Главная страница
qrcode

ЖБК 1. В состав сборного балочного междуэтажного перекрытия входят плиты и несущие их ригели, опирающиеся на колонны


Скачать 457.73 Kb.
НазваниеВ состав сборного балочного междуэтажного перекрытия входят плиты и несущие их ригели, опирающиеся на колонны
Дата01.12.2019
Размер457.73 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файлаЖБК 1.docx
ТипДокументы
#66927
Каталог


Оглавление




















В состав сборного балочного междуэтажного перекрытия входят плиты и несущие их ригели, опирающиеся на колонны.

При компоновке сборного балочного перекрытия необходимо:

- выбрать сетку колонн;

- выбрать направление ригелей, их форму поперечного сечения и размеры;

- выбрать тип и размеры плит.

Сетка колонн назначается в зависимости от размеров плит и ригелей. Расстояние между колоннами должно быть, во-первых, кратно 100 мм и, во-вторых, приниматься в пределах (4,2…6,6) м.

Направление ригелей может быть продольным и поперечным. Это обуславливается технико-экономическими показателями. Выбор типа поперечного сечения ригелей зависит от способа опирания на них плит. Высота ригеля
Тип плит перекрытия выбирается по архитектурно-планировочным требованиям и по величине действия временной нагрузке.

Плиты выполняются преимущественно предварительно-напряженными, как более экономичные по расходу стали.

Количество типоразмеров плит должно быть минимальным: рядовые шириною (1,2…2,4) м, связевые плиты распорки – (0,6…1,8) м, фасадные плиты распорки – (0,6…0,95) м.

В данном курсовом проекте принято следующее:

- конструктивная схема с поперечным расположением ригелей и шагом колонн (6,0×6,0) м.

- ригель таврового сечения шириною
Предварительно принятые размеры могут быть уточнены при расчёте и конструировании ригеля:

- плиты многопустотные предварительно-напряжённые высотою 220 мм (ширина расчётной плиты и плиты-распорки 1,5 м);

- величина действия временной нагрузки






Нагрузки на 1 м2 перекрытия

Таблица 1 Сбор нагрузок.
Вид нагрузки
Нормативная

нагрузка, Н/м2
Коэффициент

надежности по нагрузке, Расчётная

нагрузка, Н/м2
1
2
3
4
Линолеум на мастике

70

1,3

91

Цементно-песчаная стяжка

18000*0,02=360


1,3




468


Многопустотная плита перекрытия с

омоноличиванием швов 1600
1,1
1760
Постоянная нагрузка g
2030
-
2319
Временная нагрузка
в том числе:

кратковременная
длительная 2000
1300

700
1,2
1,3

1,3
2400
1690

910
Полная нагрузка
4030


4719

расчетная постоянная
  • расчетная полная
  • нормативная постоянная
  • нормативная полная
  • нормативная постоянная и длительная Материалы для плиты:
    БетонАрматура:
    - продольная напрягаемая класса A600 (A-IV).*, 22*, 29* [1]).



    Определение внутренних усилий

    Расчетный пролет плиты в соответствии с рисунком равен:
    Поперечное конструктивное сечение плиты заменяется эквивалентным двутавровым сечением. Определяем следующие характеристики плиты:

    Плита рассчитывается как однопролетная шарнирно-опертая балка, загруженная равномерно-распределенной нагрузкой.

    изгибающий момент в середине пролета
  • поперечная сила на опорах полной: постоянной и длительной:
    Расчёт по прочности сечения, нормального к продольной оси плиты
    При расчете по прочности расчетное поперечное сечение плиты принимается тавровым с полкой в сжатой зоне (свесы полок в растянутой зоне не учитываются).

    При расчете принимается вся ширина верхней полки

    где
    Положение границы сжатой зоны определяется согласно (3.30) [1]:

    Условие выполняется.

    Следовательно, граница сжатой зоны проходит в полке и расчет плиты ведется как прямоугольного сечения с размерами
    Коэффициент
    По прил.10 методических указаний при
    Граничная относительная высота сжатой зоны определяется по формуле:

    При электротермическом способе натяжения
    где
    pдопустимое отклонение величины значения предварительного напряжения арматуры.

    Значение

    При электротермическом способе натяжения величина


    Число напрягаемых стержней предварительно принимаем равным числу ребер в многопустотной плите, т.е.

    При благоприятном влиянии предварительного напряжения
    При условии, что полные потери составляют примерно 30% начального предварительного напряжения, последнее с учетом полных потерь будет равно:
    По формуле:


    где
    При электротермическом способе натяжения потери равны нулю, поэтому

    С учетом всего вышеизложенного:


    Так как

    Для арматуры класса A-VI

    2.

    Принимаем по прил.12 мет. указаний 810 A-IV 2.

    Расчёт по прочности сечения, наклонного к продольной оси плиты

    Расчет прочности наклонных сечений выполняется согласно п.3.29…3.31. Поперечная сила
    Предварительно приопорные участки плиты заармируем в соответствии с конструктивными требованиями п.5.27. Для этого с каждой стороны плиты устанавливаем по четыре каркаса длиной
    Проверяем условие обеспечения прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами по формуле:

    2 (44 Вр-I) коэффициент поперечного

    армирования
    Отсюда
    Коэффициент
    Делаем проверку:

    Условие выполняется.

    Следовательно, размеры поперечного сечения плиты достаточны для восприятия нагрузки.

    Проверяем необходимость постановки расчетной поперечной арматуры исходя из условия:

    Коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в двутавровых элементах, равен:


    При этом принимается, что

    Коэффициент, учитывающий влияние продольной силы обжатия

    где

    Принимаем
    Принимаем

    Условие выполняется.

    Вывод: Поперечная арматура ставится по конструктивным требованиям.



    Геометрические характеристики приведённого сечения

    Определим напряжения в сечении предварительно напряженного железобетонного элемента в стадии до образования трещин. Рассмотрим приведенное бетонное сечение с геометрическими характеристиками, в котором круглое очертание пустот заменим эквивалентным квадратным со стороной
    Размеры расчетного двутаврового сечения:
    толщина полок
  • ширина ребра
  • ширина полок
    Исходя из равенства деформаций арматуры и бетона, приведение выполним по отношению модулей двух материалов
    Площадь приведенного сечения составит:

    Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения равно:


    Момент инерции приведенного сечения относительно его центра тяжести равен:


    Момент сопротивления приведенного сечения по нижней зоне равен:

    3;

    то же, по верхней зоне:

    3.

    Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны, согласно формуле:


    Максимальное напряжение в сжатом бетоне от внешней нагрузки и усилия предварительного напряжения составит:

    Эксцентриситет усилия обжатия равен:


    Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до ядровой точки, наименее удаленной от растянутой зоны, составляет:


    Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне, определяемый по формуле:


    Для симметричных двутавровых сечений при
    Тогда 3; 3.

    Потери предварительного напряжения арматуры

    При расчете потерь коэффициент точности натяжения арматуры
    Первые потери определяются по п. 1…6 табл.5 с учетом указаний п. 1.25.

    Потери от релаксации напряжений в арматуре при электротермическом способе натяжения стержневой арматуры равны:


    Потери от температурного перепада между натянутой арматурой и упорами
    Потери от деформации анкеров
    Потери от трения арматуры об огибающие приспособления
    Потери от быстронатекающей ползучести
    По табл. 7
    Усилие обжатия с учетом потерь

    Напряжение в бетоне при обжатии:


    Передаточная прочность бетона
    Согласно требованиям п.2.6
    Окончательно принимаем
    Сжимающие напряжения в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры от усилия обжатия


    Так как

    Первые потери
    Вторые потери определяются по п. 7…11 табл.5.

    Потери от усадки бетона
    Потери от ползучести бетона

    При

    Вторые потери
    Полные потери
    Так как

    Расчёт по образованию трещин, нормальных к продольной оси

    Выполним расчёт по образованию трещин нормальных к продольной оси, к которому предъявляются требования 3-ей категории трещинностойкости для проверки трещинностойкости элемента. Проверка заключается в том, чтобы доказать, что усилие М от действия нагрузок не будет превосходить усилие
    Коэффициент надежности по нагрузке

    Нормативный момент от полной нагрузки
    Момент образования трещин

    где ядровый момент усилия обжатия


    Так как
    Трещины не образуются также и в верхней зоне плиты в стадии ее изготовления.

    Расчет прогиба плиты

    Предельно допустимый прогиб для рассчитываемой плиты с учетом эстетических требований согласно нормам принимается равным:


    Определение прогиба при эстетических требованиях к конструкции производится только на действие постоянных и длительных нагрузок при коэффициенте надежности по нагрузке

    где для свободно-опертой балки коэффициент
    -
    -
    Кривизна от постоянной и длительной нагрузки:


    Кривизна от кратковременного выгиба при действии усилия предварительного обжатия с учетом

    Поскольку напряжение обжатия бетона верхнего волокна


    т.е. верхнее волокно растянуто, то в формуле при вычислении кривизны


    Прогиб от постоянной и длительной нагрузок составит:

    В целях учебного процесса понижаем класс бетона и проводим расчёт по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси.


    Для опирания пустотных панелей задаемся сечением ригеля высотой
    Высота сечения обычного ригеля



    Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м2 перекрытия принимаются те же, что и при расчете панели перекрытия. Ригель шарнирно оперт на консоли колонн,

    Расчетная нагрузка на 1 м длины ригеля определяется с грузовой полосы, равной шагу рам. Шаг рам 6,0 м.

    Постоянная нагрузка
    -от перекрытия с учетом коэффициента надежности по назначению здания

    -от веса ригеля


    где 2500 кг/м3 – плотность железобетона.

    С учетом коэффициентов надежности по нагрузке

    Итого:
    Временная нагрузка

    2 [5];

    Окончательно
    Полная нагрузка:


    Расчетная схема ригеля – однопролетная шарнирно опертая балка пролетом


    Характеристики прочности бетона и арматуры ригеля:

    БетонАрматура:
    - продольная ненапрягаемая класса A-III 10-40 мм,


    Определяем высоту сжатой зоны


    Коэффициент
    где b – ширина сечения ригеля, b=20 см., Rb
    Граничная относительная высота сжатой зоны определяется по формуле:


    Аналогичное значение
    Так как

    Принимаем по прил.12 арматуру 216 и 218, общая площадь принятой арматуры А2.


    Расчет прочности ригеля по сечению, наклонному к продольной оси, выполняется согласно п.п. 3.29…3.33.

    Расчет производится рядом с подрезкой в месте изменения сечения ригеля.

    Поперечная сила на грани подрезки на расстоянии 10 см от торца площадки опирания


    Проверяем условие обеспечения прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами по формуле:


    Коэффициент, учитывающий влияние хомутов,

    Коэффициент
    где
    Делаем проверку:


    Условие прочности удовлетворяется, следовательно, размеры поперечного сечения ригеля достаточны для восприятия нагрузки.

    Проверяем необходимость постановки расчетной поперечной арматуры, исходя из условия:


    Т.к.
    Поперечная арматура необходима по расчёту.

    Расчет для обеспечения прочности по наклонной трещине производится по наиболее опасному наклонному сечению из условия:


    Поперечное усилие, воспринимаемое бетоном, равно
    для тяжелого бетона
    Определяем максимальную длину проекции опасного наклонного сечения на продольную ось ригеля

    Поперечное усилие, воспринимаемое хомутами, составляет


    Приняв

    При этом должно выполняться условие:


    Так как
    Определяем длину проекции опасной наклонной трещины на продольную ось ригеля:


    Поскольку
    Уточняем величину

    При этом
    Окончательно принимаем
    Из условия сварки с продольной арматурой (d5 A-III.

    При двух каркасах 2. Шаг поперечных стержней на приопорных участках


    Из условия обеспечения прочности наклонного сечения в пределах участка между хомутами максимально возможный шаг поперечных стержней:


    Кроме того, по конструктивным требованиям согласно п.5.27 поперечная арматура устанавливается:
    на приопорных участках, равных 1/4 пролета, при на остальной части пролета при
    Окончательно принимаем шаг поперечных стержней:
    на приопорных участках длиной ¼ пролета 1,5 м s=15 см;
  • на приопорных участках в подрезке s=5 см;
  • на остальной части пролета s= 30 см.
    Данное сечение ригеля не проходит по конструктивным требованиям, поэтому увеличиваем высоту ригеля.



    А.И.Заикин. Проектирование железобетонных конструкций многоэтажного промышленного здания. Москва, Издательство АСВ, 2002.
  • В.Н.Байков, Э.Е.Сигалов. Железобетонные конструкции. Общий курс. Москва, Стройиздат, 1991.
  • А.К.Фролов, А.И.Бедов, В.Н.Шпанова, А.Ю.Родина, Т.В.Фролова. Проектирование железобетонных, каменных и армокаменных конструкций. Москва, Издательство АСВ, 2004.
  • О.Г. Кумпяк, А.М.Болдышев, Н.К.Ананьева, О.Р.Пахмурин, В.С.Самсонов. Железобетонные конструкции. Москва, Издательство АСВ, 2003.
  • СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции».



  • перейти в каталог файлов


    связь с админом