- •327/13 Пз Введение
- •1 Компоновка конструктивной схемы и технико-экономические показатели вариантов ребристого монолитного перекрытия
- •1.1 Выбор рационального расположения главных и второстепенных балок
- •I Вариант
- •II Вариант
- •1.1 Определение предварительных размеров поперечных сечений элементов для выбранного оптимального варианта перекрытия
- •2 Расчет и конструирование монолитной железобетонной балочной плиты
- •2.1 Определение расчетных пролетов
- •2.2 Подсчет нагрузок на плиту
- •2.3 Определение внутренних усилий в плите
- •2.4 Расчет прочности нормальных и наклонных сечений
- •Принимаем арматурную сетку общей площадью сечения арматуры 1,96 см2и шагом стержней 100мм. А также распределительную арматуру – не менее 3х стержней⌀3мм с шагом 350мм s500пров.На 1м.П. Плиты.
- •Принимаем арматурную сетку общей площадью сечения арматуры 1,96 см2и шагом стержней 100мм. А также распределительную арматуру – не менее 3х стержней⌀3мм с шагом 350мм s500пров.На 1м.П. Плиты.
- •2.5 Конструирование плиты
- •3 Расчет и конструирование второстепенной балки
- •3.1 Исходные данные
- •3.2 Определение расчетных пролетов
- •3.3 Подсчет нагрузок на второстепенную балку
- •3.4 Построение эпюр изгибающих моментов и поперечных сил
- •3.4 Расчет прочности сечений, нормальных к продольной оси балки
- •3.6 Расчет прочности наклонных сечений по поперечной силе
- •3.7 Построение эпюры материалов
- •3.8 Определение длины анкеровки и нахлеста обрываемых стержней
- •4 Расчет и конструирование колонны
- •4.1 Нагрузки, действующие на колонну
- •4.2 Определение площади продольной арматуры
- •5 Расчет центрально-нагруженного отдельного фундамента под монолитную колонну
- •5.1 Определение размеров фундамента в плане
- •6 Расчет и конструирование ребристого междуэтажного перекрытия в сборном железобетоне
- •6.1 Выбор расположения плит и ригелей. Назначение основных габаритных размеров элементов перекрытия
- •6.2 Расчет и конструирование сборной железобетонной плиты
- •6.3 Определение усилий, возникающих в сечениях плиты от действия внешней нагрузки
- •6.4 Расчёт прочности нормальных сечений
- •6.5 Расчет прочности сечений, наклонных к продольной оси плиты
- •6.5 Определение геометрических характеристик приведенного сечения
- •6.7 Расчет по образованию трещин
- •6.8 Расчет плиты по раскрытию трещин
- •6.9 Расчет плиты по деформациям
- •7 Расчёт и конструирование ригеля
- •7.1 Расчет нагрузки, действующей на ригель
- •7.2 Определение усилий, возникающих в сечениях ригеля от действия внешней нагрузки
- •7.3 Расчет прочности нормальных сечений ригеля
- •7.4 Расчёт прочности сечений наклонных к продольной оси ригеля
- •7.5 Расчет подрезки ригеля
- •7.6 Определение площади продольной арматуры расположенной в подрезке
- •7.7 Построение эпюры материалов
- •8 Подбор продольной арматуры колонны первого этажа
- •8.1. Исходные данные
- •8.2. Подсчет нагрузок
- •8.3. Расчет колонны на прочность
- •8.3.1 Определение размеров сечения колонны
- •8.3.2 Расчёт продольного армирования колонны 1-го этажа Величина случайного эксцентриситета
- •8.4. Расчет консоли колонны.
- •9. Расчет стыка колонн
- •Список используемой литературы
2.4 Расчет прочности нормальных и наклонных сечений
Площадь поперечного сечения растянутой арматуры подбирают как для изгибаемых элементов прямоугольного сечения с одиночной арматурой шириной b=1000мм и рабочей высотой сечения d=hf′-с.
Рисунок 2.3 - Расчетные поперечные сечения плиты
Для бетона класса С 16/20 принимаем по (3, таблица 2.1) нормативные и подсчитанные расчетные характеристики бетона:МПа;, тогдаМПа;.
По (4, таблица 4.3) для бетона С 16/20 находим ; по (4, таблица 6.5);;.
Расчетные характеристики для арматуры класса S500 (проволочная): МПа.
Размеры сечения, принятые для расчета: мм;мм;
ǿ/2=25+5/2=28мм,
где - защитный слой бетона арматуры плиты;
ǿ - предполагаемый максимальный диаметр арматуры плиты.
Рабочая высота сечения плиты: мм.
Подбираем площадь рабочей арматуры в крайнем пролете.
Вычисляем значение коэффициента :
(2.10)
где - расчетный изгибающий момент;
- расчетное сопротивление бетона сжатию;
- рабочая высота сечения плиты.
;
Зная значение коэффициента , найдем численное значение коэффициента:
(2.11)
Определим значение коэффициента :
,
Зная значение необходимого для расчета коэффициента ,площадь рабочей арматуры:
(2.13)
.
Согласно ( 1. таблица 11.1 ) минимальный процент армирования для изгибаемых элементов , поэтому.Принимаем арматурную сетку общей площадью сечения арматуры 1,96 см2 и шагом стержней 100мм. А также распределительную арматуру – не менее 3х стержней ⌀3мм с шагом 350мм S500пров. на 1м.п. плиты.
На первой промежуточной опоре:
;
;
;
Принимаем арматурную сетку общей площадью сечения арматуры 1,96 см2 и шагом стержней 100мм. Распределительную арматуру – не менее 3х стержней ⌀3мм с шагом 350мм S500 на 1м.п. плиты.
В средних пролетах и на средних опорах с учетом окаймления балками:
;
;
;
Принимаем арматурную сетку общей площадью сечения арматуры 1,96 см2и шагом стержней 100мм. А также распределительную арматуру – не менее 3х стержней⌀3мм с шагом 350мм s500пров.На 1м.П. Плиты.
В средних пролетах и на средних опорах без учета окаймления балками:
;
;
;
Принимаем арматурную сетку общей площадью сечения арматуры 1,96 см2и шагом стержней 100мм. А также распределительную арматуру – не менее 3х стержней⌀3мм с шагом 350мм s500пров.На 1м.П. Плиты.
Результаты расчета сводим в таблицу 2.2.
Таблица 2. 2– Требуемая площадь сечения арматуры на 1 п.м. плиты
Сечение |
,мм |
Площадь сечения, см2 | ||||
расчетная |
минимальная | |||||
Крайний пролет |
3,93 |
32 |
0,357 |
0,758 |
187 |
48,75 |
Первая промежуточная опора |
3,09 |
32 |
0,28 |
0,825 |
175 | |
Средний пролет и средняя опора с учетом окаймления балками |
3,09 |
32 |
0,28 |
0,825 |
175 | |
Средний пролет и средняя опора без учета окаймления балками |
2,98 |
32 |
0,27 |
0,833 |
159 |
2.5 Конструирование плиты
По расчетной площади арматуры Ast подбирают рабочую и распределительную арматуру плиты.
При толщине плиты hs≤150мм расстояние между осями стержней рабочей арматуры в средней части пролета плиты (внизу) и над опорой (вверху) многопролетных плит должно быть не более 200мм, при hs>150 мм - не более 1,5 hs.
Расстояния между рабочими стержнями, доводимых до опоры плиты, не должны превышать 400мм, причем площадь сечения этих стержней на 1м ширины плиты должна составлять не менее 30% площади сечения стержней в пролете, определенной расчетом по наибольшему изгибающему моменту.
Площадь сечения распределительной арматуры в плитах должна составлять не менее 10% площади сечения рабочей арматуры в месте наибольшего изгибающего момента. Диаметр и шаг стержней этой арматуры в зависимости от диаметра и шага стержней рабочей арматуры.
Многопролетные балочные монолитные плиты толщиной до 100мм с рабочей арматурой средних пролетов и опор диаметром до 6мм включительно рекомендуется армировать сварными рулонными типовыми сетками с продольной рабочей арматурой.
Рулоны при этом раскатывают поперек второстепенных балок, а поперечные стержни сеток, являющиеся распределительной арматурой плиты, стыкуют внахлестку без сварки.
В крайних пролетах и на первых промежуточных опорах, где обычно требуется дополнительная арматурная сетка, ее укладывают на основную и заводят за грань первой промежуточной опоры во второй пролет на (1/4) пролета плиты.
Сварные рулонные сетки принимают в соответствии с сортаментом по ГОСТ 8478-81 (табл.5.6 [5*]).
Ширина унифицированных сеток принимается:1140,1280,1340,1440,1540,1660, 2350, 2550, 2660,2830, 2940, 3030, 3260,3330,3560 и 3630 мм.
Необходимо помнить, что сварные сетки из обыкновенной проволоки класса S500 изготавливают Ø 3…5 мм.
Рассматриваем вариант армирования плиты сварными рулонными сетками с продольной рабочей арматурой.
Между главными балками можно уложить 2, 3 или 4 сетки с нахлестом распределительных стержней 50-100 мм, причем ширина сеток принимается не менее 2м.
При 2-х сетках необходима ширина сетки:
(2.21)
где: с- минимальная длина нахлестки распределительных стержней;
с1 - минимальная длина свободных концов распределительных стержней;
n – количество сеток;
Можно принять между главными балками 2 сетки с шириной В=2940мм с действительным нахлёстом:
с = 50 + (2940 - 2895) = 95мм.
При 3-х сетках необходимая ширина сетки:
Можно принять между главными балками 3 сетки с шириной В=2350мм с действительным нахлёстом:
с = 50 + (2350 – 1953,3) = 446,7мм.
При 4-х сетках необходимая ширина сетки:
Можно принять между главными балками 4 сетки с шириной В=1540мм с действительным нахлёстом:
с = 50 + (1540 – 1482,5) = 107,5мм
Окончательно принимаем вариант с 3-мя сетками В=2940 мм с длиной нахлёста с = 95мм.
Таблица 2.3 – Армирование плиты рулонными сетками
Сечение |
Требуемое Ast, см2 по расчету |
Принятое армирование |
Марка сетки | ||||
рабочей |
Ast, см2 принятая |
Распределительной | |||||
|
шаг |
|
шаг | ||||
1.Средние плиты и средние опоры без учета окаймления |
1,59 |
5 |
100 |
1,96 |
3 |
350 |
|
2. Средние плиты и средние опоры с учетом окаймления |
1,75 |
5 |
100 |
1,96 |
3 |
350 |
|
3. Крайняя плита и крайняя опора без учета окаймления – основная сетка
|
1,87
|
5
|
100
|
1.96
|
3
|
350
|
|
4. Крайняя плита и крайняя опора с учетом окаймления – основная сетка |
1,87
|
4
|
125
|
1,96
|
3
|
350
|
|
5. Над главными балками: 1/3 1,877 = 0,43 см2 |
0,62 |
3 |
100 |
0,71 |
3 |
350 |
|