Конструктивная схема монолитного ребристого перекрытия, назначение размеров элементов перекрытия. Компоновка конструктивной схемы резервуара

1 Конструктивная схема монолитного ребристого перекрытия, назначение размеров элементов перекрытия

1.1 Компоновка конструктивной схемы резервуара

Монолитное ребристое перекрытие состоит из балок (ребер), идущих в одном или двух направлениях, и плиты, монолитно соединенной с балками. Нагрузка от плиты передается на второстепенные балки, опирающиеся на главные балки и стены резервуара. Главные балки опираются на колонны и стены резервуара.

Главные балки перекрытия могут быть направлены как в продольном, так и в поперечном направлениях резервуара. Направление второстепенных балок перпендикулярно главным. Пролеты главных и второстепенных балок определяются принятой сеткой колонн. Таким образом, пролеты второстепенных балок равны – l₁=5м, а главных балок – l₂=7,4м. Расстояние между второстепенными балками (пролет плиты) – a=1,2м ( рисунок 1.1).

1.2 Плита перекрытия

Минимальная толщина плиты монолитного перекрытия зависит от величины расчетных нагрузок. Рекомендуется принимать толщину плиты для перекрытия резервуара не менее 80 мм с округлениями до 10 мм.

1.3 Балки перекрытия

Многопролетные второстепенные и главные балки монолитного ребристого перекрытия имеют прямоугольное сечение. Высоту сечения второстепенных балок принимаем в пределах от 1/12 до 1/20 пролета, главных – 1/8 до 1/15 пролета. Так как на перекрытие резервуара действуют большие нагрузки, высоту сечения второстепенной балки следует принимать 1/12 пролета, главной – от 1/8 до 1/10 пролета. Ширину балок принимаем 1/3 – ½ высоты балок. Следует назначить ширину балки равной :12, 15, 18, 22, 25 и далее кратно 5 см.

2 Статический расчет элементов монолитного ребристого перекрытия и подбор арматуры

2.1 Расчёт и конструирование плиты

Для расчета плиты перекрытия условно выделяется полоса шириной 1м в направлении перпендикулярном направлению второстепенной балки. Плита рассчитывается как неразрезная многопролетная балка, загруженная постоянной и временной равномерно распределенной нагрузкой. Нагрузкой являются постоянная (g) и временная (р) нагрузка, действующая на 1м² перекрытия (рисунок 2.1).

      Расчет ведётся по методу предельного равновесия с учётом перераспределения момента.

2.2 Определение нагрузок и усилий

Перед началом статического расчета следует определить значения постоянных и временных нагрузок, действующих на перекрытие. Постоянная нагрузка включает в себя собственный вес перекрытия, вес гидроизоляционного слоя, вес грунта над перекрытием. Временной нагрузкой является снег. Собранные нагрузки представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 – для определения постоянной и временной нагрузки

Вычислим моменты действующие в сечениях плиты по формулам:

;                                                                                      (2.2.1)

.                                                                                      (2.2.2)

Если , то необходимо уменьшить М₂ на 20%

;

;

Так как , то уменьшаем М₂ на 20%.

.

2.3 Расчёт сечений нормальной продольной оси по прочности

Площадь сечения арматуры плиты подбирается по табличному методу расчета прямоугольного сечения шириной 100см и высотой  – 8см (равной толщине плиты).

1) Подбор арматуры в средних пролётах.

По наибольшим пролетным и опорным изгибающим моментам вычисляется коэффициент :

,                                                                                             (2.3.1)                                           

где  – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию (призменная прочность) табл.13[1] (марка бетона В25);

 – коэффициент условий работы табл.15[1];

,                                                                                                    (2.3.2)

где   – толщина плиты;

 – расстояние от центра тяжести рабочей арматуры до растянутой грани сечения.

 – ширина сечения плиты.

Плиту армируем арматурой Æ5В_р–I.

Определяем значение относительной высоты сжатой зоны бетона:

,                                                                                        (2.3.3)

Если , то плиту можно рассчитывать по методу предельного состояния.

По данным таблицы 18/3 в соответствие с подбираем значения  .

Вычисляем требуемую площадь сечения рабочей (растянутой) арматур: