Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Омск-2015






Курсовой проект

По железобетонным конструкциям

«Проектирование монолитных ребристых перекрытий многоэтажных производственных зданий»

 

 

Выполнил: Мартин С.С.

Принял: Беляев Н.В.

 

 

Омск-2015

Содержание:

1. Разработка конструктивной схемы монолитного перекрытия…...…3

2. Расчет и конструирование плиты……………………………………..5

2.1. Расчетные пролеты и нагрузки…………………………….………..5

2.2. Статический расчет…………………………………………………..5

2.3. Конструктивный расчет………………………………………….…..7

2.4. Армирование плит……………………………………………….…..8

2.4.1. Первый вариант армирования……………………………….……8

2.4.2. Второй вариант армирования……………………………...……10

3. Расчет и конструирование второстепенной балки…………….……12

3.1. Расчетные пролеты и нагрузки……………………………….……12

3.2. Статический расчет…………………………………………………13

3.3. Конструктивный расчет………………………………………….....15

3.3.1. Расчет прочности наклонного сечения второстепенной балки 19

3.5. Список литературы…………………………………………………21

 

 


1. Разработка конструктивной схемы монолитного перекрытия

 

Ребристое монолитное перекрытие состоит из главных, второстепенных балок и плиты, монолитно-соединенных в единую конструкцию. Расчетная нагрузка, действующая на перекрытие, воспринимается плитой, которая передает ее в виде распределенной погонной нагрузки на второстепенные балки. Последние передают нагрузку в виде сосредоточенных сил на главные балки, которые, в свою очередь, распределяют ее на колонны и на несущие наружные стены.

Привязку, шаг разбивочных осей и направления главных балок необходимо принимать аналогично привязке, шагу осей и расположению ригелей сборного варианта перекрытия. Конструктивная схема монолитного перекрытия с основными размерами приведена на рис. 1.

Пролеты главных и второстепенных балок определяются сеткой колонн. Расстояние l3 между второстепенными балками принимается одинаковым по ширине здания в пределах 1, 5…2, 0 м. Для обеспечения работы плиты по балочной схеме расстояние между второстепенными балками не должно превосходить 1\3 их пролета l1.

Принимаю:

Толщина плиты назначается в пределах 6….8 см. Принимаю: hпл =8см.

Высота второстепенных балок с учетом толщины плиты определяется из условия:

Высота главных балок должна быть больше, чем высота второстепенных балок и определяется из условия:

Ширина балок принимается равной 0, 4…0, 5 их высоты.

Размер поперечного сечения балок округляется до унифицированных размеров, кратных модулю 2 см:

Длина опирания элементов монолитного перекрытия на стену должна быть кратной размерам кирпича и принимается:

- для монолитной плиты 12 см;

- для второстепенной балки 25 см;

- для главной балки 28 см.

 

Рис. 1. Конструктивная схема ребристого перекрытия

 

 

2. Расчет и конструирование плиты

 

2.1. Расчетные пролеты и нагрузки

 

При соотношении расчетная схема плиты представляет собой многопролетную неразрезную балку, ля расчета которой вырезают полосу шириной 1 м вдоль короткой стороны.

Расчетные пролеты плиты принимаются равными (рис. 2):

а) расстояние в свету между второстепенными балками:

б) расстояние в свету между второстепенной балкой и стеной, увеличенному на половину длины опирания плиты:

Для определения расчетной нагрузки на плиту используются данные табл.4[1]:

где - расчетная нагрузка на плиту сборного варианта, кН/м2;

- нормативная нагрузка от собственной массы сборной плиты, кН/м2;

- расчетная нагрузка от собственной массы монолитной плиты, кН/м2;

где h – толщина плиты в метрах;

- плотность железобетона;

- коэффициент надежности по нагрузке.

Расчетная нагрузка на 1 п.метр пролета плиты численно равна нагрузке на 1 м2.

 

2.2. Статический расчет

 

Изгибающие моменты в неразрезных балочных плитах при пролетах, отличающихся не более чем на 20%, определяют с учетом перераспределения и выравнивания пролетных и опорных моментов

Моменты в крайнем пролете и над первой промежуточной опорой, кН× м:

 

Рис. 2. К расчету плиты монолитного ребристого перекрытия

 

Моменты в средних пролетах и над средними промежуточными опорами, кН× м:

Определение поперечных сил и расчет плит на поперечную силу не производят ввиду достаточной несущей способности наклонных сечений сплошных плит.

 

2.3. Конструктивный расчет

 

Для монолитных ребристых перекрытий рекомендуется применять бетон классов В15…В20. Принимаю класс бетона В20.

Армирование монолитной плиты выполняется сетками с рабочей арматурой классов Вр-1 (диаметром 3…5 мм) и А-III (диаметром более 5 мм) и распределительной класса Вр-1.

Подбор продольной арматуры в плите производится по опорным и пролетным изгибающим моментам как для балки прямоугольного сечения с шириной равной b=100 см и высотой h=hпл=8см.

Рабочая высота плиты, см:

h0=h – a = 8-1, 5= 6, 5 см

где а=1, 5 см - расстояние от центра тяжести арматуры до ближайшей грани сечения.

 

Конструктивный расчет для крайнего пролета:

По таблице 7 [1] определяется относительное плечо поперечной силы ν = 0, 971.

Определяем требуемую площадь рабочей арматуры, см2 для участка плиты протяженностью 1 м:

 

Конструктивный расчет производим для среднего пролета:

По таблице 7 [1] определяется относительное плечо поперечной силы ν = 0, 98.

Определяем требуемую площадь рабочей арматуры, см2 для участка плиты протяженностью 1 м:

По требуемой площади рабочей арматуры пот аблице принимаются марки сеток [4] в соответствии с принятым вариантом армирования.

 

 

2.4. Армирование плит

 

Плиты монолитных ребристых перекрытий армируют плоскими или рулонными сетками:

а) с продольным положением рабочей арматуры;

б) с поперечной рабочей арматурой.

 

 

2.4.1. Первый вариант армирования

 

В первом варианте плита армируется рулонными сетками (рис. 3). По требуемой площади арматуры в средних пролетах и над средними промежуточными опорами подбирается сетка С-1 с продольной арматурой, которая раскатывается поперёк направления второстепенных балок с размещением по толщине плиты в соответствии с эпюрой изгибающих моментов.

В средних пролетах и над средними промежуточными опорами принимается рулонная сетка с продольными рабочими стержнями Ø 4 Вр-1, размещенными с шагом 100мм. Имеющая площадь сечения стержней на 1м ширины сетки, наиболее близкую к требуемой.

где 0, 126- площадь сечения Ø 4 (по таблице).

Распределительная поперечная арматура принимается минимального диаметра с максимальным шагом: Ø 3Вр-1-400 мм.

Длина монолитной плиты:

При перепуске при стыке сеток в нерабочем направлении не более чем на 50мм [3, п.5.41] и числе сеток в количестве 20 штук ширина сетки назначается:

Принимаю 1800мм.

 

Рис. 3. Первый вариант армирования плиты

 

 

В крайнем пролете и над первой промежуточной опорой моменты больше, чем в средних пролетах. Поэтому в среднем пролете и над первой промежуточной опорой раскладывается дополнительная сетка С-2. С точки зрения технологичности предпочтительнее принимать сетку С-2 с поперечной рабочей арматурой.

Марка сетки С-2 подбирается по разности площадей арматуры. Сетка С-2 раскатывается в крайнем пролете и над первой промежуточной опорой вдоль второстепенной балки.

Добавочная сетка С-2 назначается по площади:

Поперечная рабочая арматура сетки С-2 достаточна в виде Ø 3Вр-1-200

Продольная распределительная арматура Ø 3Вр-1 с шагом 500 мм.

Ширина сетки С-2 назначается по величине:

Принимаю 2500мм.

Фактическая площадь рабочих стержней на 1м ширины плиты в крайнем пролете:

 

 

2.4.2 Второй вариант армирования

 

Во втором варианте (рис. 4) армирование может производится как рулонными, так и плоскими сетками.

По требуемой площади рабочей арматуры в крайнем пролете и над первой промежуточной опорой принимаются сетки С-1 и С-2 с поперечной рабочей арматурой. По требуемой площади рабочей арматуры для среднего пролета принимаются сетки С-3 и С-4 с поперечной рабочей арматурой. Ширина сеток выбирается в соответствии с требованиями, приведенными на рисунке 4. Рулонные сетки раскладываются вдоль второстепенных балок.

В крайнем пролете и над первой промежуточной опорой принимаются рулонные сетки С-1 и С-2 с поперечным расположением рабочей арматуры Ø 4Вр1 с шагом 100 мм и площадью сечения стержней:

 

Рис. 4. Второй вариант армирования плиты

 

Ширина сетки С-1 назначается по величине (см. рис 4):

Принимаю 1800мм.

При минимальной продольной арматуре Ø 3Вр-1 с шагом 400 мм:

Ширина сетки С-2 назначается по величине (см. рис. 4):

Принимаю 1200 мм. При минимальной продольной арматуре Ø 3Вр-1 с шагом 500 мм.

В средних пролетах и над средними опорами принимаются рулонные сетки С-3 и С-4 с поперечным расположением рабочей арматуры Ø 4Вр-1 с шагом 150мм и площадью сечения стержней:

Ширина сетки С-3 назначается по величине:

Принимаю 1800 мм. При минимальной продольной арматуре Ø 3Вр-1 с шагом 400 мм.

,

Ширина сетки С-4 назначается по величине:

Принимаю 1200 мм. При минимальной продольной арматуре Ø 3Вр-1 с шагом 500 мм.

 

 

3. Расчет и конструирование второстепенной балки.

 

3.1. Расчетные пролеты и нагрузки.

 

Расчетная схема второстепенной балки представляет собой неразрезную балку, опирающуюся на поперечные стены здания и главные балки.

Расчетные пролеты второстепенной балки равны:

а) в крайнем пролете – расстоянию от грани главной балки до середины опирания второстепенной на стену: 6800-150+250/2-200=6575 мм;

б) в среднем пролете – расстоянию в свету между главными балками:

6800-300=6500 мм.

Нагрузка на 1 погонный метр второстепенной балки собирается с полосы шириной, равной шагу второстепенных балок с добавлением нагрузки от собственной массы ребра второстепенной балки:

где - расчетная нагрузка на плиту, кН/м2;

- шаг второстепенных балок, м;

- ширина ребра второстепенной балки, м;

- высота ребра второстепенной балки, м;

- плотность железобетона;

= 1, 1 – коэффициент надежности по нагрузке.

Расчетная временная нагрузка, кН/м:

Расчетная постоянная нагрузка:

Построение огибающей эпюры моментов производится в зависимости от соотношения расчетных временной и постоянной нагрузок:

 

 

3.2 Статический расчет

 

Изгибающие моменты во второстепенных балках при пролетах, отличающихся не более чем на 20%, вычисляются с учетом перераспределения и выравнивания пролетных и опорных моментов.

Ординаты огибающей эпюры моментов определяются для четырех расчетных сечений (рис. 5) по формуле:

 

Рис. 5. Статический расчет второстепенной балки

 

 

Расчет поперечных сил для среднего и крайнего пролетов:

 

3.3 Конструктивный расчет второстепенной балки

 

По изгибающей эпюре моментов в сечении II-II из условия образования пластичного шарнира, при котором α 0=0, 289 уточняем размеры сечения второстепенной балки:

где - призменная прочность бетона, МПа;

- ширина сечения второстепенной балки, м.

Тогда высота балки с учетом плиты будет равна

Принимаем высоту балки 36см кратно 2 см.

где - расстояние от растянутой грани сечения до центра тяжести растянутой арматуры.

Для соблюдения соотношения размеров bвб и *hвб:

bвб=0, 4…0, 5× hвб ≈ 18см

Проверка условия достаточности принятых размеров балки для восприятия наклонных сжимающих усилий:

Принимаю:

 

Подбор рабочей арматуры класса А-III

в четырех расчетных сечениях

 

Сечения I-I и IV-IV (рис. 6) рассчитываются на положительные моменты как тавровые с полкой в сжатой зоне. Ширина полки таврового сечения при принимается равной расстоянию между второстепенными балками, т.е. .

В данном случае , значит .

 

Рис. 6. Расчетные сечения второстепенной балки

 

 

Сечение I-I:

 

Расчетная высота сечения при двурядной арматуре, см

Определение положения нейтральной оси:

Сечение рассчитывается как прямоугольное с шириной .

Находим моментный коэффициент:

По табл.7[1] определяется относительное плечо внутренней пары сил ν = 0, 980.

Требуемая площадь арматуры, см2

Принимаю 4Ø 16 А–III с Афs = 8, 04 см2.

 

 

Сечение IV-IV:

 

Рабочая высота сечения при однорядной арматуре, см

.

Определение положения нейтральной оси:

Сечение рассчитывается как прямоугольное с шириной .

Находим моментный коэффициент:

По табл.7[1] определяется относительное плечо внутренней пары сил ν = 0, 989.

 

Требуемая площадь арматуры, см2

Принимаю 2Ø 18 А–III с Афs = 5, 09 см2.

 

 

Сечение II-II:

 

Сечения II-II и III-III (рис. 6) рассчитываются на отрицательные моменты как прямоугольные с шириной сечения, равной

Рабочая высота сечения, см

 

 

Находим моментный коэффициент:

По табл.7[1] определяется относительное плечо внутренней пары сил ν = 0, 740.

Требуемая площадь арматуры, см2

В сечение II-II подбираются две рулонные сетки с поперечной рабочей арматурой классов Вр-1 или А-III по требуемой площади для одной сетки:

Принимаю рулонную сетку с поперечными рабочими стержнями Ø 6 А-III с шагом 100 мм.

Ширина сетки С-5 принимаем 3800мм:

Распределительная продольная арматура принимается 3 Вр-1 с шагом 500мм.

Марка сетки С-5:

 

 

Сечение III-III

 

Рабочая высота сечений

Определения положения нейтральной оси:

По табл.7[1] определяется относительное плечо внутренней пары сил ν = 0, 992

Принимаю 2Ø 14 А–IIIс Афs= 3, 08 см2.


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.036 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал