Расчет и конструирование плиты перекрытия

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Расчет и конструирование плиты

1.1 Расчет нагрузок на перекрытие

Рисунок 1-Конструктивная схема плиты

Рисунок 2- Расчетная схема плиты

Таблица 1-Сбор нагрузок на перекрытие

Материал слоя, толщина, объемная масса	Нормативная нагрузка кН/м2		Расчетная нагрузка кН/м2
Постоянные нагрузки
1. Дощатый пол t=0,04м, =6000Н/м3	240	1,1	264
2. Ц.п.стяжка t=0,03м, =18000Н/м3	540	1,3	702
3. Стекловол-ые маты t=0,1м, =2000Н/м3	200	1,2	240
4.Унифлекс	50	1,3	65
5.Монолитная плита t=0,09м, =25000Н/м3	2250	1,1	2475
Итого:	3280		3746
Временные нагрузки
Нормативная нагрузка на перекрытие	20000	1,2	24000
Всего:	23280		27746

Таблица 2-Сбор нагрузок на покрытие

Материал слоя, толщина, объемная масса	Нормативная нагрузка кН/м2		Расчетная нагрузка кН/м2
Постоянные нагрузки
1. Унифлекс(2сл)	2*50=100	1,3	130
2. Ц.п.стяжка t=0,05м, =18000Н/м3	900	1,3	1170
3. Керамзит t=0,2м, =6000Н/м3	1200	1,2	1440
4.Унифлекс	50	1,3	65
5.Монолитная плита t=0,09м, =25000Н/м3	2250	1,1	2475
Итого:	4500		5280
Временные нагрузки
Снеговая нагрузка	126	0.7	180
Всего:	4626		5460

1.2 Определение усилий в плите от внешней нагрузки

Расчетные изгибающие моменты в сечениях плит:



Рисунок 3- Эпюра моментов

1.3 Расчет прочности плиты по нормальным сечениям

Выбираем бетон класса В20 со следующими характеристиками:

-Rb=11,5МПа=117кгс/см2*0,9=10,35МПа -осевое сжатие

- Rbt=0,90МПа=9,18кгс/см2*0,9=0,81МПа -осевое растяжение

- Еb=27*103 МПа=275*103 кгс/см2-модуль упругости при сжатии и растяжении -

арматура фундамент второстепенный балка

Рисунок 4- Схема плиты

b= 1м, =0,289

Увеличение сечения не требуется

Для дальнейших расчетов принимаем

Подбираем арматуру в среднем пролете:



Отсюда находим о=0,06, т=0,970

Площадь арматуры в средних пролетах и средних промежуточных опорах:

Принимаем рулонную сетку с продольными рабочими стержнями

C -непрерывный тип армирования

Площадь арматуры в крайних пролетах и первых промежуточных опорах:

Отсюда находим о=0,09, т=0,955

Принимаем рулонную сетку с поперечными рабочими стержнями



C -непрерывный тип армирования

Рисунок 4- Схема армирования плиты

2. Расчет и конструирование второстепенной балки

2.1 Расчетная схема

Рисунок 5-Конструктиная схема второстепенной балки

Рисунок 6-Расчетная схема второстепенной балки

2.2 Нагрузка

- постоянная нагрузка

2.3 Определение усилий от внешней нагрузки во второстепенной балке

Рисунок 7- Эпюры усилий второстепенной балки

Выбираем бетон класса В20 со следующими характеристиками:

-Rb=11,5МПа=117кгс/см2*0,9=10,35МПа -осевое сжатие

- Rbt=0,90МПа=9,18кгс/см2*0,9=0,81МПа -осевое растяжение

- Еb=27*103 МПа=275*103 кгс/см2-модуль упругости при сжатии и растяжении -

Размеры поперечного сечения балки, принятые на стадии компоновки:

b=200мм, h=450мм, hf=90мм

Рисунок 8- Схема второстепенной балки

Увеличение сечения не требуется

Для дальнейших расчетов принимаем

Принимаем

2.4 Подбор арматуры во второстепенной балке

2.4.1 Пролетное сечение балки

Рисунок 9

Сечение в первом пролете при и положительном

. Положение границы сжатой зоны определим из условия:

Условие выполняется, следовательно, граница сжатой зоны находится в полке и расчет производим как для прямоугольного сечения шириной

Рисунок 9- Схема пролетного сечения балки

Отсюда находим о=0,04, т=0,980



Принимаем 2+2 стержня -d=16мм с

d=18мм с

Переармирование 3,2%

Схема армирования представлена на рисунке 10.

Рисунок 10- Схема армирования балки

Сечение во втором пролете при и положительном

.

Условие выполняется, следовательно, граница сжатой зоны находится в полке и расчет производим как для прямоугольного сечения шириной

Отсюда находим о=0,03, т=0,985

Принимаем 2+2 стержня -d=12мм с

d=14мм с

Недоармирование 4,6%

2.4.2 Опорное сечение балки

Рисунок 11- Схема опорного сечения балки

Сечение на первой промежуточной опоре при и отрицательном

Отсюда находим о=0,03, т=0,985

Принимаем 3+3 стержня -d=10мм с

d=14мм с

Переармирование 4%

Сечение на средних промежуточных опоре при и отрицательном

Отсюда находим о=0,02, т=0,99

Принимаем 3+3 стержня -d=10мм с

d=12мм с

Недоармирование 2,5%

2.4.3 Проверка на отрицательный пролетный момент

Сечение средних пролетов при и отрицательном изгибающем моменте -

Отсюда находим о=0,01, т=0,995



Принимаем 2 стержня -d=20мм с . Переармирование 7,2%

Схема армирования второстепенной балки представлена на рисунке 12.

2.4.4 Расчет прочности второстепенной балки по сечениям, наклонным к продольной оси

Проверяем необходимость постановки поперечной расчетной арматуры:

Требуемая интенсивность поперечных стержней:

- коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в тавровых элементах. Однако, учитывая, что свесы тавра в рассматриваемом сечении находятся в растянутой зоне, данный коэффициент не учитывается.

При назначении интенсивности поперечных стержней должно выполняться условие:



Определяем проекцию наиболее невыгодной наклонной трещины:

Назначаем диаметр поперечных стержней из условия свариваемости с продольными рабочими стержнями:

Принимаем в качестве рабочих поперечных стержней d=5 класса Вр-1.

Определим площадь стержней(число стержней n=2):

Шаг поперечных стержней для обеспечения требуемой прочности:

Максимально допустимый шаг поперечных стержней:

Окончательно принимаем шаг на опорах =100мм(не превышает h/3=450/3=150мм), в пролете=300мм(не превышает 3h/4=375мм).

Проверяем условие обеспечения прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами при действии поперечной силы:

Коэффициент, определяющийся как для тяжелого бетона:

Коэффициент, учитывающий влияние хомутов:

Коэффициент поперечного армирования:

Проверяем сечение:



Увеличение сечения не требуется

3. Расчет и конструирование колонны

Требуемая площадь сечения колонны:

3.1 Сбор нагрузок на колонну

Нагрузка на перекрытие:

Нагрузка на покрытие:

Вес главной и второстепенной балок:

Собственный вес колонны:

Общая нагрузка на колонну:

3.2 Расчет прочности колонны

Кратковременная нагрузка на колонну:

Длительно действующая нагрузка на колонну:

Расчетная длина колонны:

По данным отношениям подбираем значения коэффициентов

Выбираем бетон класса В20 со следующими характеристиками:

-Rb=11,5МПа=117кгс/см2*0,9=10,35МПа -осевое сжатие

- Rbt=0,90МПа=9,18кгс/см2*0,9=0,81МПа -осевое растяжение

- Еb=27*103 МПа=275*103 кгс/см2-модуль упругости при сжатии и растяжении -

Подбираем арматуру для колонны:

Подбираем 4 стержня d=16см с с шагом s=20ds=320мм для сварного каркаса

Процент армирования:

Проверка условий прочности:

Увеличение диаметра арматуры не требуется



Рисунок 12-Схема армирования колонны

4. Расчет и конструирование фундамента

4.1 Определение размера стороны подошвы фундамента

Нормативная нагрузка на фундамент:

Фактическая площадь фундамента:

- расчетное сопротивление грунта

- глубина промерзания для к.Курска

Принимаем сторону фундамента=27м. Окончательная площадь А=7,29м2

4.2 Определение высоты фундамента

Давление на грунт от расчетной нагрузки:

Рабочая высота:

Принимаем высоту фундамента 150см, в том числе высота подколонника 90см.

Рисунок 13-Расчетная схема фундамента

Проверка:

1.

где

2. Расчет на продавливание:

- площадь пирамиды продавливания

- периметр пирамиды

4.3 Армирование фундамента

Армируется подошва фундамента сварной сеткой того же диаметра, что и колонна:

Армируем сварной сеткой класса АIII d=16см с с шагом 200мм

Изгибающий момент по грани подколонника:

Принимаем нестандартную арматурную сетку класса AIII d=14мм с шагом 200мм.

Процент армирования:

Рисунок 14-Схема армирования фундамента

Размещено на Allbest.ur