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);

R_b = 8.5 МПа, R_bt = 0.75 МПа, коэффициент условий работы бетона g_b2 = 0.9 (табл. 15(1)).

Арматура:

- для армирования плит – проволока класса А-Ш диаметром 6 мм (согл. табл. 23(1), R_s = 355 МПа);

- для армирования второстепенных балок – продольная рабочая арматура класса А-III (согл. табл. 22(1), R_s = 365МПа); поперечная класса Вр-I (согл. табл. 22(1), R_s = 360МПа; R_sw=260 МПа).

По степени ответственности здание относится к классу II(4) (коэффициент надёжности по назначению g_n = 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

– 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.

Внутренние усилия в плите вычисляются с помощью ПК ”ЛИРА”

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.