смпап. Курсовой проект по дисциплине Железобетонные и каменные конструкции проектирование четырехэтажного промышленного здания

• Название: Курсовой проект по дисциплине Железобетонные и каменные конструкции проектирование четырехэтажного промышленного здания
• Анкор: смпап
• Дата: 28.04.2022
• Размер: 4.21 Mb.
• Имя файла: ZhBK_Lotova_Ekaterina_gr_12-S-4_01_03_2021_1.docx
• Тип: Курсовой проект; #503038
• страница: 6 из 14

2.4. Расчет продольного ребра

Высоту продольных ребер ориентировочно определяем из соотношений

Полученное значение высоты округляем в большую сторону
с кратностью 50 мм, но ограничиваем h 400 мм. Окончательно принимаем
h = 400 мм. В качестве опорных конструкций для панелей принимаем ригели прямоугольного сечения с шириной ребра

2.4.1. Сбор нагрузок. Статический расчет продольного ребра

Сбор нагрузок приведен в табл. 6.

Таблица 6

№ п/п	Наименование	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчётная нагрузка, кН/м2
Постоянные нагрузки
1	Вес пола из цементного раствора с затиркой 50 мм, 1700 кг/м3	0,85	1,3	1,105
2	Вес ж/б плиты 50 мм, 2500 кг/м3	1,25	1,1	1,38
3	Поперечные ребра * (5 шт.) мм, h=200-50=150 мм, 2500 кг/м3	0,19	1,1	0,209
4	Продольные ребра ** (2 шт.) h=400-50=350 мм, 2500 кг/м3	1,19	1,1	1,309
Итого		3,48		4,00
Временные нагрузки (по заданию)
5	Равномернораспределенная	8	1,2	9,6
	В том числе кратковременная	1,5	1,2	1,8
Полная		11,48		13,6
Постоянная + длительная		9,98		11,8

Примечание: * кН/м²

** кН/м²

Погонная нагрузка на два продольных ребра:

• 
  полная расчетная нагрузка
  

• 
  постоянная и временная длительная расчетная
  

• 
  полная нормативная нагрузка
  

• 
  постоянная и временная длительная нормативная
  

За расчетную схему для продольных ребер принимаем однопролетную балку со свободным опиранием концов на ригели (рис. 12). Расчетный пролет определяется как расстояние между серединами площадок опирания ребер панели на ригели:

Рис. 12. Расчетная схема продольного ребра

Рис. 13. Схема опирания плиты перекрытия на ригели
Усилия в двух продольных ребрах:

• 
  от расчетных нагрузок
  

• 
  от длительной расчетной
  

• 
  от нормативных нагрузок
  

• 
  от длительной нормативной
  

• 
  в том числе от кратковременной
  

2.4.2. Расчет прочности продольной рабочей арматуры

Расчетное сечение двух продольных ребер – тавровое с полкой в сжатой зоне. Ширина полки, вводимая в расчет, в соответствии с п. 8.1.11 [3] при наличии поперечных ребер

Принимаем минимальное из двух значений

Расчетная высота сечения

где

При ширине продольных ребер по верху 100 мм и по низу 85 мм суммарная толщина двух ребер без учета швов замоноличивания будет равна

где – средняя толщина продольного ребра.

Определяем коэффициент условий работы бетона _b1, который зависит от соотношения усилий (изгибающего момента) от постоянных и длительных нагрузок к усилию от полных нагрузок

следовательно, коэффициент условий работы _b1 = 1,0.

Расчет производим в предположении, что сжатая арматура по расчету не требуется Определим, где проходит граница сжатой зоны бетона.
а) б)

Рис. 14. К расчету продольного ребра ребристой плиты перекрытия

а) заданное поперечное сечение плиты перекрытия; б) эквивалентное приведенное поперечное сечение плиты перекрытия


т.к.

следовательно, нейтральная ось проходит в пределах полки ( ) и элемент рассчитывается как прямоугольный с шириной

Находим относительную несущую способность сечения

Проверяем условие , если условие не выполняется, то требуется увеличить сечение, повысить класс бетона или установить в сжатую зону рабочую арматуру.

Для арматуры класса А500С значение т.к. то сжатая арматура по расчету не требуется.

Определяем необходимое количество продольной арматуры класса А500C

Принимаем стержневую арматуру из стержней 220 класса А500С площадью больше требуемой .

Монтажную арматуру в каркасах продольных ребер принимаем 210 класса А500С площадью .

2.4.3. Расчет прочности наклонных сечений продольных ребер

Предварительно по конструктивным соображениям принимаем поперечную арматуру класса A240 с Диаметр поперечной арматуры в сварном каркасе подбирается из условия технологии сварки с наибольшим диаметром продольной арматуры.

В двух плоских каркасах при диаметре стержней продольной арматуры 18 мм поперечные стержни из условия технологии сварки принимаем диаметром 6 мм ( , п. 5.8 ГОСТ 14098–2014).

В соответствии с п. 10.3.13 [3] шаг арматуры у опор должен быть не более

В расчет принимаем наименьшее значение шага поперечной арматуры с округлением в меньшую сторону кратно 50 мм

В первом приближении принимаем поперечную арматуру класса А240, с площадью поперечного сечения одного стержня с шагом

Расчет прочности по полосе между наклонными сечениями

Расчет прочности по наклонной полосе между наклонными сечениями производим из условия 3.43 Пособия к СП 63.13330 [8]

где Q - поперечная сила в нормальном сечении, принимаемом на расстоянии не менее от опоры; ширина двух продольных ребер в среднем сечении



т. е. прочность наклонной полосы на сжатие обеспечена.

Расчет прочности на действие поперечной силы по наклонному сечению

Расчет изгибаемых элементов по наклонному сечению производят из условия 3.44 [8]

где Q – поперечная сила в наклонном сечении с длиной проекции с от внешних сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения; при вертикальной нагрузке приложенной к верхней грани элемента, значение Q принимается в нормальном сечении, проходящем на расстоянии c от опоры; при этом следует учитывать возможность отсутствия временной нагрузки на приопорном участке длиной c; Q_b – поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении; Q_sw – поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении.

Поперечную силу Q_b определяют по формуле

где М_b – момент воспринимаемый бетоном при действии поперечной силы, , с – проекция наиболее опасного наклонного сечения.

Значение Q_b принимают не более и не менее

Усилие Q_sw определяют по формуле

где - усилие в хомутах на единицу длины элемента, равное

Хомуты учитываются в расчете, если соблюдается условие .

Так как , хомуты в расчете учитываются.

Тогда:

Найдем длину проекции невыгоднейшего наклонного сечения cсогласноп. 3.2.19 [8].

Поскольку

следует принимать

где q – полная расчетная нагрузка в кН/м.

Принимаем длину проекции невыгоднейшего наклонного сечения

Длину проекции наклонной трещины c₀принимают равным c, но не более

Принимаем длину проекции наклонной трещины

Тогда

Принимаем

следовательно, прочность наклонных сечений обеспечена.

Окончательно принимаем шаг поперечных стержней в каркасах s = 150 мм на приопорных участках (1/4 пролета от опор) и 250 мм ( ) на средних участках.

2.4.4. Определение геометрических характеристик приведенного сечения

в расчетах характеристик приведенного сечения условно не учитываем.

Коэффициент приведения арматуры к бетону

Рис. 15. К определению геометрических характеристик приведенного сечения

Площадь сечения бетона

где b = 185 мм – средняя толщина двух продольных ребер.

Площадь приведенного сечения:

Статический момент относительно нижней грани продольных ребер:

где с_i – расстояние от растянутой грани приведенного сечения до центра тяжести i-го прямоугольника.

Расстояние от наиболее растянутого волокна бетона до центра тяжести приведенного сечения:


Момент инерции приведенного сечения относительно его центра тяжести:

где z_i – расстояние от центра тяжести приведенного сечения до i-го прямоугольника.

Момент сопротивления приведенного сечения:

Для тавровых сечений с полкой, расположенной в сжатой зоне, значение упругопластического момента сопротивления сечения для крайнего растянутого волокна при действии момента в плоскости оси симметрии допускается принять равным

где γ – коэффициент, определяемый по табл. табл. 4.1 [8], равный 1,3 для таврового сечения с полкой, расположенной в сжатой зоне.