Содержание
Исходные данные 1
Сборный вариант
Расчёт и конструирование плит перекрытия 2
Монолитный вариант
Расчёт и конструирование плит перекрытия 6
Расчёт и конструирование второстепенной балки 8
Список использованной литературы 13
Размеры здания – 21 x 62 м (сетка колонн 7 x 6,2 м).
Кол–во этажей – 3.
Высота этажа – 4,2 м.
Постоянная нагрузка – 1,3 кПа.
Полная временная нагрузка – 6,2 кПа.
Длительная часть временной нагрузки – 4,2 кПа.
Напрягаемая арматура – A-IV.
Рабочая арматура – А-III.
Конструктивная арматура – А-I, Вр-I.
Место строительства – г. Пермь.
Расчёт и конструирование плит перекрытия
Будем конструировать многопустотную железобетонную плиту перекрытия.
1.Сбор нагрузок на рабочую площадку.
Наименование нагрузки |
Нормативная нагрузка, кН/м2 |
коэффициент запаса γf |
Расчетная нагрузка, кН/м2 |
1. Постоянная нагрузка: |
|||
а) асфальтобетонный пол: |
1,00 |
1,30 |
1,30 |
б) плита перекрытия: |
3,00 |
1,10 |
3,30 |
2. Временная нагрузка: |
|||
а) длительные: |
4,20 |
1,20 |
5,04 |
б) кратковременные: |
2,00 |
1,30 |
2,60 |
Итого временных: |
6,20 |
1,20 |
7,44 |
Итого длительных: |
8,20 |
– |
9,44 |
Всего: |
10,20 |
– |
12,04 |
2. Проектирование плиты.
Определение расчётной длины плиты.
L = l1-b-20 = 6200-150-20 = 6030 мм.
lр = l1-b-20-a = 6200-150-20-110 = 5920 мм.
Расчётная схема.
— расчетная нагрузка на перекрытие,
a = 1 м (ширина плиты).
q = 12,04*1 = 12,04 кН/м.
Мmax = 12,04*5,922/8 = 52,74 кН*м.
Qmax = 12,04*5,92/2 = 35,64 кН.
qн = q0н * a = 10,2*1 = 10,2 кН/м
Мmaxн = 10,2*5,922/8 = 44,68 кН*м.
Qmaxн = 10,2*5,92/2 = 30,19 кН.
Расчётные характеристики бетона и арматуры.
Используем бетон В25.
Rb = 14,5 МПа.
Rbt = 1,05 МПа. [1]
Eb = 3*103 МПа.
Арматура [1]: А-III.
Rs = 365 МПа.
Rsc = 365 МПа.
Es = 19*104 МПа.
Компоновка сечения плиты.
Расчётная схема плиты.
3. Проверка прочности плиты.
а). Расчёт прочности нормальных сечений.
Принимаем, что сжатая зона находится в полке.
Применяем табличный метод расчёта.
α0 = Мmax/(Rb*γb2*b’f*h02) = 52,74 (кН*м)/(1,45 (кН/см2)*0,9*98 (см)*192 (см)) = 0,114.
По таблицам определяем: ξ = 0,121; η = 0,940.
Атрs= Мmax/(Rs* γs6*η*h0) – требуемая площадь сечения продольной арматуры;
γs6 = 1,2 - (1,2-1)*(2*ξ/ξR-1) ≤ 1,2
ξR = ω/(1+σSR/σSC,u*(1-ω/1,1)) , где
ω – коэффициент полноты эпюры напряжений; для тяжёлого бетона ω = 0,85-0,008*Rb = 0,734;
σSR = Rs ;
σSC,u = 500 МПа.
ξR = 0,734/(1+365/500*(1-0,731/1,1)) = 0,5896.
γs6 = 1,2-0,2*(2*0,121/0,5896-1) = 1,318 > 1,2 => γs6 = 1,2.
Атрs= 52,74 (кН*м)/(36,5 (кН/см2)*1,2*0,94*19 (см)) = 6,75 см2 = 675 мм2.
По сортаменту арматуры принимаем: 3 стержня d = 20 мм, общая площадь
Афs= 942 мм2.
Определяем высоту сжатой зоны X.
Проверяем соотношение величин Rs*Афs и Rb*γb2*b’f*h’f ,
Rs*Афs = 36,5 (кН/см2)* 9,42 (см2) = 343,83 кН;
Rb*γb2*b’f*h’f = 1,45 (кН/см2)*0,9*98 (см)*3,1 (см) = 396,46 кН.
Rs*Афs < Rb*γb2*b’f*h’f => X = Rs*Афs /Rb*γb2*b’f =343,83 (кН)/1,45 (кН/см2)*0,9*98 (см) =
= 2,688 см .
ξ = X/h0 = 2,688/19 = 0,142 < ξR = 0,547.
Проверка прочности:
Мmax ≤ Rb*γb2*b’f*X*(h0-X/2)=1,45(кН/см2)*0,9*98(см)*2,688(см)*(19(см)-2,688(см)/2) =
= 6069,57 кН*см = 60,70 кН*м.
Вывод: прочность нормальных сечений обеспечена.
б). Расчёт прочности наклонных сечений.
S1 принимаем 110 мм.
S2 принимаем 165 мм.
Принимаем для хомутов арматурную проволоку Вр-I, d = 6 мм.
Rsω = 290 МПа.
Проверка прочности по сжатой наклонной полосе.
Qmax ≤ 0,3*φω1*φb1* Rb*γb2*b*h0 ;
φω1 = 1+5*α*μsω ≤ 1,3 где
α = Es/Eb = 19*104 (МПа)/ 3*103 (МПа) = 63,33;
μsω = Аsω/(b*S1)= Asω1*n/(b*S1)= 3,14*36(мм2)*3/(4*407,6(мм)*110(мм)) = 0,00189;
φω1 = 1+5*63,33*0,00189 = 1,5985 => φω1 = 1,3
φb1 = 1-0,01*Rb = 1-0,01*14,5 = 0,855.
Qmax = 35,64 кН.
0,3*φω1*φb1* Rb*γb2*b*h0 = 0,3*1,3*0,855*1,45 (кН/см2)*0,9*40,76(см)*19(см) = 336,9 кН.
Qmax ≤ Qb + Qsω;
Qb = Мb/c, где
Мb – момент воспринимаемый сжатым бетоном;
с – длина проекции опасной наклонной трещины;
Мb = 2*(1+φf)*Rbt*b*h02 ;
φf = 0,75*(b’f – b)*h’f /(b*h0) ≤ 0,5;
b’f принимаем равным b+3* h’f ;
φf = 0,75*(500,6(мм)-407,6(мм))*31(мм)/(407,6(мм)*190(мм)) = 0,028
Мb = 2*(1+0,028)*0,105 (кН/см2)*40,76(см)*192 (см2) = 3176,54 кН*см = 31,77 кН*м.
с = √(Мb/qsω);
qsω = Rsω*Asω/S1 = 29 (кН/см2)*0,8478 (см2)/11(см) = 2,235 (усилие в хомутах на 1 см).
с = √(3177 (кН*см)/2,235 (кН/см)) = 37,7 см; принимаем : с = с0 = h0 = 40,76 см.
Qb = 3177 (кН*см)/40,76 (см) = 84,28 кН.
Qsω = qsω*с0 = 2,235(кН/см)*40,76(см) = 84,25 кН.
Qb + Qsω = 84,28 (кН) + 84,25 (кН) = 168,53 > Qmax .
Вывод: условия по прочности наклонных сечений удовлетворяются.
Армирование плиты (КП1.ЖБК.09-1-КЖ.И-П2).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.