Расчет многопролетной плиты монолитного перекрытия.

Расчетные нагрузки.

Сбор нагрузок на 1 м² перекрытия.

Таблица №1.

Нагрузка	Нормативная нагрузка, Н/м²	Коэффициент надежности по нагрузке, γ _f	Расчетная нагрузка, Н/м²
Постоянная:
- собственный вес 80 мм, 2500 кг/м³	0.08´ 25000=2000	1.1
- слой утеплителя 10 мм, 450 кг/м³	0.01´ 4500=45	1.3
- выравнивающий слой из бетона 15 мм, 2100 кг/м³	0.015´ 21000=320	1.1
-цементный пол 50 мм, 2200 кг/м³	0.05´ 22000=1100	1.3
Итого постоянная:		-	g = 4105

Временная:		1.2	V = 8400

g =2200 + 59 + 416 + 1430 = 4105 Н/м² – постоянная равномерно распределенная нагрузка.

V = 8400 Н/м² – временная нагрузка.

Полная расчетная нагрузка:

(g + V) = 4105 + 8400 = 12505 Н/м²

Для расчета многопролетной плиты выделяем полосу шириной 1 метр, при этом расчетная нагрузка на 1 метр длины плиты равна 12505 Н/м².

С учетом коэффициента надежности по назначению здания γ _n = 0.95, следовательно:

(g + V) ∙ γ _n = 12505 ∙ 0.95 =11879 Н/м²

Изгибающие моменты в средних опорах и средних пролетах:

В первом пролете

На первой опоре:

Средние пролеты плиты окаймлены по всему контуру связанными с ними балками и под влиянием возникающих распоров изгибающие моменты должны быть уменьшены на 20% при условии , в нашем случае данное условие не выполняется, следовательно, уменьшения значения момента не будет.

2.2. Характеристики прочности бетона.

Бетон тяжелый, класса В25: призменная прочность R_b = 14.5МПа,

Прочность при осевом растяжении R_bt = 1.05 МПа.

Коэффициент условия работы бетона g_b=0, 9.

Арматура – проволока класса Вр-1, диаметром 4 мм в сварной рулонной сетке, R_s=365 МПа.

Подбор сечения продольной арматуры.

В средних пролетах и на средних опорах:

По данным таблицы 3.1. литературного источника (1) находим значение .

Необходимая площадь сечения арматуры 1.01 см².

R_S=365МПа, следовательно, принимаем Æ 4 Вр-1 с A_S=1.02 см² и соответственно принимаем рулонную сетку марки

В первом пролете и на первой опоре:

По данным таблицы 3.1. литературного источника (1) находим значение .

Необходимая площадь сечения арматуры 0, 46 см².

R_S=365 МПа, следовательно, принимаем Æ 4 Вр-1 с A_S=0, 5 см² и соответственно принимаем рулонную сетку марки

3. Расчет многопролетной второстепенной балки.

Расчетный пролет и нагрузки.

Расчетный пролет равен расстоянию в свету между главными балками

Расчетные нагрузки на 1 метр длинны второстепенной балки:

Постоянная:

Собственного веса плиты и конструкции пола, где 2 – пролет плиты между осями ребер: ;

То же от балки сечением 0, 2´ 0, 4, .

Итого:

с учетом коэффициента надежности по назначению здания :

;

Временная:

с учетом коэффициента надежности по назначению здания :

;

Полная:

Расчетные усилия.

Изгибающие моменты определяем как для многопролетной балки с учетом перераспределения усилий.

В первом пролете:

На первой промежуточной опоре:

В среднем пролете и на средней опоре:

Отрицательный момент в среднем пролете принимаем 40% от момента на первой промежуточной опоре, так как отношение ,

Значение поперечных сил:

На крайней опоре:

На первой промежуточной опоре слева:

На первой промежуточной опоре справа:

Характеристики прочности бетона и арматуры.

Бетон тяжелый, класса В25: призменная прочность R_b = 14.5 МПа,

Прочность при осевом растяжении R_bt = 1.05 МПа.

Коэффициент условия работы бетона g_b₂ = 0, 9.

Арматура продольная класса А-III с расчетным сопротивлением растяжению R_s=365 МПа.

Подбор продольной арматуры

Продольная арматура подбирается для 4-х расчетных сечений: в крайнем и средних пролетах, на первой промежуточной и средних опорах. Проверяются также те сечения в средних пролетах, в которых возникают отрицательные моменты. На действие положительных моментов сечение принимается тавровым со сжатой полкой: толщина полки ; расчетная ширина полки ; на действие отрицательных – прямоугольное сечение размером , так как полка попадает в растянутую зону.

Сечение в крайнем пролете:

- граница сжатой зоны проходит в полке, и сечение рассчитывается как прямоугольное, принимая .

- сжатая арматура по расчету ненужна.

Принимаем 4Æ 16 мм с А = 8.04 см².

Сечение в среднем пролете (действие положительного момента):

- вычислены выше; пологая, что граница сжатой зоны проходит в полке, сечение рассчитывается как прямоугольное шириной .

- сжатая арматура по расчету ненужна.

Принимаем 4Æ 12 мм с А = 4.52 см².

Сечение в среднем пролете (действие отрицательного момента):

- сжатая арматура по расчету ненужна.

Принимаем 2Æ 14 мм с А = 3.08 см².

Сечение на первой промежуточной опоре:

- сжатая арматура по расчету ненужна.

Диаметр и количество стержней определим при конструировании.

Сечение на средней опоре:

- сжатая арматура по расчету ненужна.

Диаметр и количество стержней определим при конструировании.

Подбор поперечной арматуры

Сечение на крайней опоре:

, (нет предварительного напряжения);

; , тогда .

Так как - то по расчету поперечная арматура требуется.

Принимаем

Принимаем у крайней опоры шаг поперечных стержней S=150 мм

что меньше h/2=400/2=200 мм и меньше

Требуемая площадь сечения хомутов

Принимаем поперечные стержни Æ 5мм, Вр-1 с A_S=39.3 мм при n = 2

с шагом 150 мм на приопорном участке длиной 1.5 м, что меньше

h/2=400/2=200 мм

Сечение на средней опоре слева:

; , (нет предварительного напряжения);

; , тогда .

Так как - то по расчету требуется поперечная арматура

Так как полка находится в сжатой зоне, то

Принимаем

Из условий свариваемости примем проволоку класса Вр-II и , , поскольку , вводят коэффициент условий работы , тогда .

По конструктивным требованиям при высоте сечения шаг хомутов не должен превышать 150 мм. Принимаем хомуты с шагом 150 мм на приопорных участках длиной по 1.5 м.

На пролетном участке шаг хомутов принимаем равным:

Проверим прочность сжатой полосы бетона между наклонными трещинами на действие наибольшей поперечной силы

Предельное поперечное усилие, воспринимаемое бетоном сжатой наклонной полосы между наклонными трещинами:

, принятые размеры бетонного сечения достаточны.

Конструирование балки

Пролетную арматуру конструируем в виде плоских вертикальных каркасов, надопорную в виде сварных рулонных сеток с поперечным расположением рабочих стержней; эти сетки раскатываются над главными балками.

Первый пролет:

Принимаем два плоских каркаса КР1, в каждом по 2 нижних рабочих стержня Æ 16 мм А-III и один верхний Æ 14 мм А-III; поперечные стержни Æ 5Вр-1 с шагом 150 мм у опор на длине 1.5 метра и с шагом 300 мм в пролете.

Второй пролет:

Принимаем два плоских каркаса КР2, в по 2 нижних рабочих стержня Æ 12 мм А-III и один верхний Æ 14 мм А-III;; поперечные стержни Æ 5Вр-1 с шагом 150 мм у опор на длине 1.5 метра и с шагом 300 мм в пролете. Плоские каркасы объединяются в пространственный стержнями Æ 8 мм А-III. Каркасы смежных пролетов на опорах соединяются по низу отрезками стержней Æ 16 мм А-III, пропускаемых через главную балку.

Опора А:

Принимаем две сетки С3, сдвинутые относительно друг друга на одну треть и одну четверть пролета в каждую сторону пролета от оси опоры. Требуемая площадь сечения рабочей арматуры в одной сетке, приходящаяся на 1 м ширины полки балки

По таблице 3.2 и 3.3 (2) конструируем сетку С3 с поперечными рабочими стержнями Æ 6 мм Вр-1 с шагом 200 мм ( ); продольные стержни сетки Æ 4Вр-1 с шагом 350 мм.

Требуемая ширина сетки С3I . При шаге продольных стержней 350 мм и длине свободных концов поперечных стержней по 25 мм, фактическая ширина сетки С1 составит . Маркировка сетки С3.

Опора В и все средние опоры:

Принимаем две сетки С4, сдвинутые относительно друг друга на одну треть и одну четверть пролета в каждую сторону пролета от оси опоры. Требуемая площадь сечения рабочей арматуры в одной сетке, приходящаяся на 1 м ширины полки балки

По таблице 3.2 и 3.3 (2) конструируем сетку С4 с поперечными рабочими стержнями Æ 5Вр-1 с шагом 125 мм ( ); продольные стержни сетки Æ 3Вр-1 с шагом 350 мм.

Требуемая ширина сетки С3: . При шаге продольных стержней 350 мм и длине свободных концов поперечных стержней по 25 мм, фактическая ширина сетки С1 составит . Маркировка сетки С3.

4. Расчет ребристой плиты перекрытия по предельным состояниям первой группы.

⇐ Предыдущая 123 4 5 Следующая ⇒