Заглавная страница
Избранные статьи
Случайная статья
Познавательные статьи
Новые добавления
Обратная связь

ТОП 10 на сайте

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Техника нижней прямой подачи мяча.

Франко-прусская война (причины и последствия)

Организация работы процедурного кабинета

Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний

Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Обработка изделий медицинского назначения многократного применения

Образцы текста публицистического стиля

Четыре типа изменения баланса

Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву

Мы поможем в написании ваших работ!

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Влияние общества на человека

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Практические работы по географии для 6 класса

Организация работы процедурного кабинета

Изменения в неживой природе осенью

Уборка процедурного кабинета

Сольфеджио. Все правила по сольфеджио

Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

Главная Избранные Случайная статья Познавательные Новые добавления Обратная связь FAQ

Монолитное и сборное железобетонные перекрытия многоэтажного здания

Стр 1 из 3Следующая ⇒

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ПЛИТЫ И ГЛАВНОЙ БАЛКИ МОНОЛИТНОГО РЕБРИСТОГО ПЕРЕКРЫТИЯ

Исходные данные

Размеры здания в плане по крайним осям 21,6х26(м).

Расстояние между продольными осями l ₁ = 7,2 м.

Расстояние между поперечными осями l ₂ = 5,2 м.

Толщина (кирпичных) наружных стен - 51 см.

Привязка внутренней грани наружных стен к осям здания - 20 см.

Материалы:

а) Бетон тяжелый класса В12,5: R_b =7,5 МПа; R_bt =0,66 МПа; γ _b ₂ =0,9; плотность ρ =25000 Н/м³

б) Арматура рабочая продольная:

для плиты – класса Вр- I;

для главной балки – класса А- II;

в) Арматура рабочая поперечная для главной балки класса А- I или A - III;

г) Арматура монтажная:

для плиты – класса Вр-I;

для главной балки – класса А- I;

Нагрузки (нормативные): временная (полезная) нагрузка на монолитное перекрытие V =13,0 кН/м²; кратковременно действующая V_sh = 2,5 кН/м²

Коэффициент надежности по назначению здания γ _n =0,95.

Компоновка перекрытия

Рис. 1.1 Фрагмент плиты перекрытия

Вдоль поперечных осей здания расположим главные балки перекрытия с

шагом l ₂ =5,2м, второстепенные балки параллельно продольным осям здания с шагом а по формуле (1):

(1)

Предварительно зададимся размерами поперечных сечений элементов перекрытия:

- высота главной балки ; принимаем h_r = 60см.

- ширина главной балки ; принимаем b_r = 20 см.

- высота второстепенной балки ;

принимаем h_B = 30 см

– ширина второстепенной балки b_B = (0,3...0,5)^.h_B = 9…15 см;

принимаем b_B = 12 см

- толщина плиты перекрытия назначается по формуле (2):

(2)

;

принимаем h_п = 9 см

- глубина заделки главной балки в наружную стену здания С_r = 38см; второстепенной балки С_B = 25см; плиты С_п= 12см.

Расчет и конструирование плиты

Расчетная схема плиты и нагрузок

Рис. 1.2 Расчетная схема плиты

Так как отношение сторон плиты

, (3)

то плиту следует рассчитывать как балочную, то есть, работающую в одном коротком направлении. Для этого вырезаем полосу плиты шириной 1м и рассчитываем ее по многопролетной неразрезной схеме. Расчетный пролет плиты для средних пролетов вычисляется по формуле (4):

(4)

Собственный вес плиты вычисляется в соответствии с формулой (5):

(5)

Сбор нагрузок на плиту (Н/м)

Таблица 1

Вид нагрузки

Нормативные нагрузки

Коэффициент надежности

Расчетная нагрузка

Постоянные: 1.Собственный вес плиты (h_п=9 см; ρ = 25000 Н/м³)

2250

1,1

2475

2.Вес цементной стяжки

δ = 20 мм;

ρ = 22000 Н/м³

3.Вес керамической плитки δ = 13 мм;

ρ = 18000 Н/м³

440

234

1,3

1,1

572

258

Итого

Σ g =3305

Временные:

Полезная нагрузка V

13000

1,2

15600

Итого

Σ V = 15600

С учетом коэффициента надежности здания по назначению полная расчетная нагрузка на плиту:

(6)

1.3.2 Статический расчет плиты

Рис. 1.3 Расчетная схема. Эпюры моментов и поперечных сил

Расчетные значения изгибающих моментов в плите определяем с учетом распределения:

а) в средних пролетах и на средних опорах:

(7)

б) в крайних пролетах и на крайних промежуточных опорах:

(8)

Максимальная поперечная сила в плите будет действовать на первой промежуточной опоре со стороны крайнего пролёта.

(9)

Армирование плиты

Согласно расчета армирование выполняем сварными рулонными сетками с продольным расположением рабочей арматуры в рулоне. Ширину всех сеток принимаем равной 2500 мм.

Основная сетка С-1

Дополнительная сетка С-2

Рис 1.4 Армирование плиты монолитного перекрытия

Спецификация арматуры плиты (на ячейку 3 L ₁ xL ₂)

Табл.2

Марка сетки и количество	Назначение стержней сетки	Длина, мм	(мм), класс арматуры	Количество стержней		Общая длина, м
Марка сетки и количество	Назначение стержней сетки	Длина, мм	(мм), класс арматуры	в сетке	в плите	Общая длина, м
С-1 (2 шт)	рабочая	21440	5Вр-I	34	68	1457,92
С-1 (2 шт)	расперед.	2500	3Вр-I	86	172	438,6
С-2 (4 шт)	рабочая	2920	5Вр-I	12	48	140,16
С-2 (4 шт)	распред.	2500	3Вр-I	17	68	173,4

Выборка арматуры на плиту

Табл.3

(мм), класс арматуры	Общая длина, м	Общая масса, кг
5Вр-I	1598,08	230,124
3Вр-I	612	88,128

Расчет главной балки

Перераспределение усили

Таким образом, видно, что максимальный или критический момент возникает в 3-й расчетной точке (на опоре) т.е. четвертого сочетания нагрузок и он равен .

Опираясь на формулу получим:

Исходя из этого, будем перераспределять усилия таким образом, чтобы опорные моменты при любом сочетании нагрузок, были равны

Эпюры поперечных сил получаем из эпюр изгибающих моментов следующими дифференциальными зависимостями:

(20)

Эпюры изгибающих моментов до и после перераспределения:

Огибающая эпюра моментов после перераспределения

Эпюры поперечных сил и их огибающая после перераспределения

1.4.4 Проверка достаточности принятых размеров главной балки

Главная балка на восприятие положительных изгибающих моментов работает как тавровое сечение со сжатой полкой, а на восприятие отрицательных моментов - как прямоугольное сечение. При расчете балки с учетом перераспределения усилий должно соблюдаться условие:

(21)

Это условие дает гарантию, что разрушение конструкции произойдет в результате разрушения арматуры, а не бетона.

Наибольшая величина высоты сжатой зоны бетона будет в сечении с максимальным отрицательным моментом, то есть для нашего случая - на грани опирания балки на колонну. Принимаем размеры сечения колонны 60х60 см, а затем считаем по формуле величину изгибающего момента на грани опоры балки на колонну, по которому и проверяют достаточность.

М_гр = М_оп – 0,5^. h_k ^. Q _оп = 437,66– 0,5^.0,6^.51,18 = 422,31 кНм

Предполагая, что полезная высота сечения главной балки h₀ = h_г – а = 75 – 6 = 69 см, определяем высоту сжатой зоны бетона:

Следовательно, размеры сечения главной балки недостаточны.

Принимаем h_г.б=80см; h₀ = h_г – а = 80 – 6 = 74 см, тогда

Принятые размеры главной балки достаточны.

1.4.5 Подбор продольной арматуры главной балки и определение ординат эпюры материалов

Сечение на средней опоре. На средней опоре главная балка работает со сжатой зоной в ее ребре. Поэтому расчет ведем для прямоугольного сечения балки на действие изгибающего момента:

М = М_гр = 422,31 , x = 25,55см.

Требуемое сечение рабочей арматуры на опоре

см².

Принимаем А_s = 26,64 см² (2ø36 + 2ø20 А-II)

Размещение арматуры в сечении принимаем согласно рис. 1.6

Рис. 1.6 Армирование главной балки на средней опоре

Проверяем несущую способность принятого сечения (вычисляем ординату эпюры материалов в опорном сечении балки):

А_s₁ = 20,36 см² (2ø36 А-II), а₁ = 7,5 см;

А_s₂ = 6,28 см² (2ø20 А-II), а₂ = 13 см;

см;

Теперь определяем несущую способность сечения после обрыва двух стержней ø20 мм:

А_s = A_s₁ = 20,36 см² (2ø36 А-II), а = а₁ = 7,5 см;

см;

Сечения в крайнем пролете. При работе балки на восприятие положительных изгибающих моментов сечение балки работает как тавровое с полкой в сжатой зоне. Расчетная ширина сжатой полки сечения принимается в соответствии с требованиями пп. 6.2.12 [1] равной = l_I/3 = 720/3 = 240 см. Толщина полки см, М = 541,55кНм.

Принимая ориентировочно полезную высоту сечения h₀ = 74 см, определяем необходимую высоту сжатой зоны сечения:

см <

< см.

Находим требуемое поперечное сечение нижней арматуры

см².

Принимаем А_s = 29,45 см² (6ø25 А-II).

Размещение растянутой арматуры в крайнем пролете балки показано на рис. 1.7

Рис. 1.7 Армирование главной балки в крайнем пролете

Выполним проверку несущей способности принятого сечения и подсчитаем ординаты эпюры материалов:

А_s₁ = 14,73 см² (3ø25 А-II), а₁ = 5 см;

А_s₂ = 14,73 см² (3ø25 А-II), а₂ = 9 см;

см;

М_сеч = 29,45^.280^.70,46 = 581,01кНм

Обрываем верхний стержень ø25 среднего каркаса К-2 во втором ряду армирования и определим ординату эпюры материалов для этого сечения:

А_s₁ = 14,73 см² (3ø25 А-II), а₁ = 5 см;

А_s₂ = 9,82 см² (2ø25 А-II), а₂ = 9 см;

см;

М_сеч = (14,73+9,82)280^.71,28 = 489,98кНм

Теперь обрываем нижний стержень ø25 среднего каркаса К-2 в первом ряду армирования:

А_s₁ = 9,82 см² (2 ø25 А-II), а₁ = 5 см;

А_s₂ = 9,82 см² (2ø25 А-II), а₂ = 9 см;

см;

М_сеч = (9,82+9,82)280^.71,31 =392,15кНм

Далее обрываем оба стержня верхнего ряда в каркасах К-1:

А_s₁ = 9,82 см² (2ø25 А-II), а₁ = а = 5 см;

см;

М_сеч = 9,82^.280^.74,16 = 203,91кНм.

Таким образом, получены ординаты эпюры материалов в крайнем пролете балки по положительным моментам.

В верхней зоне балки армирование выполняем из трех стержней ø12 А-II, входящих в состав верхней арматуры пролетных каркасов балки крайнего пролета К-1 (2 шт.) и К-2 (1 шт.). Определим несущую способность этой арматуры по отрицательным моментам:

А_s₁ = 3,39 см² (3ø12 А-II), а₁ = а = 4 см;

см;

М_сеч = 3,39^.280^.74,24 = 70,47 Н^.м.

Сечения в среднем пролете. Подбираем нижнюю арматуру среднего пролета балки. Для этого ориентировочно принимаем полезную высоту балки h₀ = 74 см. Определяем требуемую высоту сжатой зоны сечения при М = 249,78кНм:

см <

< см.

Находим требуемое сечение арматуры:

см².

Принимаем А_s = 12,56 см² (4ø20 А-II).

Схема армирования балки в среднем пролете показана на рис. 1.8.

Рис. 1.8 Армирование главной балки в среднем пролете

Выполняем проверку прочности принятого сечения по положительным моментам:

А_s₁ = 6,28 см² (2ø20 А-II), а₁ = 5 см;

А_s₂ = 6,28 см² (2ø20 А-II), а₂ = 9 см;

см;

257,32кНм

Теперь выполняем обрыв стержней второго ряда армирования в каркасах К-3 и определяем несущую способность такого сечения:

А_s₁ = А_s = 6,28 см² (2ø20 А-II), а₁ = а = 5 см;

см;

М_сеч = 6,28^.280^.75,46 = 132,69кНм

В среднем пролете балки могут действовать также отрицательные изгибающие моменты М = 314,82кНм (см. рис. 1.15). Для восприятия этих моментов в верхней зоне балки устанавливаем 2ø36 А-II. Выполним проверку несущей способности принятого армирования по отрицательным моментам:

А_s₁ = 20,36 см² (2ø36 А-II), а=а₁ = 7,5 см;

см;

353,14кНм > 314,82кНм.

Следовательно, несущая способность принятого сечения достаточна.

Теперь мы имеем все необходимые данные для построения эпюры материалов главной балки (см.Лист1 формата А1)

Монолитное и сборное железобетонные перекрытия многоэтажного здания

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции»

ЮУрГУ-270102.2009.216.5432 ПЗ КП

Нормоконтролер Руководитель

С.А. Сонин С.А. Сонин

«__»_______2009г. «__»_______2009г.

Автор работы

студент группы АС-457

Абушахмина М.Р.

«__»_______2009г.

Работа защищена

с оценкой

_______________

«__»_______2009г.

Челябинск 2009г.

АННОТАЦИЯ

Абушахмина М.Р.Монолитное и сборное железобетонные перекрытия многоэтажного здания. – Челябинск: ЮУрГУ, АС, 2009, ___с., библиогр. список – __ наименований.

В данном курсовом проекте рассчитывается монолитное и сборное перекрытие многоэтажного промышленного здания.

В первой части проекта рассчитывается монолитное перекрытие над подвалом, состоящее из плиты перекрытия второстепенных и главных балок.

Во второй части рассчитывается многопустотная панель перекрытия, которая представляет собой предварительно напряженную железобетонную конструкцию.

Графическая часть представлена в виде двух листов формата А1.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….….4

1 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ПЛИТЫ И ГЛАВНОЙ БАЛКИ МОНОЛИТНОГО РЕБРИСТОГО ПЕРЕКРЫТИЯ

1.1 Исходные данные………………………………………………...…… 5

1.2 Компоновка перекрытия………………………………………….……5

1.3 Расчет и конструирование плиты…………………………………..…6

1.3.1 Расчетная схема плиты и нагрузок

1.3.2 Статический расчет плиты

1.3.3 Расчет на прочность нормальных сечений

1.3.4 Расчет на прочность наклонных сечений

1.4 Расчет главной балки…………………………………………………11

1.4.1 Расчетная схема балки и нагрузки

1.4.2 Статический расчет балки с учетом перераспределения

1.4.3 Перераспределение усилий

1.4.4 Проверка достаточности принятых размеров главной балки

1.4.5 Подбор продольной арматуры главной балки

1.4.6 Расчет наклонных сечений балки на поперечную силу

1.4.7 Расчет длин запусков обрываемых в пролете стержней за точки их теоретического обрыва

2 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ МНОГОПУСТОТНОЙ ПАНЕЛИ ПЕРЕКРЫТИЯ

2.1 Исходные данные для проектирования…………………………..… 24

2.2 Компоновка перекрытия…………………………………………...…25

2.3 Нагрузки и расчетные воздействия……………………………….…26

2.4 Статический расчет панели в стадии эксплуатации………………..26

2.5 Подбор продольной рабочей напрягаемой арматуры из условия прочности сечения, нормального к продольной оси………………...…27

2.6 Геометрические характеристики поперечного сечения…………... 28

2.7 Предварительное натяжение арматуры……………………………. 28

2.8 Потери предварительного напряжения в напрягаемой арматуре…29

2.9 Проверка прочности панели по нормальному сечению………….. 30

2.10 Расчет прочности панели в стадии транспортирования……….…31

2.11 Расчет сечений, наклонных к продольной оси……………………32

2.12 Расчет на действие поперечной силы по наклонной сжатой полосе…………………………………………………………………..…33

2.13 Расчет панели по образованию трещин, нормальных к оси, в стадии эксплуатации………………………………………………..……33

2.14 Расчет по раскрытию трещин, нормальных к оси панели….…….34

2.15 Расчет прогиба панели в стадии эксплуатации……………………35

БИБЛИГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………………………………37

ВВЕДЕНИЕ

Железобетонные и каменные конструкции являются основной базой современного индустриального наземного и подземного строительства, они применяются при возведении промышленных, жилых и общественных зданий, инженерных сооружений, а также других объектов.

При проектировании железобетонных конструкций зданий основным нормативным документов является СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции».

В данном курсовом проекте рассчитывается монолитное и сборное перекрытие многоэтажного здания.

В первой части проекта рассчитывается монолитное перекрытие над подвалом, состоящее из плиты перекрытия второстепенных и главных балок. Сначала производится расчет монолитной плиты, подбираются арматурные сетки. Затем рассчитывается главная балка с учетом перераспределения усилий в ней и образования пластических шарниров. В результате построения эпюры материалов подбирается наиболее рациональное продольное армирование главной балки.

Во второй части рассчитывается многопустотная панель перекрытия, которая представляет собой предварительно напряженную железобетонную конструкцию. Панель рассчитывается по двум предельным состояниям: по прочности (по несущей способности) и по деформациям. Также производится расчет в стадии транспортирования. В результате подбирается сечение и количество напрягаемой арматуры. Расчет по деформациям ведется исходя из архитектурно-эстетических требований.