Многоэтажное промышленное здания. Проектирование конструкций перекрытия каркасного здания

варианте 2 h_пр (h_пр=12,72см) меньше h_пр (h_пр=13,17)варианта 1 то принимаем второй вариант.

2.2. Многопролетная плита монолитного перекрытия.

2.2.1. Расчетный пролет  и нагрузки.

          Расчетный пролет плиты равен расстоянию в свету между гранями ребер.

Высота второстепенной балки – h_в.б=(l/12...1/20)·l_в.б=5000/17=294мм=350мм

Ширина второстепенной балки – b_в.б=(0,4...0,5)·h_в.б=0,5·350=150мм

Расчетный пролет плиты равен расстоянию в свету между гранями ребер:

-  крайний -

- промежуточный -  .

Подсчет нагрузок на 1м² перекрытия.

Нагрузка	Нормативная нагрузка Н/м2	Коэффициент надежности по нагрузки	Расчетная нагрузка Н/м2
Постоянная: Плита, d=60мм (r=2500кг/м3) Слой цементного раствора,d=20мм (r=2200кг/м3) Керамическая плитка, d=13мм (r=1800кг/м3)	1500 440 234	1,1 1,3 1,1	1650 572 253 g=2475
Временная	6000	1,2	v=8040
Итого		(q+v)=10515

          Для расчета многопролетной плиты выделим полосу шириной 1м, при этом расчетная нагрузка на 1м длины плиты 10515 Н/м².

          С учетом коэффициента надежности по назначению здания g_n=0,95 нагрузка на 1м будет – 10515·0,95=9989.25Н/м².

Изгибающие моменты:

          в первом пролете и на первой промежуточной опоре

М₁^пр=g_n(g+v)l^п₀₁²/11=9989,25·1,965²/11=3506,43Н·м.

          в средних пролетах и на средних опорах.

M₂^ср=g_n(g+v)l^п₀₂²/16=9989,25·2,15²/16=2885,96Н·м.

2.2.2. Характеристика прочности бетона и арматуры.

Бетон тяжелый класса В20, определим по приложению I призменную прочность R_b=11,5Мпа; прочность при осевом растяжении R_bt=0,9Мпа.

Коэффициент условия работы бетона g_b2=0,9.

Арматура – проволока класса Вр-IÆ5мм в сварной рулонной сетке, R_s=360Мпа.

2.2.3.Подбор сечения продольной арматуры

x=0,15;; b=1000мм.

, принимаем  рабочую высоту h₀=48мм, тогда, а=h-h₀=60-48=12мм.

В первом пролете и на первой промежуточной опоре:

,Þ

принимаем две сетки:

          - основную 8Æ5 А_s=1,57см², соответствующую рулонную сетку марки .

          - доборную 5Æ4  А_s=0,63см² соответствующую рулонную сетку марки  (т.к. A_s^добор=А_s-A_s^осн=2,14-1,57=0,57см²  ).

В средних пролетах  и на средних опорах:

,Þ

принимаем  сетку 8Æ5 А_s=1,96см², соответствующую рулонную сетку марки .

2.3. Многопролетная второстепенная балка.

2.3.1. Расчетный пролет  и нагрузки.

          Расчетный пролет равен расстоянию в свету между главными балками.

Высота второстепенной балки – h_г.б=(l/8...1/15)·l_г.б=6900/10=690мм ≈ 700мм

Ширина второстепенной балки – b_г.б=(0,4...0,5)·h_г.б=0,4·700=300мм

Расчетный пролет плиты равен расстоянию в свету между главными балками:

-  крайний -

- промежуточный -  .

          Расчетная нагрузка на 1м длины второстепенной балки:

- постоянная:

          от плиты и пола                                                  2475∙2,3=5692,5Н/м

          от балки сечением 0,15´0,29 (r=2500кг/м³)                          1196Н/м

g_f=1,1                                                                                               g=6888,5Н/м

          с учетом коэффициента надежности по

           назначению зданияg_n =0,95                             g=6888,5∙0,95=6544,1Н/м

- временная с учетом g_n =0,95                            v=8040∙2,3∙0,95=17567,4Н/м

- полная нагрузка                                             g+v=6544,1+17567,4=24111,5Н/м

Расчетные усилия.

Изгибающие моменты.

в первом пролете-

 М₁^пр=(g+v)l^пр₀₁²/11=24111,5∙4,525²/11=44,881кН·м

          на первой промежуточной опоре –

М₂^оп=(g+v)l^пр₀₁²/14=24111,5∙4,525²/14=35,264кН·м

          в средних пролетах и на средних опорах –

M₃^ср=(g+v)l₀₂²/16=24111,5∙4,7²/16=33,289кН·м

          отрицательный момент в среднем пролете-

v/g=17567,4/6544,1=2,6<3, то M^ср=04∙ M₃^ср=0,4∙33,289=13,316кН·м

Поперечные силы.

          на крайней опоре-

Q=0,4·(g+v) ·l₀₁=0.4∙24111,5∙4,525=43,642кН

          на первой промежуточной опоре слева –

Q=0,6· (g+v) ·l₀₁=0,6∙24111,5∙4,525=65,4633кН

          на первой промежуточной опоре справа –

Q=0,5· (g+v) ·l₀₂=0,5∙24111,5∙4,7=56,662кН

 2.3.2. Характеристика прочности бетона и арматуры.

Бетон, как для плиты класса В20, R_b=11,5Мпа. Арматура продольная А-III, R_s=365Мпа, поперечная Вр-I – класса, диаметром 5мм с R_sw=260Мпа.

2.3.3. Высота сечения балки.

Определим высоту сечения балки:

x=0,35; ; b=15см.

, h=h₀+а =295+35=330мм,

принимаем h= 35см, тогда h₀=350-35=315мм.

          В пролетах сечение тавровое - полка в сжатой зоне. Расчетная ширина полки при h_f / h=6/35=0,17>0,1 тогда b_в^/=b^в.б.+l/3=150+5000/3=1866мм, принимаем b_в^/=1860мм.

2.3.4. Расчет прочности по сечениям, нормальным к продольной оси.

         Сечения в первом пролете, М^пр₁=44,881кН·м:

,Þ;,

х=x×h₀=0,021×315=6,615мм< 60мм; нейтральная ось проходит в сжатой полке;

, принимаем 2Æ16  А-III, А_s=4,02см².

         Сечения в среднем пролете, М^ср=33,289кН·м. Сечение работает как  прямоугольное:

,Þ;,

, принимаем 2 стержня Æ14  А-III, А_s=3,08см².

         На отрицательный момент, М=13,316кН·м. Сечение работает как  прямоугольное:

,Þ;,

, принимаем 2Æ10  А-III, А_s=1,57см².

         Сечение на первом промежуточной опоре, М^оп=35,264кНм. Сечение

 работает как  прямоугольное:

,Þ;,

, принимаем 5Æ10  А-III, А_s=4,52см².– две гнутые сетки первая 3Æ10 А-III и вторая2 Æ10 А-III.

         Сечение на средних опорах, М=33,289кНм Сечение работает как  прямоугольное:

,Þ;,

, принимаем 4Æ10  А-III, А_s=3,14см² – две гнутые сетки первая 2Æ10 А-III и вторая 2Æ10 А-III.

 2.3.5. Расчет прочности второстепенной балки по сечениям, наклонным к продольной оси.

         Диаметр стержней d=6мм