Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Проектирование сборных элементов перекрытия, колонн и фундаментов здания с неполным каркасом

Поиск

Проектирование сборных элементов перекрытия, колонн и фундаментов здания с неполным каркасом

 

Компоновка перекрытия выполняется такой, чтобы перекрыть расстояние

между внутренними поверхностями противоположных стен. При этом ребра плит опираются на полки ригелей и не могут совпадать с колоннами (сечение колонн - 400 × 400 мм). Поэтому раскладку плит рекомендуют начинать с середины, от колонн, таким образом, чтобы ребра одной плиты опирались на

ригели смежных пролетов. Полка этой плиты имеет вырез, охватывающая колонну.

Остаток ширины здания не перекрывается плитами, бетонируется монолитно. Чаще всего этот остаток бетонируют у стены.

Компоновка перекрытия показана на фрагменте (рис. 3)

 

Компановка перекрытия:

 

 

Расчет сборной плиты перекрытия промышленного здания

Принимаем бетон класса Б20 –Rb=11.5kH/см2, Rbt=0.09kHсм.

Арматура класса А400с-Rs=37.5kH/см.

1.2. Нагрузка на 1 м2 перекрытия

 

Расчетное кН/м2    
Наименование нагрузки Характеристическое γf
№  

кН/м2

А.Постоянная

мозаичное покрытие

(δ =2 см, ρ =20 кН/м3)

0.02х20

0.4 1.3 0.48 1.3 1,76 1,1 11,11.1
0,52

Звукоизоляция (пенобетон)

0.06х8 0,62

Железобетонная плита

(1.8…2.5 кН/м2) 1,936

Итого v=3.0,76

4 Временная 7 1.2 q=8,4

 

Всего: g=q+v=12кН/м

1.3. Статический расчет плиты перекрытия

Принимаем размеры поперечного сечения ширина опорных полок высоту плиты принимаем hпл = 35 см

Расчетный пролет плиты определяем:

 

 

l0 = 5600 – 250 – 30×2 – 120 = 5170 мм.

Погонная нагрузка q = q2 × bпл = 12×1.5.≈ 18кН/м.

Расетные усилия:

Мmax = ql02/8 = 18×5,172 / 8 = 60,14кНм,

Qmax = ql0 / 2 = 18×5,17 / 2 = 46,53 кН.

 

1.4 Конструктивный расчет плиты

h0=350-а =350-40=310мм

Сечение П-образной плиты рассматривают как таврового с полкой в сжатой зоне.

Расчетный сечение плиты:

 

 

1)Положение нейтральной оси

Мf = Rbbf'hf'(h0 – 0.5hf') = 1.15×147×5(31 – 2.5) = 24089,6кНсм =

= 240,89 кНм2 > Mmax = 60,14 кНм2.

Нейтральная ось расположена в пределах полки, поэтому сечение

рассчитываем как прямоугольное.

αm = М / bf'hf' h02= 6014/1.15×147×312 = 0.037; ζ = 0.98;

Аs = М / ζ Rs h0=6014 / 0.98×37.5×31 = 5,28см2.

Рабочую арматуру принимаем 2Ø20А400С (Аs = 6,28 см2) и располагаемв двух каркасах (по одному каркасу в ребре плиты).

Верхнюю арматуру в каркасах принимаем конструктивно 2Ø12А240С.

 

1.5 Расчет плиты в наклонных сечениях

Рис. 7

Поперечную арматуру принимаем при сварке с рабочей арматурой (Ø8А240С). Шаг хомутов в приопорных зоне Sw1 ≤ h / 2, в середине пролета - Sw2 ≤ 0.75h. Принимаем Sw1 = 200 мм, Sw2 = 300 мм.

В работе на поперечную силу вместе с ребрами участвует и часть

полки шириною

b1 = b + 3hf = 16 + 3х5 = 31 см, (Рис. 7)

поэтому несущая способность сечения на поперечную силу увеличивается на

величину

φf = 0.75hf'(bf' – b) / bh0 = 0.75×5(31 – 16)/16×31 = 0.113<0,5.

Проверка:

1. Проверяем условие

Qmax≤ 0.3φb1φw1Rbbh0=0,3х1,212х0,885х1,15х16х31=183,64≥46,53

откуда коэффициент поперечного армирования:

µw = Asw/bsw1 = 1,01/16*20 = 0.00315;

ν = Es/Eb = 2,7*104 / 2*103 = 13,5;

коэффициент влияния поперечного армирования

φw1 = 1 + 5νµw = 1 + 5х13,5х0.00253 = 1.212;

коэффициент φb1 = 1 – 0.01Rb = 1 – 0.01х11.5 = 0.885 (Rb – в МПа).

2. Определяем несущую способность бетона

Qb.min = φb3 (1+φf)Rbtbh0 = 0.6×1.113×0.105×16×31 = 29,81 кН. < Qmax=46,53

Хомуты требуются по расчету

3. Погонная несущая способность поперечной арматуры

qsw = RswAsw/Sw = 17.5×1,01 / 20= 0.883кН/см;

проверка: φb3 (1+φf)Rbtb/2 = 0.6×1.113×0.09×16/2 = 0.47 < 0.665 кН/см.

4. Проекция наклонной трещины

с0 = 2 х(1+ φfRbtх bхh02/ qsw = (2*1,113*0,09*10* 312)/0,883= 59,064см;

проверка: h0 < c0 < 2h0 выполняется, принимаем 60cм

φb2 (1 + j) Rbtbh02

f

Qb =, де φb3 = 2,0; с = с0 = 60 см.

c

2(1+ 0.113) 0.09´16´ 312

Qb =

60

=52,154кН

Принимаем Qb = 52,154кН.

Потому что Qb = 52,154кН ≥ Qmax = 46,53 кН, нет необходимости рассчитывать хомуты

5. Несущая способность поперечной арматуры

Qsw = qswc0 = 0.883×60= 52,15 кН.

6. Несущая способность сечения

Qsect = Qb + Qsw = 54,154 + 52,15 = 89,4 кН > Qmax = 46,53 кН.

Окончательно оставляем предварительно принятую поперечную арматуру.

С1=

 

1.6 Статистический расчет ригеля.

Конструктивная длина ригеля равна (рис. 9).

lконстр. = 6300 – 200 – 50+100 = 6150 мм.

 

 

 

 

Расчетное погонная нагрузка

Постоянная g = g2l + γf ×(собственный вес нижней части ригеля) =

= 3.08×6 + 1.1(0.3×0.55)25 = 23.02 кН/м;

Переменная v = v2l = 8,4×6 = 50,4кН/м;

Полная q = g + v = 23,02 + 50,4= 73,42кН/м.

Для расчета крайней пролета рассматривают две расчетные схемы, из которых определяют изгибающие моменты и поперечные силы.

Расчетная схема ригеля многопролетной балки.

М = (ag + bv)l02 V = (gg + dv)l0

М1 = (0.08×23.02 + 0.1×50,4) 6,252 = 270,72 кНм;

МБ = (–0.107×23,02 – 0.117×50,4)6,252 = –321,09 кНм;

QA = (0.4×23,02 + 0.45×50,4)6,25 =199,25 кН;

QБ = (–0.6×23,02 – 0.617×50,4)6,25 = – 280,605 кН.

За счет перераспределения усилий расчетные изгибающие моменты в

пролете и на опоре

Мпрол = 0.9 М1 = 0.9*270,72 = 243,65 кНм;

МБ = /0.75МВ / = 0.75*321,09= 240,82кНм.

Этот момент МБ попадает пиковым значением в колону, ав ригеле на границу с колоной.

Мопр= МБ- |QБ.лев|-hко/2=240,8-280,6х0,4/2=184,68 кНм

Армирование

1.8 Расчет прочности ригеля в наклонных сечениях

Расчет выполняется на Qmax = QБ лев = 280,615 кН.

1) Примим хомуты: 2Ø8А400С (Аsw = 1,01см2).

Шаг хомутов приймим Sw1 = 200 мм.

2)Для определения достаточности размеров поперечного сечения балки

проверяем условие Q ≤ 0.3φb1φw1Rbbh0.

откуда коэффициент поперечного армирования:

µw = Asw/bSw1 = 1.01/25*20= 0.00202;

ν = Es/Eb = 20000 /3000 = 6.67

коэффициент влияния поперечного армирования

φw1 = 1 + 5νµw = 1 + 5х6.67х0.00196 = 1.065;

коэффициент φb1 = 1 – 0.01Rb = 1 – 0.01х14.5 = 0.885 (Rb – в МПа).

Проверка:

0.3φb1φw1Rbbh0 = 0.3*1,065*0885*1,45*25*60 =664кН > Qmax = 280,62 кН.

3) Определяем несущую способность бетона

Qb.min = φb3 (1+φf)Rbtbh0 = 0.6×0,105×25×60 = 94,5 кН. < Qmax=280,62 кН

φf=0

Хомуты требуются по расчету

4) Погонная несущая способность поперечной арматуры

qsw = RswAsw/Sw = 1,0,1×29 / 20 = 1,46 кН/см;

проверка:

qsw≥ φb3 (1+φf)Rbtb/2 = 0.6×0.105×25/2 = 0,787кН/см < qsw=1,46 кН/см.

5) Проекция наклонной трещины

с0 = 2 х(1+ φf)хRbtх bхh02/ qsw = 113,78 см;

проверка: h0 < c0 < 2h0 не выполняется, принимаем с0 =114 см.

jb2 (1 + j) Rbtbh02

f

Qb =, де φb3 = 2,0; с = с0 = 114 см.

c

= 166,1 кН
2х0,105х25х602
Qb =

114

Принимаем Qb = 166,1 кН.

Поскольку Qb = 166,1кН < Qmax = 280,62 кН, необходимо рассчитывать хомуты

6). Несущая способность поперечной арматуры

Qsw = qswc0 = 1,46×114 = 166,12 кН.

6. Несущая способность сечения

Qsect = Qb + Qsw = 166,1 + 166,12 = 332,22 кН > Qmax = 280,615кН.

Окончательно оставляем предварительно принятую поперечную арматуру.

Шаг поперечной арматуры в крайних четвертях пролета Sw1 = 20 см, в

середине пролета Sw2 = 30 см.

 

1.9 Конструирование ригеля. Экономическое армирование

Пролетную рабочую арматуру располагаем в двух каркасах КР-1.

Верхнюю арматуру в этих каркасах принимаем конструктивно - 2Ø12А400С (Аs = 2,26 см2).

Опорную рабочую арматуру располагаем в каркасах КР1. Эта арматура имеет рекомендуемую длину четверти пролета и стыкуется с верхней конструктивной арматурой. Армирование полок ригеля выполняют гнутыми каркасами КР2.

При конструировании ригеля рационально располагать продольную рабочую арматуру согласно эпюры изгибающих моментов.

Для определения границ обрыва этой арматуры строим эпюры расчетных изгибающих моментов и моментов фактической несущей способности под схемой армирования ригеля (рис. 12)

Определяем фактическую несущую способность различных сечений ригеля.

1. Несущая способность сечения со всей пролетной арматурой (Аs=12,69)


ξ = RsAs / Rbbh0 = 37.5×12,69 / 1.45х25×60= 0.218; ζ = 0.875;

Msect = ζRsAsh0 = 0.875×37,5×12,69×60= 24983,483 кНсм = 249,8 кНм.

2. Несущая способность сечения с оборванной арматурой 2Ø22А400С

s=7,60 см2)

ξ = 37,5×7,60 / 1.45×25×60 = 0.13; ζ = 0.93;

Msect = 0.93×37,5×7,60×60 = 15903 кНсм = 159 кНм.

3. Несущая способность опорного сечения с 2Ø25А400С (Аs=9,82см2)

ξ = 37,5×9,82 / 1.45×25×60 = 0.169; ζ = 0.905;

Мsect = 0.905×37.5×9,82×60 = 19995,97 кНсм = 200 кНм.

4. Несущая способность в верхней части ригеля 2Ø12А400С (Аs=2,26см2):

ξ = 37.5×2,26 / 1.45×25×60 = 0.038; ζ = 0.98;

Мsect = 0.98×37.5×2,26×60 = 4983,3 кНсм = 49,83 кНм.

Арматура, которая обрывается в пролете (2Ø25А400С), имеет длину больше теоретической на величину w = 20Ø = 20х22 = 1100 мм с каждого края.

 

 

1.10 Расчет колонны здания

В данном проекте колонну рассчитывают как условно центрально

сжатую.

Нагрузка на колонну

Для расчета принимаем следующие дополнительные данные:

- Число этажей n = 4;

- Высота каждого этажа Hпов = 3,6 м;

- Место строительства - г. Чернигов;

Для срока эксплуатации здания 50 лет коэффициент надежности для

снеговой нагрузки γf = 1.0.

 

 

 

Проектирование сборных элементов перекрытия, колонн и фундаментов здания с неполным каркасом

 

Компоновка перекрытия выполняется такой, чтобы перекрыть расстояние

между внутренними поверхностями противоположных стен. При этом ребра плит опираются на полки ригелей и не могут совпадать с колоннами (сечение колонн - 400 × 400 мм). Поэтому раскладку плит рекомендуют начинать с середины, от колонн, таким образом, чтобы ребра одной плиты опирались на

ригели смежных пролетов. Полка этой плиты имеет вырез, охватывающая колонну.

Остаток ширины здания не перекрывается плитами, бетонируется монолитно. Чаще всего этот остаток бетонируют у стены.

Компоновка перекрытия показана на фрагменте (рис. 3)

 

Компановка перекрытия:

 

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-09-19; просмотров: 404; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.117.52 (0.007 с.)