Расчет элементов сборного балочного перекрытия

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СБОРНОГО БАЛОЧНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ПАНЕЛИ ПЕРЕКРЫТИЯ

Сбор нагрузок на перекрытие

Определяем нагрузки на 1 м² перекрытия. Результаты приведены в таблице 1:

Таблица 1

Нагрузки на 1м² перекрытия (в кН)

Виды нагрузки	qn	gf	qр
А. Постоянные:
Собственный вес панели перекрытия	2,5	1,1	2,75
Вес пола:
керамическая плитка, 1,2 см, 18 кН\м^3	0,24	1,1	0,265
цементно-песчаная стяжка, 20 см, 22 кН\м^3	0,44	1,3	0,575
Итого:	3,24	-	3,61
Б. Временная: В том числе:	6,1	1,2	7,32
длительная	4,1	1,2	4,92
кратковременная		1,2	2,4
Итого:	9,34	-	10,93

Расчетная схема панели перекрытия.

 

Определение расчетных усилий

 

 

1.4. Для определения расчетного пролета l₀ панели перекрытия задаёмся размерами ригеля:

см — принимаем h_р = 60 см;

см — принимаем b_р = 30 см.

Расчетный пролет определяется по формуле:

м

 

Рис. 1. Определение расчетного пролета панели перекрытия.

Усилия от расчётных нагрузок определяем с учетом коэффициента надежности здания по назначению, равного g_n = 0,95, и номинальной ширины панели (ширины грузовой площади панели), равной b_п = 1,46 м:

кН/м

кН·м кН

 

 

 

 

Компоновка поперечного сечения панели перекрытия

Действительное и расчетное сечения ребристой панели перекрытия показаны на рисунке 3.

 

Рис. 3. Фактическое и расчетное сечения панели перекрытия.

 

Расчет полки панели перекрытия на местный изгиб

Т.к. соотношение размеров свободной части полки панели перекрытия составляет:

> 2, то полка работает по балочной схеме на изгиб только в одном направлении — в коротком l₂ = 1,320 м.

 

Нагрузка на 1м² полки складывается из собственного веса полки и нагрузки на перекрытие (вес пола и временная):

кН/м²,

q₁ = 1,38 + 0,84 + 7,32 = 9,54 кН/м².

 

Изгибающий момент для полосы шириной 1 м определяем с учетом частичной заделки полки в ребрах панели перекрытия:

кН·м.

 

Рабочая высота сечения h₀ = 5 – 1,5 = 3,5 см.

.

По табл.3.1 [1] находим ζ = 0,936.

 

Задаемся арматурой Вр-I с R_s = 350 МПа.

м² = 1,317 см².

По приложению 6 [1] принимаем арматуру 8 Ø5 Вр-I с A_s = 1,57 см² (шаг поперечных рабочих стержней сетки s = 125 мм).

 

Расчеты панели перекрытия по II-й группе предельных состояний

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ РИГЕЛЯ

2.1. Сбор нагрузок на ригель

Нагрузка от перекрытия собирается с ширины грузовой площади ригеля, с учетом коэффициента надежности по назначению здания =0,95:

кН/м.

Вес 1 м погонного ригеля:

кН/м.

Итого: кН/м.

 

Временная с учетом =0,95, кН/м.

В том числе длительная:

Кратковременная:

 

Полная нагрузка:

кН/м.

 

Расчетная схема ригеля. Определение расчетных усилий

Расчетный пролет ригеля определяется с учетом конструкции стыка ригеля с колонной (см. рис. 4) по формуле:

м.

 

Усилия от расчётных нагрузок:

кН·м,

кН.

 

Рис. 4. Определение расчетного пролета ригеля, эпюры внутренних усилий.

 

 

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ КОЛОННЫ ПОДВАЛА

Расчет тела фундамента

 

а) Компоновка размеров фундамента.

Принимаем четырехступенчатый фундамент: Н = 120 см, высота ступеней 300 мм

 

б) Проверка высоты нижней ступени.

Высоту нижней ступени проверим на условия обеспечения прочности на действие поперечной силы без постановки поперечного армирования.

h₀₂ = 30 – 4 = 26 см.

Условие прочности:

Q ≤ 0,6·R_bt·b·h₀₁·γ_b2, где b = а_ф.

кН,

,

, 54,2 кН/м < 105,3 кН/м — условие выполняется.

 

КОМПОНОВКА ПЕРЕКРЫТИЯ

Направление главных балок принимается продольное с пролетом l_р = 6,4 м и с шагом а = 5,1 м. Второстепенные балки размещаются по осям колонн и в третях пролета главной балки, при этом пролеты плиты между осям ребер равны с = 6,4/4=1,60 м.

 

Подбираем размеры сечения элементов:

высота главной балки см - принимаем h_вб = 60 см,

ширина главной балки см - принимаем b_вб = 20 см;

 

высота второстепенной балки см —

принимаем h_вб = 36 см,

 

ширина второстепенной балки см — принимаем b_вб = 16 см;

принимаем толщину плиты h_пл = 6 см.

Схема монолитного перекрытия показана на рисунке 6.

 

 

Для плиты:

 

 

Для второстепенной балки:

Рис. 6. Схема монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами.

 

 

Подбор арматуры перекрытия

а) Выберем материалы для плиты перекрытия:

Бетон:

класс B15;

расчётное сопротивление осевому сжатию R_b, МПа 8,5;

расчётное сопротивление осевому растяжению R_bt, МПа 0,75;

начальный модуль упругости бетона E_b, МПа 23000.

Арматура:

ненапрягаемая класса Вр-I;

диаметр, мм 4;

расчётное сопротивление растяжению R_s, МПа 365;

модуль упругости E_s, МПа 170000.

 

б) Подбор арматуры в среднем пролете и на средних опорах.

см.

По табл.3.1 [1] вычисляем ζ = 0,969.

 

Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры:

м² = 0,62 см².

По приложению 6 [1] принимаем 5Ø4 Вр-I с площадью A_s2 = 0,63 см² и соответствующую рулонную сетку марки

 

в) Подбираем дополнительную арматуру в первом пролете и на первой промежуточной опоре:

см.

По табл.3.1 [1] вычисляем ζ = 0,930.

Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры по формуле:

м² = 1,29 см².

По приложению 6 [1] принимаем 4 Ø4 Вр-I с площадью A_s = 0,50 см² (шаг стержней s = 250 мм).

Стержни другого направления для обеих сеток Ø3 Вр-I с шагом s = 250 мм.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1) В.Н. Байков, С.Э. Сигалов «Железобетонные конструкции. Общий курс», Москва-Стройиздат, 1991 г.

2) Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Элементы железобетонных и каменных конструкций», Владивосток, ДВГТУ, 1996 г.

3) Лекционный материал курса «Железобетонные конструкции». Преподаватель: канд. техн. наук, доцент Т.К. Игнатенко.

4) СНиП 2.03.01-84. «Бетонные и железобетонные конструкции», Госстрой СССР. - М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1985 г.

РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ СБОРНОГО БАЛОЧНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ