2 Расчет балочного сборного перекрытия 2
 Скачать 378.84 Kb.
|
 Содержание2 Расчет балочного сборного перекрытия 2 2.1 Компоновка конструктивной схемы балочного сборного перекрытия 2 2.2 Расчет полки ребристой плиты перекрытия 3 2.3 Расчет поперечных ребер плиты 5 2.4 Расчет продольного ребра 8 1.2 Расчет второстепенной балки 17 2 Расчет балочного сборного перекрытия2.1 Компоновка конструктивной схемы балочного сборного перекрытия Рисунок 7– Конструктивная схема балочного сборного перекрытия Неразрезные ригели располагаются в продольном направлении здания. Ребристые плиты располагаются в поперечном направлении. По результатам компоновки приняты плиты номинальной шириной 1600 мм. В крайних пролетах монолитные участки шириной 800 мм. Геометрические размеры плиты  Рисунок 8 – Поперечное сечение плиты 2.2 Расчет полки ребристой плиты перекрытияВысота поперечного сечения ригеля  Ширина поперечного сечения ригеля  Высота сечения плиты  Задаемся шагом поперечных ребер, при условии  Назначаем шаг поперечных ребер плиты равный 800мм. Для расчета полки плиты перекрытия выделяем полосу шириной 1 м. Полка будет работать как неразрезная балка, опорами которой служат поперечные ребра жесткости. Нагрузка на 1 м полки будет равна нагрузке на 1 м2 перекрытия. Таблица 3 – Нагрузки на 1 м2 полки ребристой плиты
Коэффициент надежности по назначению для II класса ответственности зданий и сооружений γn = 0,95. С учетом коэффициента надежности по классу ответственности здания:  По СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции» определяем прочностные и деформативные характеристики бетона и арматуры заданного класса с учетом влажности окружающей среды. Бетон тяжелый, класса В20 γb2 = 0,9 ; Rb = 11,5∙0,9 МПа= 10,35МПа; Еb = 27000 МПа; h0 = h – a = 50-12=38мм. Принимаю для сетки арматуру Вр-I ⌀4 мм с Rs=365 МПа. Выполняем подбор сечения арматуры сеток Определяю величину изгибающих моментов в пролетах и на опорах полки: в первом пролёте и на первой промежуточной опоре  где q – расчетная распределенная нагрузка; l01 – расчетный пролет крайней плиты в коротком направлении. в средних пролетах и на средних опорах  Подбор арматурной сетки по наибольшему моменту (  ) по приложению 4/2/нахожу η=0,98386667.  где  – характеристика сжатой зоны бетона, определяемая по формуле α − коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона 0,85; σsR − напряжение в арматуре, принимаемое для класса A-III равным расчетному сопротивлению арматуры; σsс,u − предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, принимаемое для  равным 500 МПа.по /2/ определяем ξ=0,0325<ξR=0,6284;  Принимаю 6 стержней ⌀3 мм Вр-I с шагом s=200мм, As = 42,4мм2. 2.3 Расчет поперечных ребер плиты Рисунок 9 – Поперечное сечение поперечного ребра Таблица 4– Нагрузки на 1 м поперечного ребра ребристой плиты
Коэффициент надежности по назначению для II класса ответственности зданий и сооружений γn = 0,95. С учетом коэффициента надежности по классу ответственности здания:  h0 = h – a = 200–(15+10/2)=180мм. Расчетный пролет поперечного ребра принимаю равным расстоянию между осями продольных ребер, тогда расчетная схема будет иметь вид:  Рисунок 10 – Расчетная схема поперечного ребра Определяем изгибающий момент  Определяем поперечную силу  Определяем положение нейтральной оси    Условие выполняется, граница сжатой зоны проходит в полке, то расчет производится как для прямоугольного сечения шириной b = bf = 800 мм. Определяем коэффициент статического момента αm  по приложению 4/2/нахожу η=0,995. Класс арматуры А-III, Rs=355МПа для Ø 6-8 мм.  где – характеристика сжатой зоны бетона, определяемая по формуле α − коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона 0,85; σsR − напряжение в арматуре, принимаемое для класса A-III равным расчетному сопротивлению арматуры; σsс,u − предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, принимаемое для равным 500 МПа.по /2/ определяем ξ=0,00561<ξR=0,63154;  Из сортамента стержневой и проволочной арматуры принимаю 1 стержень Ø 6 мм, арматура А-III, с площадью рабочей арматуры As=28,3 мм2. Расчет поперечного ребра плиты на действие поперечной силы По /2/ из условия свариваемости принимаем поперечные стержни диаметром 3 мм класса Вр-I с числом каркасов – 1с шагом поперечных стержней s=100мм согласно требованиям /1/ п. 5.27. Аsw = 7,1 мм2; Rsw = 270 МПа; Rbt = 0,9∙0,9=0,81 МПа; Еs = 170000МПа; Еb = 3250МПа. Проверяем условие  где φw1 – коэффициент учитывающий влияние хомутов, нормальных к продольной оси элемента;     Коэффициент φb1 вычисляется по формуле  Коэффициент β = 0,01, для тяжелого бетона  Тогда   Условие выполняется. Прочность по наклонной полосе между трещинами обеспечена. Проверяем условие  где  – коэффициент для тяжелого бетона принимаю равным 0,6 по /1/ п 3.3; – коэффициент, учитывающий влияние продольных сил равен 0.  Условие выполняется, следовательно, поперечное армирование не требуется. 2.4 Расчет продольного ребра Рисунок 11 – Поперечное сечение продольного ребра Таблица 5 – Нагрузки на ребристую плиту
 Рисунок 12 – Расчетная схема продольного ребра Определяю длину проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента  Коэффициент φb2, учитывающий влияние вида бетона, принимаем для тяжелого бетона равным 2,0.  Коэффициент, φf, учитывающий влияние сжатых полок в тавровых и двутавровых элементах равен   Поперечное усилие, воспринимаемое бетоном Усилие в хомутах на единицу длины элемента равняется Определяем длину проекции наиболее опасной наклонной трещины на продольную ось элемента Проверяем условие Условие выполняется, следовательно, прочность наклонного сечения обеспечена. 1.1 Расчет монолитной плиты перекрытия Назначаем предварительно следующие значения геометрических размеров элементов перекрытия: высота и ширина поперечного сечения второстепенных балок   высота и ширина поперечного сечения главных балок   Толщину монолитной плиты перекрытия назначаю 70 мм  Рисунок 2 – Схема определения расчетных пролетов плиты Определяем расчетные пролеты плиты: в коротком направлении   в длинном направлении  Поскольку отношение пролетов  , то плита балочного типа.Для расчета плиты в плане перекрытия условно выделяем полосу шириной 1 м (см рис. 1). Плита будет работать как неразрезная балка, опорами которой служат второстепенные балки и наружные кирпичные стены Таблица 1 – Нагрузки на 1 м плиты монолитного перекрытия
Коэффициент надежности по назначению для II класса ответственности зданий и сооружений γn = 0,95 С учетом коэффициента надежности по классу ответственности здания: .   Рисунок 3 – Расчетная схема плиты и эпюра изгибающих моментов Определяем изгибающие моменты: в первом пролете  где q – расчетная распределенная нагрузка; lплкр – расчетный пролет крайней плиты в коротком направлении. на первой промежуточной опоре  где lплср – расчетный пролет средней плиты в коротком направлении. в средних пролетах и на средних опорах  где lплср – расчетный пролет средней плиты в коротком направлении. По СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции» определяем прочностные и деформативные характеристики бетона и арматуры заданного класса с учетом влажности окружающей среды. Бетон тяжелый, естественного твердения, класса В25, при влажности 70% γb2 = 0,9 Rb = 14,5∙0,9=13,05 МПа Rs = 365 МПа Выполняем подбор сечений продольной арматуры сеток: В средних пролётах, окаймленных по контуру балками, и на промежуточных опорах принимаю арматуру Bр-I, d=4 мм. По таблице 23 /1/ принимаю расчетное сопротивление арматуры Rs = 365 МПа. Рабочую высоту сечения определяю с учетом защитного слоя бетона для рабочей арматуры. В соответствии с пунктом 5.5 /1/ принимаю защитный слой 10 мм.   в первом пролете  по приложению 4 /2/ нахожу η=0,9646917. на первой промежуточной опоре  по приложению 4 /2/ нахожу η=0, 9709216. в среднем пролете и на средней опоре  по приложению 4 /2/ нахожу η=0, 9748344.  где – характеристика сжатой зоны бетона, определяемая по формуле α − коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона 0,85; σsR − напряжение в арматуре, принимаемое для класса A-III равным расчетному сопротивлению арматуры; σsс,u − предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, принимаемое для равным 500 МПа.    Принимаю 8 стержней Ø4 мм с площадью рабочей арматуры  Подбор сечения рабочей арматуры доборной сетки 1.2 Расчет второстепенной балкиВычисляем расчетные пролеты второстепенной балки для крайнего пролета   для среднего пролета    Рисунок 4 – Схема определения расчетных пролетов второстепенной балки Определяем расчетную нагрузку на 1 м второстепенной балки, собираемую с грузовой полосы шириной равной максимальному расстоянию между осями второстепенных балок (2м). Таблица 2 – Нагрузки на 1м второстепенной балки
С учетом коэффициента надежности по классу ответственности здания  Определение изгибающих моментов в первом пролете  на первой промежуточной опоре  в средних пролетах и на средних опорах  Максимальная поперечная сила (на первой промежуточной опоре слева) равна  Бетон тяжелый класса В25:     Продольная рабочая арматура класса А- III:    Вычисляем  В пролетах сечение тавровое – полка в сжатой зоне. Расчетную ширину полки принимаю равной расстоянию между осями второстепенных балок  а высота  то есть равна толщине плиты.Расчет сечения в первом пролете Для сечения в первом пролете должно выполняться условие    Так как условие выполняется, то граница сжатой зоны проходит в полке, и расчет производим как для прямоугольного сечения шириной   по приложению 4 /2/ нахожу η=0,9929627. Относительная высота сжатой зоны бетона  где – характеристика сжатой зоны бетона, определяемая по формуле α − коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона 0,85; σsR − напряжение в арматуре, принимаемое для класса A-III равным расчетному сопротивлению арматуры; σsс,u − предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, принимаемое для равным 500 МПа.Условие  выполняется,следовательно, установка сжатой арматуры не требуется. Из сортамента стержневой и проволочной арматуры принимаю 2 стержня Ø20мм, , арматура А-III, с площадью рабочей арматуры As=628 мм2.  Рисунок 5 - Расчетное сечение в первом пролете Расчет сечения на первой от края опоре Для опорных сечений в расчеты вводятся сечения прямоугольные, шириной равные ширине второстепенных балок.  по приложению 4 /2/ нахожу η=0,94134111. Относительная высота сжатой зоны бетона  Условие выполняется,следовательно, установка сжатой арматуры не требуется. Из сортамента стержневой и проволочной арматуры принимаю 2 стержня Ø18мм, арматура А-III, с площадью рабочей арматуры As=509 мм2.  Рисунок 6 – Расчетное сечение на опоре Расчет сечения средних пролетов  по приложению 4 /2/ нахожу η=0,995. Относительная высота сжатой зоны бетона  Условие выполняется,следовательно, установка сжатой арматуры не требуется. Из сортамента стержневой и проволочной арматуры принимаю 2 стержня Ø16мм, арматура А-III, с площадью рабочей арматуры As=402 мм2. Расчет сечения средних опор  по приложению 4 /2/ нахожу η=0,95074611. Относительная высота сжатой зоны бетона  Условие выполняется,следовательно, установка сжатой арматуры не требуется. Из сортамента стержневой и проволочной арматуры принимаю 2 стержня Ø16мм, арматура А-III, с площадью рабочей арматуры As=402 мм2. Расчет второстепенной балки по наклонному сечению По /2/ из условия свариваемости принимаем поперечные стержни диаметром 4 мм класса Вр-I с числом каркасов – 2 с шагом поперечных стержней s = 150 мм согласно требованиям /1/ п. 5.27.     Проверяем условие где φw1 – коэффициент учитывающий влияние хомутов, нормальных к продольной оси элемента;    Коэффициент φb1 вычисляется по формуле Коэффициент β = 0,01, для тяжелого бетона  Тогда   Условие выполняется. Проверяем условие где – коэффициент для тяжелого бетона принимаю равным 0,6 по /1/ п 3.3; – коэффициент, учитывающий влияние продольных сил равен 0.  Условие выполняется, следовательно, поперечная арматура не требуется. |
