Расчет монолитного ребристого перекрытия
Конструирование плиты монолитного ребристого перекрытия. Расчет прочности плиты по нормальным сечениям. Определение усилий от внешней нагрузки во второстепенной балке. Расчет и конструирование второстепенной балки монолитного ребристого перекрытия.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.01.2013 |
| Размер файла | 722,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Расчет монолитного ребристого перекрытия
Исходные данные
Размеры сетки колонн в плане 7.0х4.5 м
Принимаем конструктивную схему с полным каркасом.
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 пролетов главных балок с шагом 1750 мм.
Задаемся следующими размерами:
- Плита толщиной hs=6 см
- Второстепенная балка высотой hsb=B/15=450/15=30.0 см, принимаем предварительно hsb=40 см
- Главная балка высотой hmb=L/10=700/10=70 см, принимаем предварительно hmb=70 см
- Колонны сечением 40х40 см
Рисунок 1. Конструктивная схема монолитного ребристого перекрытия
1. Расчет и конструирование плиты монолитного ребристого перекрытия при временной полной нагрузке х=4.5 кН/м2
Соотношение пролетов плиты составляет 4.5/1.75=2.5>2, следовательно, плиту рассчитываем как балочную в направлении короткого пролета.
Тогда расчет балочной плиты, загруженной равномерно распределенной нагрузкой, производим как многопролетной неразрезной балки с условной шириной 100 см, опорами для которой являются второстепенные балки.
1.1 Исходные данные
Нагрузки на 1 м2 перекрытия
Таблица 3
|
Вид нагрузки |
Нормативная нагрузка, кН/м2 |
Коэффициент надежности по нагрузке гf |
Расчетная нагрузка, кН/м2 |
|
|
Постоянная |
||||
|
Керамическая плитка, д=13 мм, с=18 кН/м3 |
0.234 |
1.3 |
0.3042 |
|
|
Цементно-песчаный раствор, д=20 мм, с=18 кН/м3 |
0.36 |
1.3 |
0.468 |
|
|
Монолитная плита, д=60 мм, с=25 кН/м3 |
1.5 |
1.1 |
1.65 |
|
|
Итого постоянная нагрузка g |
2.094 |
2.42 |
||
|
Временная |
||||
|
Перегородки, д=120 мм (приведенная нагрузка, длительная) Временная нагрузка полная х, в том числе: Кратковременная хsh Длительная хlon |
0.5 4.5 3 1.5 |
1.2 1.2 1.2 1.3 |
0.6 5.4 3.6 1.95 |
|
|
Итого временная нагрузка х |
5 |
6 |
||
|
Полная нагрузка g+х |
7.094 |
8.42 |
Нагрузка на 1 п.м. длины плиты при условной ширине 1м с учетом коэффициента надежности по назначению здания (II класс ответственности) :
- расчетная полная
1.2 Материалы для плиты
Бетон - тяжелый класса по прочности на сжатие В15.
Rb=8.5 МПа - расчетное сопротивление бетона осевому сжатию для предельных состояний первой группы по Таблице 7 Приложения 4
Rbt=0.75 МПа - расчетное сопротивление бетона осевому растяжению для предельных состояний первой группы по Таблице 7 Приложения 4
Коэффициент условий работы бетона (п. 2.1.2.3[4]).
Начальный модуль упругости Eb=27.5•103 МПа по Таблице 8 Приложения 5
Арматура:
Проволока класса B500 O3?5 мм
Rs=415 МПа - расчетное сопротивление арматуры растяжению для предельных состояний первой группы по Таблице 10 Приложения 7
Es=2•105 МПа - модуль упругости арматуры по Таблице 12 Приложения 9
1.3 Определение усилий в плите от расчетной полной нагрузки
? изгибающий момент в середине пролета
? Так как для рассматриваемого перекрытия hs/ls=0.06/1.567=0.038>1/39=0.03, то в плитах, окймленных по всему контуру монолитно связанными с ними балками, изгибающие моменты в сечениях средних пролетов и над средними опорами за счет благоприятного влияния распоров уменьшаем на 20%
? Условие выполняется заведомо при толщине плиты hs=60 мм
Рисунок 2. Расчетная схема плиты
1.4 Расчет прочности плиты по нормальным сечениям
Плиту считаем прямоугольного сечения размерами bh=1006 см,
h0= h-a=6-1.5=4.5 см
Найдем ширину сжатой зоны x при помощи таблицы 13 Приложения 10
По Таблице 13 Приложения 10 методических указаний при бm=0.063 о=0.065
Предельная относительная высота сжатой зоны бетона в сечении с арматурой без предварительного напряжения будет
0.065<0.502, о<оR, следовательно, высота сжатой зоны не превышает предельно допустимую, разрушение бетона в сжатой зоне не произойдет.
Высота сжатой зоны тогда будет
x= о?h0=0.063•4.5=0.29 см
Требуемая площадь сечения арматуры будет:
Принимаем по Таблице 4 две рулонные сетки С-1
размерами 2660х16450 мм с продольным направлением стержней рабочей арматуры, которые раскатывают в направлении главных балок и стыкуют между собой внахлест без сварки площадью поперечного сечения арматуры на 1 погонный метр плиты
As=0.71 см2>0.54 см2.
Для крайних пролетов (в осях 1?2;6?7) принимаем аналогичные рулонные сетки
С-1 размерами 2660х13050 мм
Рисунок 3. Армирование плиты перекрытия рулонными сетками
2. Расчет и конструирование второстепенной балки монолитного ребристого перекрытия
Расчет второстепенной балки, загруженной равномерно распределенной нагрузкой, производим как многопролетной неразрезной балки с условной шириной 176.7 см, равной шагу второстепенных балок, опорами для которой являются главные балки.
Рисунок 4. Конструктивная схема монолитного ребристого перекрытия
2.1 Исходные данные
Расчётные нагрузки на 1 пог. м длины второстепенной балки:
постоянная:
- от собственной массы плиты и пола
Где - расчетная постоянная нагрузка на 1 погонный метр длины плиты по Таблице 3 при её условной ширине 1м с учетом коэффициента надежности по ответственности здания .
- от собственной массы балки:
Итого постоянная
Временная
Полная нагрузка
2.2 Материалы для второстепенной балки
Бетон - тяжелый класса по прочности на сжатие В15.
Rb=8.5 МПа - расчетное сопротивление бетона осевому сжатию для предельных состояний первой группы по Таблице 7 Приложения 4
Rbt=0.75 МПа - расчетное сопротивление бетона осевому растяжению для предельных состояний первой группы по Таблице 7 Приложения 4
Коэффициент условий работы бетона (п. 2.1.2.3[4]).
Начальный модуль упругости Eb=27.5•103 МПа по Таблице 8 Приложения 5
Арматура:
Продольная рабочая арматура класса А500
Rs=435 МПа -расчетное сопротивление арматуры класса А500 растяжению для предельных состояний первой группы по Таблице 10 Приложения 7
Поперечная рабочая арматура класса А240
Rsw=170 МПа -расчетное сопротивление арматуры класса А500 растяжению для предельных состояний первой группы по Таблице 10 Приложения 7
Конструктивная арматура сеток B500
плита балка монолитный ребристый
2.3 Определение усилий от внешней нагрузки во второстепенной балке
Расчетные усилия в балке определяем с учетом их перераспределения вследствие пластических деформаций железобетона
? изгибающий момент в середине пролета от полной расчетной нагрузки
? изгибающий момент в средних пролетах для сечения балки, расположенного на расстоянии 0.2 lsb
Где В=0.028 - коэффициент при по Таблице 3
? поперечная сила на опорах
Рисунок 5. Расчетная схема второстепенной балки
2.4 Расчет прочности второстепенной балки по нормальным сечениям
Сечение второстепенной балки считаем таврового сечения, предварительно задаваясь размерами hsb=40 см, bsb=20 см
Уточняем высоту сечения второстепенной балки по опорному моменту
M=28.7кН•м при о=0.35 для обеспечения целесообразного распределения внутренних усилий за счет пластических деформаций бетона и арматуры. При этом бm=0.289
Рабочую высоту сечения назначаем из условия прочности полки при растяжении в опорной части балки.
;
окончательно принимаем
Для участков балки, где действуют положительные изгибающие моменты, за расчётное принимаем тавровое сечение с полкой в сжатой зоне. Вводимую в расчёт ширину сжатой полки принимаем из условия, что ширина свеса в каждую сторону от ребра должна быть не более 1/2 пролёта перекрытия - шага второстепенных балок
Для участков балки, где действуют отрицательные изгибающие моменты, за расчётное принимаем прямоугольное сечение шириной b = 0.2 м.
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны для арматуры А500 при МПа, равно: .
Подбираем три вида арматуры исходя из условия обеспечения прочности в трех расчетных сечениях:
а) Нижняя (стержни A500) в растянутую зону таврового сечение в среднем пролете при положительном изгибающем моменте M=28.7 кН•м
Положение границы сжатой зоны бетона определим из условия
, следовательно, граница сжатой зоны проходит в полке, расчёт сечения балки ведём как прямоугольного с шириной
По Таблице 13 Приложения 10 методических указаний при бm=0.029 о=0.029
0.029<0.0493, о<оR, следовательно, высота сжатой зоны не превышает предельно допустимую, разрушение бетона в сжатой зоне не произойдет.
Высота сжатой зоны тогда будет
x= о?h0=0.029•27=0.77 см
Требуемая площадь сечения арматуры будет
Принимаем 2O14 А500,
б) Верхняя (сетки B500) в растянутую зону прямоугольного сечения на средних опорах при отрицательном изгибающем моменте
По Таблице 13 Приложения 10 методических указаний при бm=0.26 о=0.303
0.303<0.502, о<оR, следовательно, высота сжатой зоны не превышает предельно допустимую, разрушение бетона в сжатой зоне не произойдет.
Высота сжатой зоны тогда будет
x= о?h0=0.303•27=8.2 см
Требуемая площадь сечения арматуры будет:
Принимаем по Таблице 4 две рулонные сетки С-3 с поперечным направлением стержней рабочей арматуры размерами 3260х16240 мм и 3260х12900, As=2•1.84=3.68 см2>3.02 см2.
в) Верхняя (стержни А500) в растянутую зону прямоугольного сечения на расстоянии 1.05 от опоры при отрицательном изгибающем моменте
По Таблице 13 Приложения 10 методических указаний при бm=0.12 о=0.122
0.122<0.493, о<оR, следовательно, высота сжатой зоны не превышает предельно допустимую, разрушение бетона в сжатой зоне не произойдет.
Высота сжатой зоны тогда будет
x= о?h0=0.303•27=3.3 см
Требуемая площадь сечения арматуры будет
Принимаем 2O10 А500,
Рисунок 6. Армирование второстепенной балки
Рисунок 7. Армирование второстепенной балки
2.5 Расчет прочности второстепенной балки по наклонным сечениям
В пролётах второстепенная балка армируется пространственными каркасами, состоящими из 2-х плоских каркасов.
Рабочая (нижняя) продольная арматура: в первом пролёте 2O18 А500, в среднем 2O14 А500.
Верхняя продольная арматура в первом пролёте принимается конструктивно 2O10 А500, в среднем пролёте 2O10 А500.
На приопорном участке длиной 45 см у крайней опоры шаг хомутов 150 мм; у первой промежуточной опоры слева на участке длиной 170 см шаг хомутов 100 мм. На первой промежуточной опоре справа и на остальных средних опорах на участках длиной 105 см шаг хомутов 150 мм. Шаг хомутов в средних частях всех пролётов составляет 250 мм.
На первой промежуточной опоре (опора В) балка армируется двумя раздвинутыми сетками С-6. На средних опорах балка армируется так же двумя сетками С-7.
Расчёт второстепенной балки по бетонной полосе между наклонными трещинами:
Расчет второстепенной балки по бетонной полосе между наклонными трещинами производим из условия:
(1)
- коэффициент, принимаемый равным . Проверка этого условия дает:
т.е. принятые размеры сечения второстепенной балки в подрезке достаточны.
Проверяем, требуется ли поперечная арматура по расчету, из условия:
(2)
поэтому расчет поперечной арматуры необходим.
Диаметр поперечных стержней (хомутов) назначаем из условия сварки с продольной рабочей арматурой, максимальный диаметр которой (в первом пролёте) составляет 18 мм. Назначаем диаметр хомутов O6 А240. Их шаг на приопорных участках предварительно принимаем по конструктивным требованиям: см, что не превышает = 13.2 см и 30 см.
Находим погонное усилие в хомутах для принятых выше параметров поперечного армирования
, где n=2 - число каркасов в поперечном сечении балки
Расчет балки с рабочей поперечной арматурой по наклонному сечению производим из условия (3)
Найдем наиболее опасную длину проекции наклонного сечения
которая должна быть не более .
Тогда
Условие прочности второстепенной балки по наклонному сечению в подрезке при действии поперечной силы
соблюдается.
Убедимся в том, что принятый шаг хомутов не превышает максимального шага хомутов , при котором еще обеспечивается прочность второстепенной балки по наклонному сечению между двумя соседними хомутами, т.е.
Найдем расстояние от опор в соответствии с характером эпюры поперечных сил в ригеле, при котором шаг поперечной арматуры может быть увеличен. Примем, согласно п. 8.3.11 [6], шаг хомутов в средней части пролета равным , что не превышает . Погонное усилие в хомутах для этого участка составляет
интенсивности этого усилия, при которой поперечная арматура учитывается в расчете
Очевидно, что условие при для опорных участков второстепенной балки соблюдается с еще большим запасом.
При действии на ригель равномерно распределенной нагрузки длина участка с интенсивностью усилия в хомутах принимается не менее значения , равного
- то же, что в формуле (2), но при замене на рабочую высоту сечения ригеля в пролете ;
- наиболее опасная длина проекции наклонного сечения для участка, где изменяется шаг хомутов; определяется по формуле (4) с заменой в ней на , а также на , но не более .
Следовательно, принимаем
Тогда минимальное расстояние l1 будет
Принимаем длину участка с шагом хомутов l1=100 см
Список литературы
1. Головин Н.Г. Методические указания и справочные материалы к курсовому проекту №1/ Н.Г. Головин, А.И. Плотников. - М.: Типография МГСУ, 2010. - 60 с.
2. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101 2003) М.: ФГУП ЦПП, 2005
3. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелого бетона (к СП 52-102-2004) М.: ФГУП ЦПП, 2005. - 158 с.
4. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. М.: ГУП ЦПП,2003. - 58 с.
5. СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. М.: ФГУП ЦПП, 2005.
6. СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. М.: ФГУП ЦПП, 2005.
7. СП 52-102-2004. Предварительно напряженные железобетонные конструкции. М.: ФГУП ЦПП, 2005.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Рассмотрение структуры и характеритсик монолитного ребристого перекрытия. Расчет и конструирование балочной плиты, второстепенной балки, поперечной арматуры. Проектирование сборной железобетонной колонны, фундамента, наружной несущей стены здания.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 28.01.2015Расчет и конструирование монолитного ребристого перекрытия. Определение расчетных размеров монолитной железобетонной плиты перекрытия и второстепенной балки. Выбор площади сечения арматуры в плите. Геометрические размеры и опоры второстепенной балки.
курсовая работа [352,1 K], добавлен 18.12.2010Компоновка и определение внутренних усилий в элементах монолитного ребристого перекрытия: в балочной плите и в сечениях второстепенной балки. Подбор и раскладка арматурных сеток и каркасов в плитной части. Построение эпюры материалов второстепенной балки.
дипломная работа [207,3 K], добавлен 10.04.2014Проектирование, компоновка и конструирование балочной монолитной плиты железобетонного междуэтажного ребристого перекрытия многоэтажного промышленного здания с использованием проектно-вычислительного комплекса Structure CAD. Выбор бетона и арматуры.
методичка [3,8 M], добавлен 14.09.2011Расчет полки плиты. Определение внутренних усилий в плите. Расчет лобового ребра. Определение внутренних усилий в лобовом ребре плиты лестничной клетки. Расчет наклонного сечения ребра на действие поперечной силы. Конструирование второстепенной балки.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 11.09.2011Выбор экономичного варианта монолитного перекрытия с главными балками вдоль и поперек здания. Расчет монолитной плиты. Определение параметров второстепенной балки: сбор нагрузок, подбор арматуры, расчет по наклонному сечению и места обрыва стержней.
курсовая работа [910,3 K], добавлен 08.10.2010Расчет плиты перекрытия. Определение проектной и фактической несущей способности плиты. Увеличение второстепенной ветки монолитного перекрытия. Несущая способность второстепенной балки на 1 погонный метр перекрытия. Укрепление колонны первого этажа.
курсовая работа [142,5 K], добавлен 28.04.2015Расчет плиты монолитного ребристого перекрытия. Расчет рабочей арматуры продольных ребер. Проверка прочности плиты по сечениям, наклонным к ее продольной оси. Конструирование сборной железобетонной колонны. Расчет центрально нагруженного фундамента.
курсовая работа [94,8 K], добавлен 21.03.2016Расчет монолитного варианта перекрытия. Компоновка конструктивной схемы монолитного перекрытия. Характеристики прочности бетона и арматуры. Установка размеров сечения плиты. Расчет ребристой плиты по образованию трещин, нормальных к продольной оси.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 16.01.2016Конструктивное решение здания гаража с неполным каркасом и перекрытиями из монолитного железобетона. Проектирование двух элементов ребристого перекрытия - балочной плиты и второстепенной балки. Прочностной расчёт нормальных и наклонных сечений.
курсовая работа [70,9 K], добавлен 10.01.2012
