- •Федеральное агентство по образованию
- •Введение
- •Единицы си в расчетах железобетонных конструкций.
- •I. Проектирование монолитного железобетонного перекрытия
- •1. Разбивка балочной клетки
- •2. Расчет плиты перекрытия
- •3. Расчет второстепенной балки б-1
- •Расчет прочности наклонных сечений второстепенной балки
- •Расчет балки на действие поперечных сил у опоры а
- •Расчет балки на действие поперечных сил у опор b и c
- •II. Проектирование сборного железобетонного перекрытия
- •Составление разбивочной схемы
- •Расчет плиты п-1
- •3. Расчет неразрезного ригеля (для специальности пгс)
- •Статический расчет ригеля
- •Расчет продольной арматуры
- •Расчет поперечной арматуры
- •Расчет ригеля на действие поперечных сил у опоры а
- •Расчет ригеля на действие поперечных сил у опор b и c
- •4. Расчет разрезного ригеля (для специальности вв и сд)
- •Определение расчетных усилий
- •5. Расчет колонны (для специальности пгс)
- •При двухветвевых хомутах диаметром 8 мм из стали класса а240
- •6. Расчет колонны (для специальности вв и сд)
- •Расчет фундамента под сборную колонну
- •2174,5 КН, (см. Расчет колонны).
- •Проверка прочности нижней ступени против продавливания
- •Расчет плиты фундамента на изгиб
- •III. Расчет каменных конструкций
- •Расчет прочности кирпичной кладки в простенке
- •Расчет центрального сжатого кирпичного столба (колонны)
- •Несущая способность армированного кирпичного столба
- •Рекомендуемая литература
- •Приложения
- •Приложение 7
- •Оглавление Введение……………….…………………………………………………..…………
- •Анатолий Александрович Веселов
2. Расчет плиты перекрытия
В соответствии с п. 5.4 [2] толщина плиты монолитных перекрытий промышленных зданий принимается не менее 60 мм. Принимаем толщину плиты hf = 80 мм (уточнение см. на с. 14).
Для определения расчетных пролетов плиты задаемся приближенно размерами поперечного сечения второстепенных балок: h = l : 12 = 6300 : 12 = 525 мм; b = h : 3 = 525 : 3 = 175 мм и принимаем h = 550 мм; b =200 мм (уточнение см. на с.18).
За расчетные пролеты плиты принимаем: в средних пролетах – расстояния в свету между гранями второстепенных балок, а в крайних – расстояния от граней второстепенных балок до середины площадок опирания плиты на стену (рис. 2).
Рис. 2
При ширине второстепенных балок b =200 мм и глубине заделки плиты в стену в рабочем направлении а3 = 120 мм (полкирпича) получим
lкр = lкр – 0,5 b + 0,5 а3 = 1800 – 0,5 200 + 0,5 120 = 1760 мм;
lср = lср – 2 0,5 b = 2100 – 2 0,5 200 = 1900 мм.
Расчетные пролеты плиты в длинном направлении при ширине главных балок (ориентировочно) 300 мм и глубине заделки плиты в стены в нерабочем направлении а3 = 60 мм (четверть кирпича)
lкр1 = 5700 – 0,5 300 + 0,5 60 = 5580 мм;
lср = 6300 – 2 0,5 300 = 6000 мм.
При соотношении длинной и короткой сторон 5580 : 1900 = = 2,94 3,0 плита условно рассчитывается [4] как балочная неразрезная многопролетная, работающая в коротком направлении по схеме рис. 3.
Рис. 3
Расчетные нагрузки на условную полосу плиты шириной 1,0 м, кН/м:
а) постоянная
вес пола из цементного раствора с затиркой при толщине слоя 2,0 см и плотности 1700 кг/м3
1700 0,02 1,0 1,3 10 –2 = 0,44;
вес плиты толщиной 80 мм при плотности 2500 кг/м3
2500 0,08 1,0 1,1 10-2 = 2,2;
полная постоянная нагрузка
g = 0,44 + 2,2 = 2,64;
б) временная при vn = 12 кН/м2
v = 12 1,0 1,2 = 14,4.
Здесь 1,3; 1,1 и 1,2 – коэффициенты надежности по нагрузке [15].
Полная расчетная нагрузка
g + v = 2,64 + 14,4 = 17,04 кН/м.
Постоянная и длительная
17,04 – 1,5.1.2 =15.24 кН/м.
Величины расчетных изгибающих моментов в неразрезной балочной плите с равными или отличающимися не более чем на 20 % пролетами (lср : lкр= 1900 : 1760 = 1,08 < 1,2) определяются с учетом перераспределения усилий вследствие пластических деформаций бетона и арматуры в соответствии с [4] по формулам:
В крайних пролетах
Мкр = == 4,8 кНм;
в средних пролетах и над средними опорами (см. рис. 2, 3)
Мср = – Мс = = = 3,85 кНм;
над второй от конца опорой при армировании рулонными сетками (непрерывное армирование)
МВ = == 5,6 кНм;
то же при армировании плоскими сетками (раздельное армирование)
МВ = == 4,394 кНм,
где l – больший из примыкающих к опоре расчетный пролет.
Определение толщины плиты. Для монолитного железобетонного перекрытия принимаем бетон проектного класса по прочности на сжатие В15. С учетом соотношения длительных нагрузок к полным равного 15,24 / 17,04 = 0,89 < 0,9 (в соответствии с п. 3.3 [2]) расчетные сопротивления определяются с коэффициентом условий работы b1 = 1; Rb = 1 8,5 = 8,5 МПа; Еb = 24000 МПа; Rbt = 1 0,75 = = 0,75 Мпа.
Арматуру в плите перекрытия принимаем для двух вариантов армирования:
арматурой класса В500 с расчетным сопротивлением Rs = = 415 МПа = 415 Н/мм2 при армировании рулонными сварными сетками (непрерывное армирование), Еs = 200000 МПа;
арматурой класса А400 с расчетным сопротивлением Rs = = 355 МПа = 355 Н/мм2 при армировании плоскими сетками (раздельное армирование), Еs = 200000 МПа.
Необходимую толщину плиты перекрытия определяем при среднем оптимальном коэффициенте армирования = 0,006 по максимальному моменту МВ = 5,6 кНм и ширине плиты b'f = 1000 мм.
Расчетная высота сечения плиты при относительной ее высоте = = = 0,006 = 0,29<R =0,502 – для арматуры класса В500; = 0,006 = 0,25 <R = 0,531 – для арматуры класса А400, где R определяется по табл. 3.2 [3].
Таблица 1
Продолжение таблицы 1
при αm = (1 – 0,5) и Мmax = 5,32 кНм
αm = 0,29 (1 – 0,5 0,29) = 0,248 – для арматуры класса В500;
αm = 0,25 (1 – 0,5 0,25) = 0,219 – для арматуры класса А400;
h0 = = = 53,5 мм.
Полная высота сечения плиты при диаметре арматуры d = 10 мм и толщине защитного слоя 10 мм h'f = h0 + = 53,5 + 15 = 68,5 мм, где = 10 + 5 = 15 мм. Оставляем принятую ранее толщину плиты h'f = 80мм и расчетную высоту сечения h0 = h'f = 80 – 15 = 65 мм.
Расчет продольной арматуры в плите. Расчеты по определению необходимого количества рабочей арматуры в многопролетной неразрезной плите монолитного перекрытия сведены в табл. 1 для двух вариантов армирования – непрерывного, сварными рулонными сетками из арматуры класса В500 и раздельного, плоскими сварными сетками из арматуры класса А400 (рис. 4, 5). В курсовом проекте достаточно расчета по одному из вариантов армирования.
Рис. 4.
При расчете продольной арматуры в плите перекрытия на средних участках между осями 2–6 учтено указание[6] о том, что для плит, окаймленных по всему контуру монолитно связанными с ними балками, в сечениях промежуточных пролетов и у промежуточных опор величины изгибающих моментов, а, следовательно, и необходимое количество рабочей продольной арматуры разрешается уменьшать до 20 %.
На участках в средних пролетах и над средними опорами
Мср = – Мс = 0,8 3,66 = 2,93 кНм.
Рис. 5
При выборе сеток в табл. 1 учтено указание п. 1.6 ГОСТ 8478-81 о том, что вследствие ограниченной номенклатуры стандартных сеток, разрешается изготовление нестандартных, при условии, что диаметры всех продольных рабочих стержней будут одинаковыми, не превышающими 5 мм в рулонных сетках (при арматуре класса А400 6 мм), диаметры всех поперечных стержней будут также одинаковыми, не превышающими 8 м как в рулонных, так и в плоских сетках. При армировании разрешается разрезка сеток.