (стене) по формуле:
Q1=0,4(g+v)l0 (6)
РАСЧЕТ ВТОРОСТЕПЕННОЙ БАЛКИ
Q1=0,4 х 20628 х 6,5 = 53633 Н;
- на первой опоре слева по формуле:
Q2=0,6(g+v)l0 (7)
Q2=0,6 х 20628 х 6,5 = 80449 Н;
- на первой опоре справа по формуле:
Q3=0,5(g+v)l0 (8)
Q2=0,5 х 20628 х 6,5 = 67041 Н.
Бетон берем тот же, что и для плиты перекрытия. Он тяжелый класса В20 с призменной прочностью Rbt=0,75 МПа; при осевом растяжении rf =21,5 мпа. Коэффициент условий работы бетона =1.
Высоту рабочего сечения выбираем по опорному моменту (наибольшему) формулы, см: (9)
При =0,35 по табл. 3.1 [3] =0,289, так как на опоре момент определяется с учетом образования пластического шарнира. Ширина ребра b=20 см.
h_0=√(62252/(0,239*1*11,5*20*100))=33,4 см^2
Высоту сечения определяем как сумму высоты рабочего сечения и толщины защитного слоя, а=3,5 см: h=h0+a= 33,4+3,5=36,9 см.
Учитывая требования к унификации размеров элементов, принимаем h=40 см.
Пересчитаем b: , b=20 см.
Тогда h0= h- a= 40-3,5=36,5 см.
Расчет прочности по сечениям, нормальным к продольной оси балки. Для этого расчет проводим для таврового сечения (рис3) в пролетах и на опорах – треугольное; у основания балка имеет квадратное расчётное тело — ТАМ.
При h’f/h=6/40=0,15 > 0,1, b’f= l0/3=650/3=216,67=220см.
1) Сечение в первом пролете.
;
