Расчет ребристых перекрытий многопролетных зданий

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Исходные данные

· Район строительства ? г. Омск

· Кол-во этажей ? 4

· Полезная нагрузка ? рn = 11 кН/м2 ;

· нормативное сопротивление грунта ? Rn. гр.= 0,33 МПа.

· Кратковременно действующая часть полезной нагрузки - 2,0 кН/м2.

· Длина здания ? L = 36 м ;

· Ширина здания ? В = 20,5 м;

· Высота этажа ? Н = 4,1 м

2. Расчет монолитного ребристого перекрытия

2.1 Назначение размеров основных конструктивных элементов

Толщина плиты.

Толщина плиты принимается в зависимости от заданной временной нагрузки и шага второстепенных балок (табл 2.1);

Таблица 2.1 Рекомендуемые минимальные толщины hpl балочных плит перекрытий, мм

Толщину плиты принимаем равной 70 мм.

Поперечное сечение балок

Поперечное сечение балок принимается тавровым с высотой полки hf = hpl, общей высотой ориентировочно равной:

для второстепенных балок -

;

для главных балок -

Ширина ребра

для второстепенных балок

bpb = (0,4 ч 0,5) hpb

bpb =

для главных балок -

bmb = (0,3 ч 0,5) hmb.

bmb =

Полученные величины не должны быть меньше величин, указанных в табл. 2.2.

Таблица 2.2 Минимальные значения размеров поперечного сечения балок ребристых перекрытий, (мм)

для второстепенных балок :

q = кН/м

поперечное сечение балок принимаем 250550

для главных балок:

q = кН/м

поперечное сечение балок принимаем 250600

Поперечное сечение главных балок принимают, как правило, больше поперечных размеров второстепенных: по ширине - не менее чем на 5 см; по высоте - на 10ч15 см.

250550 ? второстепенная балка

250650 ? главная балка

2.2 Расчет и конструирование балочной плиты

Конструктивная схема

Вычисление расчетных пролетов плиты

Расчетный пролет плиты в перпендикулярном направлении

Проверяем соотношение расчетных пролетов плиты

5700 : 2250 = 2,56 > 2,

т.е. плита рассчитывается как балочная

Расчетная схема

Нагрузки на плиту перекрытия

Расчетная схема плиты представляется многопролетной балкой шириной b = 100 см. Принимаем толщину плиты равной hpl = 70 мм (табл. 2.1) и расчет нагрузок представляем в таблице 2.3.

Таблица 1.3 Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м2 плиты

Определение усилий в расчетных сечениях

Момент от расчетных значений нагрузок:

а) в крайних пролетах и на первых промежуточных опорах

кНм;

б) в средних пролетах и на средних промежуточных опорах

кНм.

Эпюра моментов (условная, перераспределенная)

Уточнение высоты сечения плиты

Принимаем: бетон класса В15, тяжелый, естественного твердения, арматура класса В500 (Вр-I), о = 0,15.

По СП [2] для принятых материалов находим нормируемые характеристики сопротивляемости и условия работы:

Rb = 8,5 МПа; Rbt = 0,75 МПа; Еb = 24000 МПа; гb1 = 0,9

Rs = 415 МПа; Rsw = 300 МПа; Еs = 2,0 · 105 МПа;

оR = 0,502 (см. приложение 2).

Для о = 0,15 находим

бm = о (1 - 0,5 о) = 0,15 • (1 - 0,5 • 0,15 ) = 0,139.

Тогда рабочая высота плиты:

мм

hpl = h0f + a = 72,57 + 15 = 87,57 мм

перекрытие балка конструктивный плита

Окончательно принимаем

hpl = 8,5 см; h0 f = 7,0 см.

Определение площади рабочей арматуры

Требуемая площадь рабочей арматуры определяется для расчетного прямоугольного сечения плиты с размерами hplЧb = 8,5Ч100 см. При этом площадь сечения стержней сетки непрерывного армирования С-1 определяется для М = М2 = 4,33 кНм, а сетки С-2 дополнительного армирования крайних пролетов и над первыми промежуточными второстепенными балками на величину М1 - М2 = 5,6 - 4,33 = 1,27 кНм

Для бm = 0,034 находим

< оR = 0,502

мм2

Принимаем сетку по сортаменту (см. прил. 4).

Итак, С-2 принята как :

С № 31 (As=48,2 мм2).

L - длина сетки, мм; С1 и 20 - длина свободных концов продольных и поперечных стержней сетки.

Определяем сетку С-1

Для бm = 0,12 находим

< оR = 0,502

мм2

Принимаем сетку С-1 - С №4

(As=199,0 мм2).

L - длина сетки, мм; С1 и 40 - длина свободных концов продольных и поперечных стержней сетки.

Армирование плиты рулонными сетками с продольной рабочей арматурой

Армирование плиты плоскими сетками с поперечной рабочей арматурой

3. Расчет и конструирование второстепенной балки

Конструктивная схема

Определение расчетных пролетов балки

Второстепенные балки монолитных ребристых перекрытий рассчитываются как многопролетные неразрезные (рис. 1.3) с расчетными пролетами:

- крайними (l01) равными расстоянию между осью площадки опирания балки на стену и гранью первой главной балки:

l01 = lрb1 ?250 ? 0,5 • bmb + 0,5а

l01 = 6000 - 250 - 0,5 · 250 + 0,5 · 120 = 5685 мм.

- средними (l0) равными расстоянию между гранями главных балок:

l0 = lрb - bmb.

l0 = 6000 - 250 = 5750 мм;

Расчетная схема

Вычисление расчетной нагрузки на 1 м.п. второстепенной балки

· постоянная нагрузка от собственного веса плиты и пола (см. табл. 1.3)

gf • B = 3,278 · 2,3 = 7,54 кН/м;

· постоянная нагрузка от собственного веса ребра балки

gpr = (hpb - hpl) • bpb г • гf = (0,4 - 0,08) · 0,25 · 25 · 1,1 = 2,20 кН/м;

· суммарная постоянная нагрузка на балку

gpb = 7,54 + 2,20 = 9,74 кН/м;

· погонная временная нагрузка

vpb = v • B = 13,2 · 2,3 = 30,36 кН/м;

· полная погонная нагрузка на балку

qpb = (9,74 + 30,36) · 0,95 = 38,1 кН/м

(0,95 - коэффициент надежности по уровню ответственности [3]).

Определение значений изгибающих моментов и перерезывающих сил в расчетных сечениях второстепенной балки:

кНм;

кНм;

кНм;

QA = 38,1 · 5,685 · 0,4 = 86,6 кН;

QЛВ = 38,1 · 5,685 · 0,6 = 129,9 кН;

QПРВ = 38,1 · 5,750 · 0,5 = 109,5 кН.

Эпюра моментов

Эпюра перерезывающих сил

Размещено на Allbest.ru