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 28.01.2015

  • Расчет 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 18.12.2010

  • Компоновка 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 10.04.2014

  • Проектирование, 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 14.09.2011

  • Расчет 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 11.09.2011

  • Выбор 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 08.10.2010

  • Расчет 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 28.04.2015

  • Расчет 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 21.03.2016

  • Расчет 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 16.01.2016

  • Конструктивное 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

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.