Компоновка конструктивной схемы

ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОНОЛИТНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ

Прежде чем выполнять индивидуальное задание необходимо изучить теоретический материал и быть готовым к ответам на следующие простые вопросы:

- Из каких элементов состоит монолитное ребристое перекрытие?

- Какова сущность конструкции монолитного ребристого перекрытия?

- Как компонуются конструктивные схемы ребристых перекрытий с плитами балочного типа и опертыми по контуру?

- Каковы особенности статической работы балочных плит и плит, опертых по контуру?

- Какие бывают схемы армирования монолитных балочных плит?

- Как составляется расчетная схема и определяются усилия во вто­ростепенной балке, особенности расчета сечений в пролетах и на опорах?

- Начертите схему армирования второстепенной балки и объясните назначение каждого вида арматуры.

- Укажите особенности расчета и конструирования главных балок.

Для примера возьмем следующие исходные данные:

Шаг колонн в продольном направлении, м................................................................... 6,00

Шаг колонн в поперечном направлении, м................................................................... 6,30

Временная нормативная нагрузка на перекрытие, кН/м²............................................. 5,00

Постоянная нормативная нагрузка от массы пола, кН/м²............................................ 0,80

Класс бетона монолитной конструкции и фундамента................................................ B15

Класс арматуры монолитной конструкции и фундамента........................................... A-400

Влажность окружающей среды....................................................................................... 70%

Класс ответственности здания......................................................................................... II

Компоновка конструктивной схемы

Методические указания. Главные балки рас­полагаются обязательно в поперечном направлении здания, т. е. по наибольшему шагу колонн. Привязка наружных кирпичных стен должна быть равна 250 мм от разбивочных осей до внутренней грани стены. Расстояния между второстепенными балками назначаются с учетом проектирования плиты балочного типа. Допускается принимать размер крайнего проема плиты меньше среднего не более чем на 20%. Размеры поперечных сечений балок должны соответствовать унифицированным.

Решение. Принимаем конструктивную схему монолитного ребристого перекрытия согласно рис.5.1.

Назначаем предварительно следующие значения геометрических размеров элементов перекрытия:

- высота и ширина поперечного сечения второстепенных балок

h = (1/12÷1/20) l = 1/15 × 6000 = 400 мм, b = (0,3÷0,5) h = 0,5 × 400 = 200 мм;

- высота и ширина поперечного сечения главных балок

h = (1/8÷1/15) l = 1/12 × 7000 = 600 мм, b = 250 мм;

- толщину плиты примем (1/25 ¸ 1/30) l_пл = 80 мм при максимальном расстоянии между ося­ми второстепенных балок 2400 мм.

Если заданные размеры сечений элементов перекрытия будут значительно отличаться от оптимальных согласно, то обязательно проконсультируйтесь с преподавателем.

Рис.5. 1. Конструктивная схема монолитного перекрытия:

1 – главные балки; 2 – второстепенные балки;3 – условная полоса шириной 1 м для расчета плиты

Методические указания. Монолитное перекры­тие проектируется всегда из тяжелого бетона заданного класса. Плита должна армироваться сварными сетками по ГОСТ 8478-81 с продольной рабочей арматурой, укладываемой по направлению главных балок. Ширина полосы опирания плиты на стену равна 120 мм. При оп­ределении нагрузки от массы пола коэффициент надежности по нагрузке должен приниматься равным 1,2; остальные коэффициенты надежности по нагрузке и назначению здания принимаются согласно [ ]. Плот­ность тяжелого железобетона принимается в пределах 23-25 кН/м³.

Решение. Вычисляем расчетные пролеты и нагрузки на плиту. Согласно рис. 5.1 и 5.2 получим в коротком направлении

мм;

мм;

а в длинном направлении

мм.

Поскольку отноше­ние пролетов – плита балочного типа.

 

Рис. 5.2. К расчету неразрезной монолитной плиты:

а – расчетные пролеты и схема армирования; б – расчет­ная схема;

в – эпюра изгибающих моментов; г – расчет­ное сечение плиты

 

Для расчета плиты в плане перекрытия условно выделяем полосу шириной 1 м (рис.5.1). Плита будет работать как неразрезная балка, опорами которой служит второстепенная балка и наружные кирпичные стены. При этом нагрузка на 1 погонный метр плиты будет равна нагрузке на 1 м² перекрытия. Подсчет нагрузок дан в табл. 5.1.

 

Таблица 5.1 -Нагрузки на 1 м² монолитного перекрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная:
от массы плиты h = 0,08 м (ρ = 25 кН/м3)	0,08×25 = 2,00	1,1	2,20
от массы пола (по заданию)	0,80	1,2	0,96
Итого:	—	—	g = 3,16
Временная (по заданию)	5,00	1,2	ν = 6,00
Всего:	7,80	—	9,16

 

С учетом коэффициента надежности по назначению здания расчетная нагрузка на 1м плиты q = (g + ν) γ_n = 9,16 * 0,95 = 8,70 кН/м.

Определим изгибающие моменты с учетом перераспределения усилий (рис. 5.2): в средних пролетах и на средних опорах

кН × м;

в первом пролете и на первой промежуточной опоре

кН × м.

Так как для плиты отношение , то в сред­них пролетах, окаймленных по всему контуру балками, изгибающие мо­менты уменьшаем на 20%, т. е. они будут равны 0,8 × 2,62 = 2,10 кН × м.

Определим по приложению характеристики прочности бетона с учетом заданной влажности окружающей среды.

Бетон тяжелый, естественного твердения, класса В15, γ_{b 2} = 0,9; R_t = 8,5 × 0,9 = 7,65 МПа; R_bt = 0,75 × 0,9 = 0,675 МПа; E_b = 24000 МПа.

Выполним подбор сечений продольной арматуры сеток.

В средних пролетах окаймленных по контуру бал­ками и на опорах:

мм;

;

По приложению 10 находим ξ = 0,061 < ξ_R = 0,652, ζ = 0,969, тогда

Н;

по приложению принимаем сетку С1 номер 33 марки с фактической несущей способностью продольной арматуры R_sA_s = 35580 Η > 32087 Η.

В первом пролете и на первой промежуточной опо­ре

мм;

;

ξ = 0,0982 < ξ_R; ζ = 0,951;

Н;

дополнительная сетка должна иметь несущую способность продольной арматуры не менее 47700 – 35580 = 12120 Н; принимаем сетку С2 номер 31 марки c R_sA_s = 20040 Η > 12120 Η.

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: