Проектирование здания читального зала

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Разбивка балочной клетки и выбор оптимального варианта

1.1 Исходные данные для проектирования

Здание читального зала шестиэтажное с неполным железобетонным каркасом с кирпичными стенами. Расстояние в свету между стенами 17.8х28.8. высота этажа 3.3 м. Нормативная нагрузка 6.1 кПа, в том числе длительная нагрузка 4.3 кПа. коэффициент надежности по нагрузке г_f=1.2. коэффициент надежности по назначению здания г_n=1.0. Плиты многопустотные с круглыми пустотами. Класс бетона балок В20. Класс арматуры AIII. Влажность воздуха выше 40%.

1.2 Варианты разбивки балочной клетки

Первый вариант - балки расположены вдоль помещения. Характеристики варианта: плиты 6х2.2 - 30 шт.; плиты 6х1.6 - 6 шт.; связевые плиты 6х1.2 - 9 шт.; пролет балок (по осям колонн) - 7.2 м.

Рисунок 1.1. - Расположение балок вдоль помещения

Второй вариант - балки расположены поперек помещения. Характеристики варианта: плиты 6.0х1.6 - 14 шт.; плиты 5.7х1.6 - 21 шт.; плиты 6.0х2.2 - 2 шт.; плиты 5.7х2.2 - 3 шт.; связевые плиты 6.0х2.2 - 4 шт.; связевые плиты 5.7х2.2 - 6 шт.; пролет балок (по осям колонн) - 5.9 м; 6.0 м.

Рисунок 1.2. - Расположение балок поперек помещения

1.3 Расчет вариантов

Для того, чтобы можно было сравнивать варианты по расходу железобетона, необходимо определить требуемые размеры балок перекрытия в обоих вариантах при одинаковом коэффициенте армирования. м_э=1.5%.

1.3.1 Сбор нагрузок на 1 м² перекрытия

Таблица 1.1. - Сбор нагрузок на перекрытие

Нагрузка	Нормативная нагрузка, кН/м2		Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная
Паркет 0.02х8 кН/м3	0.16	1.3	0.208
Шлакобетон 0.065х16 кН/м3	1.04	1.1	1.144
Звукоизоляция из пенобетонных плит 0.06х5 кН/м3	0.30	1.2	0.36
Многопустотная плита с круглыми пустотами	2.5	1.1	2.75
Итого гn=1	4.0		4.462
Временная (полная)	6.1	1.2	7.32
В том числе длительная (понижающая)	4.3	1.2	5.16
Кратковременная	1.8	1.2	2.16
Полная	10.1		11.782
В том числе постоянная и длительная	8.3
кратковременная	1.8

1.3.2 Расчет первого варианта

Назначение предварительных размеров балки.

Высота .

Принимаем .

Ширина

Принимаем .

Собственный вес 1 погонного метра балки равен:

Расчетная нагрузка на погонный метр балки равна:

;

во втором пролете

.

Принимаем м_э=1.5%. Тогда

,

где (для класса арматуры А III);

(для бетона В 20).

Определим значение h₀.

;

Так как , то ;

;

и . Принимаем .

1.3.3 Расчет второго варианта

Оставляем, как и в первом варианте, предварительные размеры балки 0.25х0.60 м. Тогда

;

и . Принимаем .

1.4 Сравнение вариантов

Таблица 1.2. - Сравнение вариантов

Номер варианта	Наименование деталей	Кол-во штук	Сечение, м2	Длина, м	Расход ж/б, м3
1	Балки Колонны Плиты	8 6 45	0.30х0.70 0.25х0.25 -	7.2 3.3	12.096 1.24 -
	Итого	59	-		11.32
2	Балки крайние средние Колонны Плиты	8 4 8 50	0.25х0.60 0.25х0.60 0.25х0.25 -	5.9 6.0 3.3	7.08 3.6 1.65 -
	Итого	70	-		12.33

Вывод: по расходу железобетона принимается второй вариант.

2. Расчет предварительно напряженной плиты с круглыми пустотами

2.1 Исходные данные, характеристика материалов и технология изготовления плиты

Пролет плиты - 6.0 м.

Ширина плиты - 2.2 м.

Ширина балок - 0.25 м.

Класс бетона - В25.

Расчетное сопротивление бетона R_b=14.5 МПа,

R_bt=1.05 МПа.

Сопротивление бетона при расчете по 2-ой группе предельных состояний: R_b,ser=18.5 МПа, R_bt,ser=1.6 МПа. Модуль деформации бетона Е_b=27000 МПа. Класс предварительно напрягаемой арматуры А-IV.

Сопротивление напрягаемой арматуры: R_sp=510 МПа и R_sc=400 МПа, R_s,ser=590 МПа. Модуль деформации E_s=190000. Класс ненапрягаемой арматуры Вр-I. Влажность воздуха окружающей среды менее 75% - . Формирование плит на металлическом поддоне с теплообработкой - в тоннельных камерах. напряжение арматуры - на упорах электротермическим способом.

Нагрузка на 1 м² плиты приведена в табл. 1.1.

2.2 Назначение основных размеров плиты

Расчетный пролет:

,

Где - - пролет плиты;

- ширина балки.

Высота плиты:

где - для пустотных плит;

- нормативная продолжительная нагрузка (постоянная и длительная), см. табл. 1.1;

- нормативная кратковременная нагрузка, см. табл. 1.1.

Принимаем .

Основные размеры поперечного сечения плиты.

Рисунок 2.1 - Основные размеры поперечного сечения плиты.

2.3 Расчет по 1-ой группе предельных состояний

2.3.1 Расчет полки плиты на изгиб

Для расчета выделяем полосу шириной в один метр. Сбор нагрузок на полку (кН/м) в табл. 2.1.

Таблица 2.1. - Загружение полки плиты

Наименование нагрузок			q, кН/м
1. Вес пола (табл. 1.1)	1.5	-	1.712
2. Вес полки 0.04х25	0.1	1.1	1,1
3. Временная нагрузка (табл. 1.1)	6.1	1.2	7.32
Итого	8.6	-	10,132

Изгибающий момент:

,

где - см. табл. 2.1;

- диаметр пустотного отверстия.

Полезная высота сечения при расположении арматуры в середине полки:

,

где - высота полки плиты.

Подбор сечения арматуры:

;

;

Принимаем минимальную сварную сетку по ГОСТ 8478-8.

с площадью (5 d Bp - I).

2.3.2 Предварительный подбор сечения продольной арматуры

Изгибающий момент в середине пролета:

,

где - полная нагрузка на 1 м² плиты;

- ширина плиты.

В расчетах по предельным состояниям первой группы расчетная толщина сжатой полки приведенного таврового сечения принимается равной фактическому значению. Ширина полки, вводимой в расчет, принимается равной всей ширине верхней полки плиты так как имеет место:

[2, п. 3.16],

где - высота плиты; - высота полки.

Ширина ребра:

Рисунок 2.2. - Полка сечения плиты

Предположим, что нейтральная ось проходит в пределах полки (1 случай), то есть

,

где h₀=h - a=26 см - 3 см=23 см.

;

, подтверждается первый случай расчета.

Для вычисления коэффициента условия работы по формуле:

,

принимаем предварительно . Для арматуры А-IV коэффициент [2, п. 3.13].

Тогда:

Принимаем . Требуемое сечение арматуры равно:

Принимаем 812A-IV (A_sp=9.05 см²).

Размещение арматуры приведено на рис. 2.1.

2.3.3 Определение приведенных характеристик сечения

Заменяем пустоты равновеликими по площади и моментам инерции прямоугольниками.

.

Толщина полок приведенного сечения

Ширина ребра 216 см - 10*16,2 см=54 см:

Рисунок 2.3 - Приведенное сечение плиты

Приведенная площадь сечения:

где - площадь приведенного сечения плиты;

- площадь сечения продольной арматуры.

Приведенный статический момент относительно нижней грани сечения:



Положение центра тяжести приведенного сечения:

.

Приведенный момент инерции:

Момент сопротивления по нижней зоне:

,

то же по верхней зоне:

2.3.4 Назначение величины предварительного напряжения арматуры

Для арматуры должны выполняться условия:

и ,

где значение допустимых отклонений р принимается в зависимости от способа натяжения арматуры.

При электротермическом способе: .

Тогда

Принимаем .

2.3.5 Определение потерь предварительного напряжения

Первые потери:

1. От релаксации напряжений арматуры.

При электротермическом натяжении стержневой арматуры [2, табл. 5, поз. 1].

2. От температурного перепада.

[2, табл. 5, поз. 2]. Так как форма с изделием подогревается в тоннельной камере до одинаковой температуры, то и .

3. От обмятия анкеров.

При электротермическом способе натяжения в расчете не учитывается [2, табл. 5, поз. 3].

4. От сил трения арматуры.

При натяжении на упоры и отсутствии огибающих приспособлений не учитываются [2, табл. 5, поз. 4].

5. От деформации стальной формы.

При электротермическом способе натяжения в расчете не учитываются [2, табл. 5, поз. 5].

6. От быстронатекающей ползучести бетона.

Напряжения в бетоне на уровне центра тяжести предварительно напряженной арматуры равны:



Передаточная прочность бетона R_bp для арматуры A-IV назначается из условия R_bp?11 МПа, R_bp?0.5·В25=12.5 МПа. Принимаем R_bp=12.5 МПа.

.

, то

В итоге первые потери

Вторые потери.

7. От усадки бетона.

Для В25<В35 и при тепловой обработке изделия при атмосферном давлении .

8. От ползучести бетона.

, то

,

где при тепловой обработке бетона.

В итоге вторые потери .

Полные потери равны

.

2.3.6 Проверка прочности бетона в стадии обжатия

Напряжения в бетоне на уровне крайнего сжатого волокна после отпуска арматуры равны:

Отношение . Прочность бетона в стадии обжатия обеспечена.

2.3.7 Определение коэффициента точности натяжения арматуры

Коэффициент точности натяжения арматуры определяется по формуле:

.

При электротермическом способе натяжения:

,

тогда .

2.3.8 Проверка принятого сечения предварительно напряженной арматуры

Проверка сводится к вычислению коэффициента , уточнению значения коэффициента и сечения арматуры А_sp.

Для определения коэффициента вычислим следующие величины:

- предельное напряжение в арматуре сжатой зоны

при неавтоматизированном электротермическом натяжении арматуры

- предварительное напряжение в напрягаемой арматуре до обжатия бетона

- с учетом полных потерь,

- напряжение в арматуре.

Тогда

Поскольку значение совпадает со значением, принятым в п. 2.3.2, то перерасчет арматуры не требуется.

2.3.9 Расчет прочности плиты по сечению, наклонному к продольной оси по поперечной силе

Расчетная поперечная сила на опоре равна:

.

Влияние весов сжатых полок (при 10 отверстиях, с учетом ):

Влияние усилия обжатия продольной предварительно напряженной арматуры:

Вычисляем .

принимаем значение 1,5 (2, п. 3.31)

Вычисляем

где для тяжелого бетона.

Так как Q >(75,82> 70.42 кН), то вычисляем:

определяем проекцию наклонной трещины на ось элемента

=

Так как , то принимаем и вычисляем

поперечная арматура по расчету не требуется.

Рассмотрев правила назначения конструктивного шага поперечной арматуры по (2, п. 5.27) (на приопорных участках не более и не более 0,15 м), примем . С каждой стороны приопорного участка длиной устанавливается 154Вр-I мм. В средней части пролета поперечная арматура не применяется т. к. высота сечения элемента (2, п. 5.27).

2.3.10 Проверка прочности по сжатой полосе между наклонными трещинами

Расчет производится по формуле:

где



2.3.11 Расчет плиты в стадии изготовления

При распалубке и снятии изделия с формы подъемными петлями плита работает как консольная балка. Вылет консоли l_c=0.4 м. изгибающий момент от собственного веса плиты в основании консоли с учетом коэффициента динамичности k_d=1.4 равен:

Напряжение в напрягаемой арматуре, расположенной в сжатой зоне равно:

где при расчете элементов в стадии обжатия .

Таким образом, после обжатия бетона в арматуре остаются растягивающие напряжения.

Усилие предварительного напряжения как внешняя сила:

Изгибающий момент в консоли относительно верхней арматуры:

Вычисляем

где ;

- коэффициент условия работы бетона.

Требуемое сечение арматуры в верхней зоне плиты определяется для внецентренно сжатого элемента:

Верхняя арматура по расчету не нужна.

2.4 Расчет плиты по 2-ой группе предельных состояний

2.4.1 Проверка на образование начальных трещин в сжатой зоне при нормативных нагрузках в стадии изготовления

Сила обжатия Р₁ (после освобождения арматуры на упорах) открывают плиту от формы и изгибают ее. При этом могут возникнуть в верхней зоне начальные трещины. Трещины не возникнут, если удовлетворится условие M_гр - М_r?R_bt,ser·W_pl. Момент от внешних сил:

Для вычисления момента силы Р₁ относительно ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой (верхней зоны) вычислим следующие величины:



Принимаем ;

- расстояние до нижней ядровой точки

- момент силы Р₁ относительно ядровой точки

- максимальное напряжение в сжатом бетоне от внешних сил и сил предварительного напряжения

.

При и имеем г=1.5,

тогда упругопластический момент сопротивления

.

R_bt,ser=1 МПа принято при отпускной прочности бетона, R_bp=12,5 МПа.

Начальные трещины не возникают.

Проверка появления начальных трещин в местах установки монтажных петлей. Так как =0,62 кНм, то



начальные трещины не возникают.

2.4.2 Расчет нормальных сечений на образование трещин при эксплуатационной нагрузке

Изгибающий момент от внешних нагрузок при :

.

в том числе от длительно действующих нагрузок

.

Момент сил обжатия относительно верхней ядровой точки равен:

где =330,98 кН (п. 2.3.9)

Расстояние до верхней ядровой точки:

;

.

Принимаем

- максимальные напряжения в сжатой зоне бетона



Упругопластический момент сопротивления относительно нижней растянутой зоны равен:

проверка образования трещин производится из условия , где

Условие выполняется.

2.4.3 Расчет наклонных сечений на образование трещин

Расчет производится в сечении у грани опоры плиты (1) и на расстоянии зоны длины передачи напряжений (2).

Длина зоны передачи напряжений равна:

.

Определение нормальных напряжений в бетоне от внешней нагрузки и усилия предварительного обжатия на уровне центра тяжести (у=0).

Определение касательных напряжений в бетоне от внешней нагрузки:



Значение главных напряжений (растягивающих и сжимающих в бетоне).

Определение коэффициента влияния двухосного сложного напряженного состояния на прочность бетона.

Принимаем .

Принимаем .

Проверка образования трещин наклонных к продольной оси элемента производится из условия:

- трещин нет.

- трещин нет.

Определение кривизны от кратковременной нагрузки (1,2 кН/м²)

1/м, [3, 156]

где изгибающий момент от временной нагрузки:

кНм,

_b1 = 0,85 - коэффициент, учитывающий влияние кратковременной ползучести бетона.

Определение кривизны от постоянной и длительных нагрузок (4,4 кН/м²)

1/м, [3, 156]

где

[3, табл. 34].

Определение кривизны, обусловленной выгибом элемента от кратковременного обжатия

1/м, [3, 157]

Определение кривизны, обусловленной выгибом элемента вследствие усадки и ползучести бетона от предварительного обжатия.

1/м, [3, 158]

где _b и _b' - относительно деформации бетона от усадки и ползучести сил, предварительного обжатия соответственно на уровне растянутой арматуры и крайнего сжатого волокна бетона, определяемые по формулам:

;

Так как верхняя зона у нас от предварительного обжатия растянута, то ползучести бетона нет и ₆' = ₉' = 0.

Прогиб будет равен

м

Допустимый прогиб при пролетах менее 6 м равен [3, табл. 4], и в данном случае составляет .

Полученный прогиб меньше допустимого, следовательно удовлетворяет требованиям СНиПа.

3. Расчет ригеля перекрытия

3.1 Общие положения

В здании с неполным каркасом ригель представляет собой неразрезную балку, шарнирно опертую на стены и на промежуточные колонны. Нагрузка считается равномерно распределенной.

В связи с тем, что постоянная нагрузка расположена по всем пролетам, а временная нагрузка может быть расположена в опасном положении, то для получения наибольших усилий в пролетах и на опорах необходимо рассмотреть их сочетания и построить огибающую эпюру моментов. Для ослабления армирования на опорах и упрощения монтажных стыков проводят перераспределение моментов между опорными и пролетными сечениями путем прибавления добавочных треугольных эпюр моментов с произвольными (по знаку и значениям) и с любыми опорными ординатами. Если пролетные моменты на эпюре выровненных опорных моментов превысят значения пролетных моментов, то они будут расчетными. отличие между выравненными ординатами опорных моментов и моментов, вычисляемых по упругой схеме не должно превышать 30%.

3.2 Исходные данные для расчета

Ригель представляет собой трехпролетную неразрезную балку с пролетами, равными расстоянию от стены до оси первой колонны 5,9 м и до оси второй колонны - 6,0 м, расстояние между ригелями - 5,7 м и от ригеля до стены - 5.85 м. сечение ригеля прямоугольное 0.25х0.60 м. постоянная расчетная нагрузка на перекрытие от собственного веса составляет g=4.462 кН/м², временная - 7,32 кН/м², класс бетона В20. класс арматуры A-III.



3.3 Сбор нагрузок на погонный метр ригеля

Постоянная расчетная нагрузка:

кН/м.

Временная расчетная нагрузка:

кН/м.

Полная нагрузка

кН/м.

3.4 Определение изгибающих моментов и поперечных сил

Расчетный пролет крайнего пролета равен расстоянию от оси опорной площадки на стену до оси первой колонны:



Расчетный средний пролет принимается равным расстоянию между осями колонн . Для трехпролетной балки рассматривается 5 схем загружения. По первой схеме определяются усилия от постоянной нагрузки, по схемам (1+2) - наибольшие изгибающие моменты в правом пролете и поперечные силы на крайней опоре А, по схемам (1+3) - наибольший момент во втором пролете, по схемам (1+4) - наибольшие моменты и поперечные силы на опоре В и оп схемам (1+5) - наибольшие изгибающие моменты и поперечные силы на опоре С.

По полученным значениям изгибающих моментов построены эпюры от всех схем загружения. Для выравнивания опорных моментов по схеме (1+4) накладываем на полученную эпюру треугольные добавочные эпюры с ординатами вершин, не превышающими 30% от наибольших опорных моментов. Для этого изгибающий момент на эпюре В=-290,13 кНм (1+4) снижаем на величину 80,13 кНм, что меньше 290,13•0.3=87,04 кНм, и он становится равным -210 кНм, тогда момент в первом пролете станет равным 197,11+33,6=230,71 кНм. Так как эта величина меньше момента 239,71 кНм (1+2), то расчетным моментом в первом пролете является 239,71 кНм (1+2). Во втором пролете изгибающий момент станет равным 107,52+40=147,52 кНм, что больше момента 140,99 (1+3), и он будет являться расчетным.

Для расчета прочности наклонных сечений принимаются значения поперечных сил большее из двух расчетов: упругого и с учетом выравнивания моментов из-за пластических деформаций. Результаты упругого расчета приведены в таблице 3.1. Значения поперечных сил при учете выровненных моментов определяются по формулам для однопролетной балки

 и

После подстановки значений M_L и M_R получим:

кН;

кН;

кН;

Таблица 3.2 - Поперечные силы у опор балок

Вид расчета	Поперечные силы на опорах
	QA	QBL	QBR	QCL
Упругий расчет (схемы)	(1 + 2) 185,814	(1 + 4) -264,77	(1 + 4) 237,46	(1 + 5) -216,42
С учетом пластических деформаций	181,42	-251,42	216,42	-216,42

3.5 Подбор сечения продольной арматуры

Бетон класса В20 имеет характеристики: расчетное сопротивление при сжатии R_b = 11,5 МПа, то же при растяжении R_bt = 0,9 МПа, коэффициент условий работы бетона _b2 = 0,9 модуль упругости Е_B = 24000 МПа. Арматура класса A-III имеет характеристики: расчетное сопротивление R_s = 365 МПа и модуль упругости E_s = 200000 МПа. Размеры сечения ригеля 3060 см.

Подбор сечения арматуры производим в расчетных сечениях ригеля.

Сечение в первом пролете

М = 239,71 кНм; м; (упругая схема)

,

Принимаем 422 A-III A_s = 15,2 см²

Рис. 3.4 - Сечение ригеля в первом пролете

Определим фактическую несущую способность балки в первом пролёте М_U1, при полном количестве арматуры. Фактическая высота сжатой зоны:

м;

где а*= a+d+c/2=22+22+25/2=56.5 мм,

,

М_U= кНм.

Необходимая несущая способность обеспечена:

М = 147.52 кНм; (выровненный момент)

Принимаем 416 A-III, c A_s =8,04 см².

Рис. 3.5 - Сечение ригеля во втором пролете

Определим фактическую несущую способность балки во втором пролёте М_U, при полном количестве арматуры. Фактическая высота сжатой зоны:

м;

где а*= a+d+c/2=20+16+25/2=48.5 мм,

,

,

М_U= кНм.

Необходимая несущая способность обеспечена:

Сечение на опоре В

М_B =210 кНм; м.

Определяем изгибающий момент у грани колонны со стороны первого пролета (Q_BL < Q_BR):

кНм.

Принимаем 418 A-III,

c A_s =10,18 см^2,



Рис. 3.7 - Сечение ригеля у опоры B

Определим фактическую несущую способность балки на опоре В М_UВ, при полном количестве арматуры. Фактическая высота сжатой зоны:

м;

где а*= a+d+c/2=20+18+25/2=50.5 мм,

,

М_UВ= кНм.

Необходимая несущая способность обеспечена:

Сечение на опоре С М = 210 кНм.

м

 кНм.

Принимаем 418 A-III, c A_s =10,18см².

Рис. 3.7 - Сечение ригеля у опоры B

Определим фактическую несущую способность балки на опоре В М_UВ, при полном количестве арматуры. Фактическая высота сжатой зоны:

м;

где а*= a+d+c/2=20+18+25/2=50.5 мм,

,

М_UВ= кНм.

Необходимая несущая способность обеспечена:

3.6 Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси

Расчет производится по наклонным сечениям у опоры А, опоры В слева и справа и у опоры С.

3.6.1 Расчет наклонного сечения у опоры А

Q_A=185,8 кН; м,

Вычисляем несущую способность бетона:

кН.

где . Так как Q_A=185,8 кН > =79,30 кН, то необходимо произвести подбор поперечной арматуры.

Определяем длину проекции на продольную ось элемента наиболее опасного наклонного сечения:

кНм;

где =2 [СНиП, п. 3.31*]

кН; м.

Так как С = 1,55 > 2h₀ = 2·0,544 = 1,09 м, принимаем С=2h₀=1,09 м.

Вычисляем 185.8 кН;

кН;

кН/м

кН/м

м,

Принимаем шаг S=20, что

где поперечные стержни 6A-III из условия свариваемости с продольной арматурой 22.

см² (два каркаса);

Определим шаг в средней части пролета

кН; м. <3.33

Так как С = 2,7 > 3.33h₀ = 3.33·0,544=1,8 м, принимаем С=3.33h₀=1,8 м.

кН/м

м, <500 мм

В средней части пролета шаг должен быть не более:

см. или не более 500 мм

Принимаем S= 45 м.

3.6.2 Расчет наклонного сечения у опоры В слева

-264,77 кН; м,

Вычисляем несущую способность бетона:

кН.

где . Так как 264,77 кН > =80,19 то необходимо произвести подбор поперечной арматуры.

Определяем длину проекции на продольную ось элемента наиболее опасного наклонного сечения:

кНм;

где =2 [СНиП, п. 3.31*]

кН; м.

Так как С = 1,1< 2h₀ = 2·0,55= 1,1 м, принимаем С=1,1 м.

Вычисляем 264.77 кН;

кН;

кН/м

кН/м

м,

Принимаем шаг S=12 что

где поперечные стержни 6A-III из условия свариваемости с продольной арматурой 22.

см² (два каркаса);

Определим шаг в средней части пролета

кН; м. <3.33

Так как С = 2,2 > 3.33h₀ = 3.33·0,55=1,88 м, принимаем С=3.33h₀=1,88 м.

кН/м

м, <500 мм

В средней части пролета шаг должен быть не более:

см. или не более 500 мм

Принимаем S= 41 см.

3.6.3 Расчет наклонного сечения у опоры B справа

Q_BR = 237,46 кН; м,

Вычисляем несущую способность бетона:

кН.

где . Так как Q_BR=237,46 кН > 80,19 кН, то необходимо произвести подбор поперечной арматуры.

Определяем длину проекции на продольную ось элемента наиболее опасного наклонного сечения (С):

кНм;

где =2 [СНиП, п. 3.31*]

кН; м.

Так как С = 1,24 > 2h₀ = 2·0,55 = 1,1 м, принимаем С=2h₀=1,1 м.

Вычисляем 237.46 кН;

кН;

кН/м [3, 82]

кН/м [3, 83]

м, [3, 81]

Принимаем шаг S=7 что

где поперечные стержни 4A-III из условия свариваемости с продольной арматурой 16.

см² (два каркаса);

Определим шаг в средней части пролета

кН; м. <3.33

Так как С = 2,5 > 3.33h₀ = 3.33·0,55=1,88 м, принимаем С=3.33h₀=1,88 м.

кН/м

м, <500 мм

В средней части пролета шаг должен быть не более: в

см. или не более 500 мм

Принимаем S= 20 см.

3.6.4 Расчет наклонного сечения у опоры С

Q_СL = 216,42 кН; м,

Вычисляем несущую способность бетона:

кН.

где . Так как Q_BL=216,42 кН > 83,39 кН, то необходимо произвести подбор поперечной арматуры.

Определяем длину проекции на продольную ось элемента наиболее опасного наклонного сечения (С):

кНм;

где =2 [СНиП, п. 3.31*]

кН; м.

Так как С = 1,36 > 2h₀ = 2·0,55 = 1,1 м, принимаем С=2h₀=1,1 м.

Вычисляем 216.42 кН;

кН;

кН/м [3, 82]

кН/м [3, 83]

м, [3, 81]

Принимаем шаг S=9 что

где поперечные стержни 4A-III из условия свариваемости с продольной арматурой 16.

см² (два каркаса);

Определим шаг в средней части пролета

кН; м. <3.33

Так как С = 2,7 > 3.33h₀ = 3.33·0,55=1,83 м, принимаем С=3.33h₀=1,83 м.

кН/м

м, <500 мм

В средней части пролета шаг должен быть не более:

см. или не более 500 мм

Принимаем S= 22 см.

арматура балка плита перекрытие

3.7 Построение эпюры материалов и определение места обрыва стержней продольной арматуры

Для экономии материала разрешается обрывать продольную арматуру площадью не более Ѕ площади всей рабочей арматуры (за грань опоры необходимо завести не менее двух стержней [СНиП2.03.01.84 п. 5.20]). При этом обрываемые продольные стержни растянутой арматуры должны быть заведены за нормальное к продольной оси элемента сечение, в котором они учитываются с полным расчетным сопротивлением на длину не менее длины анкеровки [п. 5.14].

в первом пролёте

В первом пролёте установлено 422A-III (A_s = 15,2см²).

Высота сжатой зоны: .

Несущая способность балки в первом пролёте, при полном количестве арматуры М_U1=252,31 кНм [п. 3.5.1].

Рис. 3.8 - Сечение ригеля с полным сечением арматуры

Обрываем верхний ряд арматуры 222A-III (A_s= 7,6 см²). [рис. 3.8].

Рис. 3.9 - Сечение ригеля с оборванной арматурой

Определим несущую способность балки в первом пролёте М₂₂₂, при наличии только нижней арматуры. Высота сжатой зоны:

м;

где а₁*= 22+22/2=33 мм,

М₂₂₂= кНм.

во втором пролете

Во втором пролёте установлено 416A-III A_s =8,04 см²,

Несущая способность балки во втором пролёте, при полном количестве арматуры М_U2=148,06 кНм.

Высота сжатой зоны м, , [п. 3.5.2].

Рис. 3.10 - Сечение ригеля с полным сечением арматуры

Обрываем верхний ряд арматуры 216A-III A_s=4,02см² [рис. 3.9].

Рис. 3.11 - Сечение ригеля с оборванной арматурой

Определим несущую способность балки во втором пролёте М₂₁₆, при наличии только нижней арматуры. Высота сжатой зоны:

м;

где а₁*= 20+16/2=28 см,

=0,07

М₂₁₆=80,9 кНм.

на опоре В

Несущая способность балки на опоре В, при полном количестве арматуры М_UВ=182,75 кНм. Высота сжатой зоны ; , .

Рис. 3.12 - Сечение ригеля с полным сечением арматуры

Определим несущую способность балки на опоре В М₂₁₈, при наличии только нижней арматуры. Высота сжатой зоны:

м;

где а₁*= 20+18/2=29 см,

=0,105

М₂₁₈= кНм.

на опоре С

На опоре С установлено 418A-II (A_s = 10,18 см²).

Несущая способность балки на опоре С, при полном количестве арматуры М_UС=182,75 кНм.

Высота сжатой зоны м; , .

Рис. 3.13 - Сечение ригеля с полным сечением арматуры

Обрываем ряд арматуры 218 A-III Тогда A_s=5,09см² [рис. 3.10].

Рис. 3.14 - Сечение ригеля с оборванной арматурой

Определим несущую способность балки на опоре С М_с,218, при наличии только верхней арматуры. Высота сжатой зоны:

м;

где а₁*= 20+18/2=29 мм,

0,105,

М_С,222= кНм.

Список литературы

1. Гуревич Я.И. Проектирование сборного междуэтажного перекрытия. Методическое пособие для курсового и дипломного проектирования. - Хабаровск, 1999.

2. СНиП 2.03.01-84^*. Бетонные и железобетонные конструкции / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1996. - 79 с.

3. ГОСТ 23279-85. Сетки арматурные сварные для железобетонных конструкций и изделий. Общие технические условия. / Госстрой СССР. - М.:, 1985

Размещено на Allbest.ru