Монолитное ребристое перекрытие с балочными плитами. Физические параметры материалов

ФИЗИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ МАТЕРИАЛОВ.

Материалы для перекрытия:

·  Бетон - тяжёлый класса В 30

R_b=14,5 МПа; R_bt=1,05 МПа; коэффициент условий работы бетона g_b2=0,9.

·  Арматура:

для армирования плит – проволока класса Вр-I Æ=3(мм) с R_s=375 МПа, Æ=4(мм) с R_s=365 МПа,  Æ=5(мм) с R_s=360 МПа, арматура класса А-III Æ=6-8(мм) с R_s=355 МПа.

для армирования второстепенных и главных балок – продольная арматура класса А-III с R_s=365 МПа, поперечная для второстепенных балок класса А-III с R_sw=285 МПа и А-I с R_sw=175 МПа, для главных балок класса А-I с R_sw=175 МПа

По степени ответственности здание относится к классу II (коэффициент надёжности по назначению g_n=0,95).

1.Эскизное проектирование.

1.1.Назначение основных размеров перекрытия

Размер главной балки:

Высота главной балки:

мм, где

мм – длина главной балки

Принимаем высоту главной балки 600 мм.

Ширина главной балки

мм

Принимаем ширину главной балки  250 мм.

Размер второстепенной балки:

Высота второстепенной балки:

мм, где

мм – длина второстепенной балки.

Т.к. высота второстепенной балки должна быть кратна 50 мм, то принимаем 450 мм.

Ширина второстепенной балки:

мм

Принимаем 200 мм.

Назначаем  шаг второстепенных балок

мм.

B – ширина пролета (длина)

n=34

Назначаем шаг второстепенных балок 2266мм.

Плита перекрытия:

Толщина монолитной плиты hпл = (1/20-1/45)·Lпл= (1/20-1/45)·2130=113,3-50,4 см.

Принимаем hпл=60 мм

2. Расчет и конструирование монолитной плиты перекрытия.

Плита считается в коротком направлении, опирается шарнирно на второстепенные балки

Конструктивная схема плиты:

мм

 мм

2.1 Сбор нагрузок на перекрытие:

№		Наименование	Нормативное значение,  кН/м2	Коэф. надежности по нагрузке,	Расчетное значение
Постоянная нагрузка:
2		Керамическая плитка		1,2	0,432
3		Ц/п стяжка		1,3	0,702
4		насыпной керамзин		1,3	0,78
5		Слой техноэласта	0,05	1,2	0,06
6		Плита перекрытия		1,1	1,65
	Итого постоянная нагрузка без учета ответственности здания                              3,624

Постоянная нагрузка с учетом ответственности здания:

3,624γn=3,6240,95=3,443 кН/м²

Временная нагрузка:

V= G · γf · γn =7,6001,20,95 = 8,664 кН/м²

2.2 Статический расчет железобетонной балочной плиты

(определение усилий в плите от внешней нагрузки):

q+V=12.107 кН/м²

Статический расчет производится с учетом перераспределения изгибающих моментов, вследствие пластических деформаций

;

.

2.3 Расчет прочности плиты по нормальным сечениям

Расчетное сечение:

1. Характеристики бетона и арматуры

Бетон тяжелый класса В30

- призменная прочность;

- осевое растяжение.

γb2=0.9 – коэффициент условия работы бетона

Сопротивление арматуры осевому растяжению:

АIII      d 6-8мм       

d>10мм     

BpI       d 3мм        

d 4мм        

d 5мм        

2. Находим требуемую высоту сечения плиты из условия ограничения ширины раскрытия трещин в пластичном шарнире на первой промежуточной опоре.

 <  ho (= 4.5)

3. Определяем требуемую площадь арматуры в средних пролетах и на средних опорах:

Находим требуемую площадь

- монолитная плита армируется по непрерывной схеме рулонными сетками

Во втором и последующих опорах принимаем сетку типа

4Ср 3050x6650 площадью (С1)   

4. Определяем требуемую площадь арматуры на первом пролете и на первой опоре:

Находим расчетную площадь :

Выбрана сетка типа    4Ср  2910x5850(С2)             площадью

Армирование плиты выполняется в соответствии с рисунком:

3. Расчет и конструирование второстепенной балки:

3.1 Определение расчетных пролетов второстепенной балки

3.2 Сбор нагрузок на второстепенную балку

При шаге второстепенных балок 2,266 м нагрузку собираем с грузовой полосы, ширина которой равна шагу второстепенной балки.

Постоянная нагрузка:

Временная нагрузка:

3.3 Статический расчет

Расчетная схема второстепенной балки

Определение усилий от внешней нагрузки во второстепенной балке.

;

;

Отрицательные моменты в средних пролетах для построения огибающей эпюры получают поочередным  загружением четных и нечетных пролетов неполной временной нагрузкой.

Поперечные усилия на первой опоре:

;

;

;

Построение эпюры моментов и поперечных сил

3.4  Расчет прочности по нормальным сечениям

1. Характеристики бетона и арматуры

Бетон тяжелый класса В30

- призменная прочность;

- осевое растяжение.

γb2=0.9 – коэффициент условия работы бетона

Сопротивление арматуры осевому растяжению:

АIII       d>10мм     

2. Расчетное сечение.

Определяем ширину полки свеса:

-длина плиты.

Т.к. условие  выполняется, для расчета принимаем ширину полки свеса равной

Уточняем высоту сечения:

<

Расчетная высота сечения:

см.

3. Определяем требуемую площадь сечения продольной арматуры

Проверка положения границы сжатой зоны бетона:

Условие выполняется следовательно граница сжатой зоны бетона находится в полке, расчет производим как для прямоугольного сечения шириной 2,266 м.

Находим требуемую площадь

 , гдерасчетное сопротивление арматуры растяжению.

Для армирования второстепенной балки в первом пролете принимаем 2 стержня диаметром:

2 А – III  

Проверка переармирования:  удовлетворяет.

Находим требуемую площадь

 

Для армирования второстепенной балки во втором и последующих пролетах принимаем 4 стержня разных диаметров:

2 А – III  и 2 А – III , большие диаметры устанавливаются внизу.

Проверка переармирования:  удовлетворяет.

4.Расчет арматуры на опоре В.

Находим требуемую площадь

 , гдерасчетное сопротивление арматуры растяжению.

Для армирования второстепенной балки на опоре В принимаем 2 стержня диаметром:

2 А – III  

Проверка недоармирования: <1,5% удовлетворяет.

5.Расчет арматуры на опоре С.

Находим требуемую площадь

 

Для армирования второстепенной балки на опоре  С  принимаем 4 стержня