Конструирование монолитного ребристого перекрытия здания
СОДЕРЖАНИЕ
1. Компоновка конструктивной схемы монолитного перекрытия.
2. Данные для проектирования.
3. Расчёт и конструирование монолитного ребристого перекрытия.
4. Расчёт и конструирование плиты монолитного перекрытия.
4.1. Расчётные пролеты и нагрузки.
4.2. Определение усилий в плите от внешней нагрузки.
4.3. Расчёт прочности плиты по нормальным сечениям.
4.4. Конструирование плиты.
5. Расчёт и конструирование второстепенной балки.
5.1. Расчётные пролеты и нагрузки.
5.2. Определение усилий от внешней нагрузки во второстепенной балке.
5.3. Расчёт прочности второстепенной балки по нормальным сечениям.
5.4. Расчёт прочности второстепенной балки по сечениям наклонным к
продольной оси.
5.5. Конструирование второстепенной балки.
1. Компоновка конструктивной схемы монолитного перекрытия
Монолитное ребристое перекрытие проектируется для здания, в котором наружные несущие стены и внутренние столбы выполняются из кирпича, а число этажей принимается по заданию.
В монолитном ребристом перекрытии принимаем поперечное расположение главных балок по внутренним разбивочным осям. Второстепенные балки размещаются в продольном направлении здания по осям столбов и в третях пролетов главных балок с шагом 
так, чтобы соотношения пролётов плиты перекрытия было
. Плита в этом случае рассчитывается как балочная в направлении короткого пролета.
Привязку продольных и торцевых кирпичных стен принимаем 
, глубину опирания не стены плиты 0.12 м, второстепенной балки 0.25 м, главной балки 0.38 м.
Задаёмся предварительно размерами сечений (размеры поперечных сечений балок принимаются кратным 5 см):
плиты: 
второстепенной балки: 
главной балки: 
2. Данные для проектирования
Длина в осях - 36 м; ширина в осях - 36 м; временная длительно действующая нагрузка - 4.9 кН/м2; временная кратковременная нагрузка - 2.7 кН/м2; постоянная от веса пола - 0.4 кН/м2.
Материал для перекрытия:
Бетон - тяжелый класса В15. Согласно табл. 13[1];
Rb = 8.5 МПа, Rbt = 0.75 МПа, коэффициент условий работы бетона gb2 = 0.9 (табл. 15[1]).
Арматура:
- для армирования плит тАУ проволока класса А-Ш диаметром 6 мм (согл. табл. 23[1], Rs = 355 МПа);
- для армирования второстепенных балок тАУ продольная рабочая арматура класса А-III (согл. табл. 22[1], Rs = 365МПа); поперечная класса Вр-I (согл. табл. 22[1], Rs = 360МПа; Rsw=260 МПа).
По степени ответственности здание относится к классу II[4] (коэффициент надёжности по назначению gn = 0.95).
3. Расчёт и конструирование монолитного ребристого перекрытия
Расчёт перекрытия состоит из последовательных расчетов его элементов: плиты, второстепенных и главных балок. При расчете элементов перекрытия можно ограничится расчётом по несущей способности, так как при назначенных предварительных размерах поперечных сечений жесткость элементов, как правило, достаточна. В данном курсовом проекте, согласно заданию на проектирование, расчёт и конструирование главной балки не выполняются.
4. Расчёт и конструирование плиты монолитного перекрытия
4.1. Расчётные пролеты и нагрузки
Для крайних пролётов расчётным является расстояние от грани крайней балки до оси опоры плиты на стене:
в коротком направлении:
где
тАУ пролёт плиты между осями рёбер
;
в длинном направлении:
Для средних пролётов плиты расчетным является расстояние в свету между балками:
в коротком направлении (между второстепенными балками):
в длинном направлении (между главными балками):
Так как 
и 
,
плиту рассчитываем как балочную в направлении коротких пролётов.
Расчёт балочной плиты, загруженной равномерно распределенной нагрузкой производится как многопролетной неразрезной балки с условной шириной 100см, крайними опорами для которой являются продольные кирпичные стены, а средними второстепенные балки.
4.2. Определение усилий в плите от внешней нагрузки
Сбор нагрузок на плиту.
| Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, кН/м2 | γf | Расчётная нагрузка, кН/м2 |
ПОСТОЯННАЯ | | | |
| собственный вес монолитной плиты | 3 | 1.1 | 3.3 |
| вес от вышележащей конструкции пола | 0.4 | 1.1 | 0.44 |
ИТОГО | 3.4 | | 3.74 |
ВРЕМЕННАЯ | | | |
| длительно действующая | 4.9 | 1.2 | 5.88 |
| кратковременная | 2.7 | 1.2 | 3.24 |
ИТОГО | 7.6 | | 9.12 |
ПОЛНАЯ*γn | 10.45 | | 12.217 |
Внутренние усилия в плите вычисляются с помощью ПК тАЭЛИРАтАЭ
Расчётная схема.
Эпюра изгибающих моментов.
Таблица внутренних усилий.
4.3. Расчёт прочности плиты по нормальным сечениям
Определяем граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона в сечениях плиты.
По формуле 26 [1] вычисляем характеристику сжатой зоны при
- для тяжелого бетона;
Граничная высота сжатой зоны определяется по формуле 25 [1]:
.
Здесь 
, при 
<1;
- для проволоки диаметром 6 мм класса АIII.
Определяем требуемую площадь сечения рабочей продольной арматуры по формулам 3.15 и 3.16 [2].
В крайних пролётах при : 
По табл. 3.1 [2] находим 
< 
В средних пролётах при :
По табл. 3.1 [2] находим 
<
На крайних опорах при :
По табл. 3.1[2] находим 
<
На средних опорах при
По табл. 3.1[2] находим 
<
4.4. Конструирование плиты
Для армирования плиты принимаем раздельный способ армирования. Так как сетки укладываются вдоль второстепенных балок, то рабочей будет являться поперечная арматура, следовательно сетки подбираем по знаменателю.
В крайних пролётах принимаем сетки:
С площадью арматуры 
>
шириной 1780 мм.
На крайних опорах принимаем сетки:
С площадью арматуры 
>
шириной 1090 мм.
В средних пролётах принимаем сетки:
С площадью арматуры 
>
шириной 1820 мм.
На средних опорах принимаем сетки:
С площадью арматуры >
шириной 1090 мм.
5. Расчёт и конструирование второстепенной балки
5.1. Расчётные пролеты и нагрузки
Расчетные пролеты:
для крайних пролетов балки:
для средних пролетов балки:
Нагрузки на второстепенную балку собираем с грузовой полосы, ширина которой равна шагу второстепенных балок: 
.
Сбор нагрузок на второстепенную балку.
| Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, кН/м2 | γf | Расчётная нагрузка, кН/м2 |
ПОСТОЯННАЯ | | | |
| вес монолитной плиты | 6 | 1.1 | 6.6 |
| вес от вышележащей конструкции пола | 0.8 | 1.1 | 0.88 |
| собств. вес балки | 1.7 | 1.1 | 1.87 |
ИТОГО | 8.5 | | 9.35 |
ВРЕМЕННАЯ | | | |
| длительно действующая | 9.8 | 1.2 | 11.76 |
| кратковременная | 5.4 | 1.2 | 6.48 |
ИТОГО | 15.2 | | 18.24 |
ПОЛНАЯ*γn | 22.515 | | 26.2105 |
Вместе с этим смотрят:
Авангардизм як явище архiтектури ХХ столiття
Автоматическая автозаправочная станция на 250 заправок в сутки
Амурський мiст
Анализ деятельности строительного предприятия "Луна-Ра-строй"
Анализ проектных решений 20-ти квартирного жилого дома