Сбор нагрузок и подбор сечения

ПОДБОР ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ

 

Плиты опираются свободно одним концом на ригель, другим – на ригель или стену. Расчётный пролёт принимаем равным расстоянию между центрами опорных площадок. Нагрузки складываются из постойных и временных, в том числе кратковременно и длительно действующих. 

 

Сбор нагрузок

Нагрузки складываются из постоянных и переменных. Переменные могут быть кратковременно и длительно действующими.

 

Таблица 2.1-Нагрузки на плиту перекрытия

Нагрузки	Нагрузки, кПа
	нормативные	γf	расчетные
Постоянные
1.Пол	0,5	1,35	0,68
2.Плита перекрытия	3	1,35	4,05
Итого:	3,5		4,73
Временные
3.Стационарное оборудование	2	1,5	3
4.Вес людей и материалов	5	1,5	7,5
Итого:	7		10,5
Суммарные
5.Полные	10,5		15,23
6.В т.ч. Длительные (п.1-3)	5,5		7,73

Назначение марки плиты

  Марку плиты перекрытия выбираем по каталогу или серии, учитывая полную расчетную нагрузку (1114,5 ). Выбираем ребристую плиту ИП5-2 с размерами: l=5950 мм, b=1485 мм, расход стали – 78 кг, объём бетона – 0,95 , масса – 2,4 т.

РАСЧЕТ РИГЕЛЯ

Сбор нагрузок и подбор сечения

При расчете ригеля необходимо нагрузку, распределенную по площади перекрытия (см. таблицу 2.1), собрать в распределенную по длине ригеля. Для этого её умножаем на грузовую ширину ригеля, которая равна шагу ригелей:

Примерные размеры сечения:

q= b=15,23  6=91,35 (кН/м);

M  (кН м).

 

Рабочая высота:

 = 0,449(м);                                                                                                                   (МПа), т.к. .

Ширина:

 (м).

где М – расчётный изгибающий момент для свободно опёртой балки наибольшего из пролётов без учёта нагрузки от её собственного веса.

f_cd – расчетная прочность бетона.

Высота сечения:

 (м).

Принимаем h=0,50 м; b=0,20 м.

Нагрузка от собственного веса ригеля:

 (кН/м).

где b и h – принятая ширина и высота сечения.

Нагрузки, действующие на ригель, сводим в табличную форму (таблица 3.1).

 

Таблица 3.1 –Нагрузки, действующие на ригель  

Нагрузки	Нагрузки, кПа
	нормативные		расчетные
Постоянные
1.Пол	3	1,35	4,05
2.Плита перекрытия	18	1,35	24,30
3.Ригель	2,5	1,35	3,38
Итого:	23,5		31,73
Временные
3.Стационарное оборудование	12	1,5	18
4.Вес людей и материалов	30	1,5	45
Итого:	42		63
Суммарные
5.Полные	65,5		94,73
6.В т.ч. Длительные (п.1-3)	35,5		49,73

Статический расчет

 

     Изгибающие моменты в пролетном и опорном сечениях определяются по формуле:

                    ,                   (3.3)

   где a и b – табличные коэффициенты, зависящие от характера загружения неразрезной балки (приведены в приложении Б); g и p – соответственно величины постоянной и переменной равномерно распределенных нагрузок; l – пролет ригеля (для опорного момента – наибольший из примыкающих к опоре).

Расчет с помощью таблиц разрешается для балок, пролеты которых равны или отличаются друг от друга не более чем на 10 %.

В таблице 3.2 приведены результаты определения максимальных моментов на опорах и серединах пролетов для четырехпролетного ригеля при g = 31,73 кН/м, p =63 кН/м, l = 6 м. Вычисления их проводились по формуле (3.3).

    – для опоры В при первом варианте загружения

;

    – для опоры С при первом варианте загружения

;

    – для середины первого пролета при первом варианте загружения

;

    – для середины второго пролета при первом варианте загружения

.

    – для середины третьего пролета при первом варианте загружения

.

 

     – для опоры В при втором варианте загружения

;

   – для опоры С при втором варианте загружения

;

    – для середины первого пролета при втором варианте загружения

;

    – для середины второго пролета при втором варианте загружения

.

    – для середины третьего пролета при втором варианте загружения

.

 

     – для опоры В при третьем варианте загружения

;

   – для опоры С при третьем варианте загружения

;

  Т а б л и ц а  3.2 – Максимальные изгибающие моменты в ригеле

Загружение			Пролетные моменты, кН*м			Опорные моменты, кН*м
Номер	Индекс	Схема	M1	M2	M3	MB	MC
1			222,53	-58,92	24,08	158,06	158,06
2			24,08	137,95	222,53	158,06	158,06
3						263,59	131,29
						184,51	151,06

Конструктивный расчет

Несущей способности ригеля

 

    Учитывая симметрию конструкции и перераспределение (выравнивание) опорных моментов, арматуру подбирают для первого и второго пролетов и первой промежуточной опоры по максимальным изгибающим моментам, растягивающим верхние и нижние волокна бетонного сечения.

     Расчет будем производить по методу предельных усилий (альтернативная модель). Предварительно назначим величину c = 40….60 мм и определяем рабочую высоту сечения d . В приведенных расчетах ригеля: класс бетона С 30/37 , класс арматуры S400, класс по условиям эксплуатации XC1.

 МПа;

 МПа;

      Размеры сечения ригеля: ширина b = 0,2 м, высота h = 0,5 м, защитный слой c = 0,06 м, рабочая высота d = h – c = 0,5 – 0,05 = 0,45 м.

   Первый пролет. Нижняя арматура, М _Sd = 207 кН×м. Расчет выполняем по деформационной модели:

 %o;

 = 0,81×0,6087(1 – 0,416×0,6087) = 0,368.

 

растянутая арматура достигает предельных значений

По конструктивным требованиям минимальный процент армирования для растянутой арматуры изгибаемых элементов r_min = 0,15 %, тогда А _{s, min} = r_minbd = 0,4×0,2×0,45/100 = 1,35×10^{-4 м2} = 1,85 см².

По сортаменту (см. приложение Д) назначаем 2Æ22 мм, А _s1 = 7,6 см² и 2Æ18 мм, А _s2 = 5,09 см² с расположением арматуры в два ряда (рисунок 3.3, а). Общая площадь арматуры А _s = А _s1 + А _s2 = 7,6 + 5,09 = =12,69 см². Расстояние от растянутых волокон до центра тяжести арматуры

Рабочая высота сечения d = 500 –54 = 446 мм = 0,446 м.

Опора В. Верхняя арматура, М _Sd = 185 кН×м. Расчет выполняем по деформационной модели:

 

;

Назначаем 4Æ20 мм, А _s = 12,56 см² с расположением арматуры в два ряда (рисунок 3.3, б).

с = с_cov + Æ + 30/2 = 20 + 20 + 15 = 55 мм;

d = 500 – 55 = 445 мм = 0,545 м.

Второй пролет. Нижняя арматура, М _Sd = 138 кН×м. Расчет выполняем по альтернативной модели:

Относительная высота сжатой зоны бетона

Предельное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:

Требуемая площадь арматуры

 

Принимаем 4Æ16 мм, А _s = 8,04 см² с расположением арматуры в два ряда (рисунок 3.3, в).

 

а)	б)	в)
Рисунок 3.3 – Поперечное сечение ригеля: а – первый пролет; б – опора В; в – второй пролет

 

с = с _cov + Æ + 25/2 = 20 + 16 + 12,5 = 48,5 мм » 49 мм;

d = 600 – 51 = 549 мм = 0,549 м.

Верхняя арматура. Принимаем однорядное расположение арматуры в верхней зоне: с = 30 мм, d = 470 мм.

 

 

 

Назначаем два стержня, идущих от опоры В, 2Æ16 мм,

А _s = 4,02 см² >  = 1,35 см².

После назначения сечения арматуры выполняем проверку расчета, т. е. определяем несущую способность сечения М _Rd и сравниваем ее с действующим изгибающим моментом М _Sd. Алгоритм определения несущей способности бетонного сечения с одиночной арматурой для деформационной модели приведен в таблице 3.10, для альтернативной – в таблице 3.11.

 

После назначения сечения арматуры выполняем проверку расчета, т. е. определяем несущую способность сечения  и сравниваем ее с действующим изгибающим моментом .

   Первый пролет. Продолжаем расчет по деформационной модели:

  

  

Несущая способность при двух оборванных стержнях  составит (c = 30; d = 500 – 29 = 471 мм):

   Опора B .

Несущая способность при двух оборванных стержнях  составит (c = 30; d = 500 – 30 = 470 мм):

 

Второй пролет. Продолжаем расчет по альтернативной модели. Расчёт выполняем с учётом сжатой арматуры из 2Æ16 мм ( , идущих от опоры В:

Несущая способность при двух оборванных стержнях  составит (c = 28; d = 500 – 28 = 472 мм):

Подбор поперечной арматуры

   Поперечные стержни (хомуты) устанавливаются для обеспечения прочности наклонных сечений балки на действие поперечной силы. Для наклонных сечений приопорных участков расчет ведется на максимальное значение поперечных сил в опорных сечениях  и , определяемых по формуле (3.6). Для наклонных сечений пролетных участков расчет ведется на максимальное значение поперечной силы в средних четвертях пролета

 ;                                       (3.7)

 .                                      (3.8)

     Расчет ригеля первого пролета

     Максимальная поперечная сила для левого приопорного участка (левой четверти пролета)  Необходимые расчетные величины: d = 0,446 м, 2d = 0,892 м,  (2n22 мм, 2n18 мм), b = 0,2 м, , , число ветвей n = 2, , , , .

    1 Проверяем необходимость расчета:

      1,67 ;

    ;

     = 0,062 МН = 62 кН, но не менее

  

    Поскольку , то необходима постановка поперечной арматуры по расчету.    

   2 Подбор поперечной арматуры:

;

    ;

     ;

 ;

, принимаем , для двух ветвей

;

    ;

;

   Конструктивные требования шага хомутов для приопорных участков с высотой

h > 450 мм:

.   

  Принимаем наименьшее значение s = 167 мм.

  3 Проверка прочности:

  ;

   ;

, следовательно, прочность обеспечена.

 

4 Проверка прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами:

;

где  - модуль упругости арматуры ( ;

   - модуль упругости бетона (таблица В.3, );

   ;

   ;

   ;

 

, следовательно, прочность обеспечена.

 

  Максимальная поперечная сила для правого приопорного участка (правой четверти пролета)  (поперечная сила увеличена на 20% в соответствии с подразрядом 3,3).

Необходимые расчетные величины: d = 0,445 м, 2d = 0,89 м,  (4n20 мм), b = 0,2 м, , , число ветвей n = 2, , , , .

 1 Проверяем необходимость расчета:

      1,67 ;

;

    =

 =0,062 МН = 62 кН, но не менее

    Поскольку , то необходима постановка поперечной арматуры по расчету.    

   2 Подбор поперечной арматуры:

;

 ;

    , принимаем , для двух ветвей

;

    ;

;

   Конструктивные требования шага хомутов для приопорных участков с высотой

h > 450 мм:

.   

  Принимаем наименьшее значение s = 167 мм.

3 Проверка прочности:

  ;

   ;

, следовательно, прочность обеспечена.

 

4 Проверка прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами:

;

   ;

        

, следовательно, прочность обеспечена.

 

 

   Пролетный участок ригеля (средние четверти пролета). Максимальная поперечная сила

.

  Необходимые расчетные величины аналогичны величинам для левого приопорного участка.

   1 Проверяем необходимость расчета:

, требуется расчет поперечной арматуры.

2 Подбор поперечной арматуры:

;

    ;

     ;

 ;

, принимаем , для двух ветвей

;

    ;

;

   Конструктивные требования шага хомутов для приопорных участков с высотой

h > 450 мм:

.   

  Принимаем наименьшее значение s = 375 мм.

  3 Проверка прочности:

  ;

   ;

, следовательно, прочность обеспечена

 

Рисунок 3.3 – Схема армирования ригеля поперечными стержнями:

а – первого пролета; б – второго пролета

 

 3.4.3 Построение эпюры материалов

Расчет прогиба ригеля

Проверку жесткости ригеля следует производить из условия , где  –

прогиб ригеля от действия внешней нагрузки;   – предельно допустимый прогиб (приложение Е).

Определим прогиб ригеля первого пролета при загружении № 2. Из предыдущего расчета , . Геометрические характеристики сечения:

Эффективный модуль упругости

;

;

Высота сжатой зоны

;

Момент инерции сечения без трещин в растянутой зоне

;

Момент инерции сечения с трещинами

;

.

Изгибная жесткость

.

Коэффициент  определяем по 9-й строке таблицы Ж.1.

; ;

Величина прогиба

Жесткость ригеля обеспечена.

 

Конструирование колонны

Подсчет нагрузок, действующих на колонну от покрытия и перекрытия, приведен в таблицах 4.1 и 4.2 соответственно. Здание четырехэтажное с подвалом, высота этажа 5,4 м, высота подвала 2,4 м; нормативная полезная нагрузка 5,0 кН/ , в том числе длительно действующие 1,5 кН/м, грузовая площадь 36 .

Т а б л и ц а  4.1 – Нагрузки на колонну, передаваемые с покрытия

Вид нагрузки	Величина нагрузки
	нормативная		расчетная
Постоянные
1 Слой гравия на битумной мастике	0,16∙36 = 5,76	1,35	7,78
2 Гидроизоляционный ковер	0,1∙36 = 3,6	1,35	4,86
3 Цементно-песчаная стяжка	20∙0,02∙36 = 14,4	1,35	19,44
4 Утеплитель	4∙0,15∙36 = 21,6	1,35	29,16
5 Пароизоляция	0,03∙36 = 1,08	1,35	1,46
6 Плита покрытия	2,2∙36 = 79,2	1,35	106,92
7 Ригель (b = 25 см, h = 60 см)	3∙6 = 18	1,35	24,3
Итого
Временные
8 Полная снеговая		1,5
9 В том числе длительная		1,5

 

 

Т а б л и ц а  4.2 – Нагрузки на колонну, передаваемые с перекрытия

Вид нагрузки	Величина нагрузки
	нормативная		расчетная
Постоянные
1 Пол	0,5∙36 = 18	1,35	24,3
2 Плита	2,2∙36 = 79,2	1,35	106,92
3 Ригель	3,75∙6 = 22,5	1,35	30,4
Итого			161,6
Временные
8 Стационарное оборудование		1,5
9 Вес людей и материалов	3,5∙36 = 126	1,5	189
Итого

Нагрузка от собственного веса колонны в пределах этажа при предварительно принятых размерах ее сечения 0,4×0,4 м и объемном весе железобетона 25 кН/м составит: нормативная ; расчетная 21,6∙1,15 =

=24,84 кН; в подвале – соответственно 9,6 и 11,04 кН.

По полученным данным вычисляем нагрузки на колонны каждого этажа (таблица 4.3). В качестве доминирующей временной нагрузки принимаем нагрузку на перекрытие. Тогда расчетная продольная сила определяется по второму основному сочетанию:

Здесь  - коэффициент сочетания для снеговой нагрузки.

 

Т а б л и ц а  4.3 – Расчетные нагрузки на колонны

Этаж	Полная расчетная нагрузка,	В том числе длительно действующая,
	Расчетные нагрузки при
4-й
3-й
2-й
1-й
Подвал
	Расчетные нагрузки при
Подвал

Расчет колонны

 

Колонны прямоугольного поперечного сечения, нагруженные продольной сжимающей силой, приложенной со случайным эксцентриситетом , и при гибкости  и симметричном армировании разрешается рассчитывать по условию

                    (4.1)

1 Расчет колонны подвала.

, . Принимаем бетон класса , , арматура S400, , , тогда

 

Принимаем , тогда

Случайный эксцентриситет

Условная расчетная длина колонны

Условная гибкость колонны

Относительная величина случайного эксцентриситета:

По  и , интерполируя, определяем

Принимаем  мм,

Процент армирования

2 Расчет колонны 1-го этажа.

, . Принимаем бетон класса ,

, арматура S400, , , тогда

 

Принимаем , тогда

Случайный эксцентриситет

Условная расчетная длина колонны

Условная гибкость колонны

Относительная величина случайного эксцентриситета:

По  и , интерполируя, определяем

Принимаем  мм,

Процент армирования

3 Расчет колонны 2-го этажа.

, . Принимаем бетон класса ,

, арматура S400, , , тогда

 

Принимаем , тогда

Случайный эксцентриситет

Условная расчетная длина колонны

Условная гибкость колонны

Относительная величина случайного эксцентриситета:

По  и , интерполируя, определяем

Принимаем  мм,

Процент армирования

4 Расчет колонны 3-го этажа.

, . Принимаем бетон класса ,

, арматура S400, , , тогда

 

Принимаем , тогда

Случайный эксцентриситет

Условная расчетная длина колонны

Условная гибкость колонны

Относительная величина случайного эксцентриситета:

По  и , интерполируя, определяем

Принимаем  мм,

Процент армирования

5 Расчет колонны 4-го этажа.

, . Принимаем бетон класса ,

, арматура S400, , , тогда

 

Принимаем , тогда

Случайный эксцентриситет

Условная расчетная длина колонны

Условная гибкость колонны

Относительная величина случайного эксцентриситета:

По  и , интерполируя, определяем

Принимаем  мм,

Процент армирования

Расчет консоли колонны

Для опирания ригелей балочных перекрытий в колоннах предусматривают короткие консоли, скошенные под углом a = 45° (рисунок 4.1). Ширина консоли  назначается равной ширине колонны, а вылет  – исходя из удобства размещения закладных деталей для крепления ригеля и необходимой длины сварных швов.

Рисунок 4.1 – Расчетная схема для короткой консоли

 

Минимально допустимая длина площади опирания ригеля из условия прочности бетона на смятие:

 

Требуемый вылет консоли:

Если принять , то требуемая высота консоли у грани колонны из условия прочности наклонного сечения по сжатой полосе:

Тогда полная высота консоли у ее основания

Высота свободного конца консоли:

Изгибающий момент в опорном сечении:

Площадь продольной арматуры:

Поперечные стержни устанавливают у двух боковых граней консоли с шагом не более  и не более 150 мм.

Площадь сечения отогнутой арматуры определяют по эффективному коэффициенту поперечного армирования

 

                      а)                                                б)

 

Рисунок 4.2 – Армирование консолей колонн

Расчет стыка колонн

 

 

 

Рисунок 4.3 – Стык колонн с ванной сваркой выпусков арматуры

 

Размеры сечения подрезки можно принять равными  размера стороны поперечного сечения колонны:

            

Площадь части сечения колонны, ограниченная осями крайних стержней сетки косвенного армирования:

Площадь распределительного листа:

Расчетное сопротивление бетона смятию:

где

Принимаем .

Приведенное расчетное сопротивление смятию:

,

Здесь  - коэффициент эффективности косвенного армирования,

где

 - коэффициент армирования,

Принимаем , , количество стержней n = 10.

 - коэффициент, учитывающий влияние арматуры сеток,

Принимаем радиус инерции арматурного стержня . Длина выпусков арматуры , тогда гибкость выпусков арматуры:

По гибкости и классу арматуры определяем

 

Условие выполняется.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ

Расчет тела фундамента

Расчет тела фундамента заключается в определении его высоты, количества и размеров ступеней, подбора рабочей арматуры подошвы фундамента.

 

Определение высоты

 

Для назначения высоты фундамента определим толщину дна стакана из условия прочности на продавливание:

Полная высота фундамента определяется суммой толщины дна стакана, защитного слоя бетона, глубины заделки колонны в фундамент и подливки: . Принимаем высоту фундамента .

Рисунок 5.1 - Принятое поперечное сечение фундамента

Расчет на раскалывание

Площадь вертикального сечения за вычетом площади стакана:

Прочность на раскалывание обеспечена.

 

Расчет арматуры

 

Для расчета площади арматуры подошвы фундамента определим изгибающие моменты в сечениях I–I…III–III.

 

 

 

                                                                                  

                                                                                   

                                                                                   

 

                                                                                                       

 

Рисунок 5.3 – Схема к расчету арматуры фундамента

 

 

 

Требуемая площадь арматуры:

Фундамент - квадратный в плане, поэтому в каждом из двух направлений принимаем , класс арматуры S500,

, шаг стержней .

Маркировка по ГОСТ 23279-85

РАСЧЕТ НАРУЖНОЙ СТЕНЫ

 

Определение усилий

Находим нагрузку от собственного веса плиты:

Ø карнизной части:

Ø одного этажа:

Рисунок 6.1 – Схема расположения оконных проемов

 

Ø участка стены между низом опирания ригеля и верхом оконного проема ( ):

Ø участка стены от верха оконного проема вниз на высоту ( ):

Нагрузка на стену, передаваемая ригелями:

где  - расчетные нагрузки на колонну 1-го этажа ( ;

 – количество этажей;

 - расчетная нагрузка от собственного веса колонны (

.

Продольная сила в сечении 1-1:

Рисунок 6.2 – Конструктивная и расчетная схемы стены

 

Продольная сила в сечении 2-2:

Изгибающие моменты от ригеля:

где  - суммарная расчетная нагрузка от перекрытия ( ).

· момент в уровне опирания ригеля при глубине заделки  ( ):

· момент в сечении 1-1:

· момент в сечении 2-2:

 

Расчет анкеров

Усилие в анкере:

Требуемая площадь поперечного сечения анкера:

Принимаем

Анкеры приварены к закладным деталям ригеля четырм сварными швами длиной: .

Катет шва

Принимаем электрод Э-42, тогда

Несущая способность сварных швов:

 условие выполняется, следовательно, крепления анкеров к ригелю обеспечена.

Среднее напряжение в уровне расположения анкера:

Принимаем глубину заделки анкера в кладке

Расчетное сопротивление кладки срезу  (для марки раствора М25 по перевязанному сечению для кладки из камней правильной формы).

Длина поперечного стержня анкеровки:

Принимаем конструктивно .

ПЕРЕКРЫТИЯ

Конструктивная схема

Монолитное ребристое перекрытие с балочными плитами состоит из плиты, работающей по короткому направлению как неразрезная балка, и системы перекрестных балок: главных, опирающихся на колонны, и второстепенных балок-ребер, опирающихся на главные балки.

Рисунок 7.1 – Расчетная схема ребристого перекрытия с балочными плитами:

1 – первые (крайние) расчетные пролеты плиты или второстепенной балки; 2 – то же вторые (от края); 3 – расчетная полоса плиты перекрытия; 4- грузовая площадь второстепенной балки; 5 – то же главной балки; 6 – то же колоны

 

Определим расчетный пролет и толщину плиты перекрытия производственного здания с пролетом главных балок , шагом главных балок B =6,0 м и нагрузкой, действующей на перекрытие . Плиту проектируем из монолитного бетона класса , , .

Первое значение пролета плиты:

Число пролетов плиты на длине главной балки

Окончательное значение пролета плиты:

Рабочая высота плиты:

Тогда толщина плиты:

Защитный слой бетона  принят для помещения с нормальным режимом, класс – по условия эксплуатации конструкций XC1. Диаметр рабочей арматуры предварительно принят равным 10 мм. Пролет назначаем  осях .

 

Расчет плиты

Балочные плиты работают на изгиб в направлении меньшей стороны, при этом изгибающим моментом в направлении большей стороны по его малости пренебрегают.

Для расчета балочной плиты рассматривают полосу шиной 1,0 м в направлении, перпендикулярном второстепенным балкам.

 

Таблица 7.1 – Нагрузки, действующие на плиту перекрытия

Вид нагрузки	Нагрузки, кПа
	Нормативная	γf	Расчётная
Постоянные( g ): 1.Пол 2.Плита перекрытия (	0,5 1,75	1,35 1,35	0,675 2,36
Итого:	2,25		3,04
Временные( p ): 3.Стационарное оборудование. 4.Все люди и материалы	1,5 3,5	1,5 1,5	2,25 5,25
Итого:	,0		7,5
Суммарные (q) : 5.Полные	7,25		10,04

Изгибающий момент в крайнем пролете и на первой промежуточной опоре:

Рисунок 7.2 – Расчетная схема и эпюра изгибающих моментов монолитной балочной плиты

 

Определяем требуемую площадь арматуры класса S240, :

Принимаем не менее , , шаг стержней не более 165 мм.

Подберем арматуру для средних пролетов и средних опор плиты:

Принимаем не менее , , шаг стержней не более 165 мм.

Для армирования плиты принимаем следующие марки плоских сеток по ГОСТ 23279-85 :

- нижняя сетка в крайнем пролете и верхняя над первой промежуточной опорой

- нижние сетки в средних пролетах и верхние над промежуточными опорами

 

Расчет второстепенной балки

Список литературы

1 СНБ 5.03.01-02. Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования. – Взамен СНиП 2.03.01-84* ; введ. 01.07.2003. – Мн. : Минстройархитектуры РБ, 2003. – 139 с.

2 СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. – Введ. 01.01.1987. – М. : ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 36 с.

3 ТКП 45-5.01-67-2007 (02250). Фундаменты плитные. Правила проектирования. – Введ. 01.09.2007. – Мн. : Минстройархитектуры РБ, 2008. – 136 с.

4 СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования.

5 Железобетонные конструкции. Основы теории, расчета и конструирования: учеб. пособие для студентов строительных специальностей; под ред. Т. М. Пецольда и В. В. Тура. – Брест : БГТУ, 2003. – 380 с. 

6 Байков, В. Н. Железобетонные конструкции: Общий курс / В. Н. Байков, Э. Е. Сигалов. – М. : Стройиздат, 1991. – 767 с. 

7 Попов, Н. Н. Проектирование и расчет железобетонных и каменных конструкций / Н. Н. Попов, А. В. Забегаев. – М. : Высшая школа, 1989. – 400 с. 

8 Талецкий, В. В. Проектирование железобетонных конструкций многоэтажного здания. Ч. I. Элементы каркаса и междуэтажного перекрытия из сборного железобе - тона : учеб.-метод. пособие по курсовому и дипломному проектированию. – Гомель: БелГУТ, 2009. – 80 с.

 

9 ГОСТ 23279-85. Сетки арматурные сварные для железобетонных конструкций и изделий. Общие технические условия. – Взамен ГОСТ 23279-78 ; введ. 28.11.1984. – М. : Стройиздат, 1985. – 10 с.

 

10 ГОСТ 21.101-93. Основные требования к рабочей документации. Система про-ектной документации для строительства. – Мн.: Белстандарт, 1995. – 42 с.

11 ГОСТ 21.501-95. Правила выполнения архитектурно-строительных рабочих чертежей. Система проектной документации для строительства. – Мн.: Белстандарт, 1994. – 46 с.

ПОДБОР ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ

 

Плиты опираются свободно одним концом на ригель, другим – на ригель или стену. Расчётный пролёт принимаем равным расстоянию между центрами опорных площадок. Нагрузки складываются из постойных и временных, в том числе кратковременно и длительно действующих. 

 

Сбор нагрузок

Нагрузки складываются из постоянных и переменных. Переменные могут быть кратковременно и длительно действующими.

 

Таблица 2.1-Нагрузки на плиту перекрытия

Нагрузки	Нагрузки, кПа
	нормативные	γf	расчетные
Постоянные
1.Пол	0,5	1,35	0,68
2.Плита перекрытия	3	1,35	4,05
Итого:	3,5		4,73
Временные
3.Стационарное оборудование	2	1,5	3
4.Вес людей и материалов	5	1,5	7,5
Итого:	7		10,5
Суммарные
5.Полные	10,5		15,23
6.В т.ч. Длительные (п.1-3)	5,5		7,73

Назначение марки плиты

  Марку плиты перекрытия выбираем по каталогу или серии, учитывая полную расчетную нагрузку (1114,5 ). Выбираем ребристую плиту ИП5-2 с размерами: l=5950 мм, b=1485 мм, расход стали – 78 кг, объём бетона – 0,95 , масса – 2,4 т.

РАСЧЕТ РИГЕЛЯ

Сбор нагрузок и подбор сечения

При расчете ригеля необходимо нагрузку, распределенную по площади перекрытия (см. таблицу 2.1), собрать в распределенную по длине ригеля. Для этого её умножаем на грузовую ширину ригеля, которая равна шагу ригелей:

Примерные размеры сечения:

q= b=15,23  6=91,35 (кН/м);

M  (кН м).

 

Рабочая высота:

 = 0,449(м);                                                                                                                   (МПа), т.к. .

Ширина:

 (м).

где М – расчётный изгибающий момент для свободно опёртой балки наибольшего из пролётов без учёта нагрузки от её собственного веса.

f_cd – расчетная прочность бетона.

Высота сечения:

 (м).

Принимаем h=0,50 м; b=0,20 м.

Нагрузка от собственного веса ригеля:

 (кН/м).

где b и h – принятая ширина и высота сечения.

Нагрузки, действующие на ригель, сводим в табличную форму (таблица 3.1).

 

Таблица 3.1 –Нагрузки, действующие на ригель  

Нагрузки	Нагрузки, кПа
	нормативные		расчетные
Постоянные
1.Пол	3	1,35	4,05
2.Плита перекрытия	18	1,35	24,30
3.Ригель	2,5	1,35	3,38
Итого:	23,5		31,73
Временные
3.Стационарное оборудование	12	1,5	18
4.Вес людей и материалов	30	1,5	45
Итого:	42		63
Суммарные
5.Полные	65,5		94,73
6.В т.ч. Длительные (п.1-3)	35,5		49,73

Статический расчет

 

     Изгибающие моменты в пролетном и опорном сечениях определяются по формуле:

                    ,                   (3.3)

   где a и b – табличные коэффициенты, зависящие от характера загружения неразрезной балки (приведены в приложении Б); g и p – соответственно величины постоянной и переменной равномерно распределенных нагрузок; l – пролет ригеля (для опорного момента – наибольший из примыкающих к опоре).

Расчет с помощью таблиц разрешается для балок, пролеты которых равны или отличаются друг от друга не более чем на 10 %.

В таблице 3.2 приведены результаты определения максимальных моментов на опорах и серединах пролетов для четырехпролетного ригеля при g = 31,73 кН/м, p =63 кН/м, l = 6 м. Вычисления их проводились по формуле (3.3).

    – для опоры В при первом варианте загружения

;

    – для опоры С при первом варианте загружения

;

    – для середины первого пролета при первом варианте загружения

;

    – для середины второго пролета при первом варианте загружения

.

    – для середины третьего пролета при первом варианте загружения

.

 

     – для опоры В при втором варианте загружения

;

   – для опоры С при втором варианте загружения

;

    – для середины первого пролета при втором варианте загружения

;

    – для середины второго пролета при втором варианте загружения

.

    – для середины третьего пролета при втором варианте загружения

.

 

     – для опоры В при третьем варианте загружения

;

   – для опоры С при третьем варианте загружения

;

  Т а б л и ц а  3.2 – Максимальные изгибающие моменты в ригеле

Загружение			Пролетные моменты, кН*м			Опорные моменты, кН*м
Номер	Индекс	Схема	M1	M2	M3	MB	MC
1			222,53	-58,92	24,08	158,06	158,06
2			24,08	137,95	222,53	158,06	158,06
3						263,59	131,29
						184,51	151,06 12345678910Следующая ⇒ Поделиться:

Последнее изменение этой страницы: 2019-04-19; Просмотров: 505; Нарушение авторского права страницы