При выборе типа плиты перекрытия следует руководствоваться следующими требованиями:

-при нормативном значении полезной нагрузки на перекрытии pn ≤ 5 КПа (значение нагрузки приведено в задании на курсовой проект), следует использовать многопустотную плиту с высотой сеченияh=220 мм с круглыми, овальными и другими эффективными формами пустот (рис. 4.1);

-при pn > 5 КПа использовать ребристые плиты перекрытия , высоту сечения которых при наличии напрягаемой арматуры следует принимать в пределахh » (1/20¸1/30)L

(где L - длина плиты). При этом следует назначать стандартные значения высоты, то есть h =250, 300, 350, 400 мм (рис. 4.1).

При назначении ширины плиты желательно принимать , такуюкоторая бы обеспечивала минимальное количество типоразмеров плит в перекрытии (то есть один ÷ два типа) в соответствии с требованиями технологичности монтажа перекрытия. В курсовом проекте координационный размер ширины плиты должен быть кратным модулю 10 мм.

Поперечное сечение ригеля может быть принято прямоугольным. Размеры сечения принимать с учетом рекомендаций: высота сечения h=(1/10¸1/12)´Lриг, где Lриг - длина ригеля; ширина сечения b=(0.33¸0.5)´h, и требований унификации, то есть кратными 50 мм при значении размера до500 мм, и кратными 100 мм при больших размерах поперечного сечения.

Размер сечения колонны также предварительно назначается при компоновке перекрытия в пределах 300´300, 350´350, 400´400, 450´450 мм в зависимости от заданной нормативной нагрузки на перекрытие.

Следует иметь в виду, что все рекомендованные здесь размеры сечений конструкций являются предварительными, и необходимы лишь для учета веса элементов перекрытия в расчетах. Окончательные размеры поперечных сечений назначаются лишь по результатам расчетов, то есть предварительные размеры не всегда окончательны.

К выполнению последующих разделов проекта следует переходить лишь после согласования компоновки перекрытия с руководителем проекта.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МОНОЛИТНОГО БАЛОЧНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ

Для монолитного варианта перекрытия в курсовом проекте необходим запроектировать конструкции двух элементов - плиты и второстепенной балки.

Расчет указанных конструкций рекомендуется выполнять лишь по первой группе предельных состояний.

3.1. Расчет и конструирование монолитной плиты балочного типа

В курсовом проекте необходимо разработать два варианта армирования монолитной плиты: отдельными стержнями и сварными сетками.

Монолитная плита перекрытия МП-1 разделена системой балок на отдельные прямоугольные ячейки, каждая из которых оперта по контуру. При соотношении сторон этих ячеек Lв.б./S ≥ 2 плиту рассчитывают в направлении короткого пролетаS (такие плиты называют плитами балочного типа). Для балочных плит в направлении длинного пролета Lв.б. расчет армирования не выполняют, а применяют так называемое конструктивное армирование.

При расчете балочной плиты монолитного ребристого железобетонного перекрытия условно вырезается полоса ширинойb=1 м в направлении ее короткого пролетаS (т.е. в направлении, перпендикулярном второстепенным балкам). Расчетная схема такой полосы плиты имеет вид многопролетной неразрезной балки, промежуточными опорами которой являются второстепенные балки перекрытия (рис. 3.1).

Последовательность расчета плиты монолитного перекрытия:

8

а) определить расчетные пролеты lоі многопролетной неразрезной плиты. Значение расчетного пролета lо1 в крайнем пролете равняется расстоянию от равнодействующей опорной реакции плиты на стене до грани первой второстепенной балки; соответственно в средних пролетах - расстоянию в свету между второстепенными балками lо2.

То есть lо1 = s¢ – 0,5×bв.б + c/3 – а; lо2 = s – bв.б ;

здесь s' – крайний пролет плиты на плане перекрытия; s – средний пролет плиты на плане перекрытия;

с– длина площадки опирания плиты на стену здания (принимать с ³ 90 мм);

а– привязка координационной оси к внутренней грани стены (а = 200 мм). Статическая расчетная схема плиты приведена на рис. 3.1.

б) выполнить расчет нагрузок для плиты на 1 пог. м ее пролета.

Расчет начинают с определения нагрузок на1 м2 перекрытия. Для этого необходимо

назначить состав перекрытия с учетом задания (то есть назначить слои перекрытия). Расчет нагрузок удобно выполнять в виде таблицы, которая приведена ниже.

Таблица 3.1

Расчет нагрузки на 1 м2 плиты монолитного перекрытия

Наименование	Нормативное	Коэф.	Расчетное
нагрузки	значение,	надежности	значение,
	кН/м2	по нагрузке	кН/м2
1. Постоянная нагрузка:	…	1.1	g1
а) вес пола – h1×ρ1
б) цементно-песчаная стяжка – h2×ρ2	…	1.2	…
в) шлаковая подготовка – h3×ρ3	…	1.3	…
г) вес монолитной плиты – hf¢×ρ4	…	1.1	g4
Итого постоянная:	–	–	g
2. Временная (полезная) нагрузка:	pn	1.2	p
Итого полная нагрузка:	-	-	q1 = g + p

Примечания к табл. 3.1.

1. hi×ρi – толщина и плотность материала і-го слоя в составе перекрытия, соответственно. Для пола принимать: из бетона ρ1 = 22 кН/м3; из асфальтобетона ρ1 = 16 кН/м3.

Для цементно-песчаной стяжки ρ2 = 20 кН/м3. Для шлака ρ3 = (13 ¸ 15) кН/м3.

2. pn – нормативное значение полезной нагрузки на перекрытие по заданию на проект.

Расчетная нагрузка, приходящаяся на 1 пог.м. плиты, вычисляется как: q = q1×B, кН/пог.м , где В = 1 м;

в) вычислить изгибающие моменты в пролетах и на опорах по схеме рис. 3.1: - для варианта армирования плиты отдельными стержнями:

	q ×l 2				q ×l	2			q ×l 2
M1 =	01	;	M 2	=		o,max	;	M3 =	02	;
	11								16
				14

- для варианта армирования плиты сварными сетками:

		q ×l0,max2		q ×l 2
M1 = M 2	=		M3 =	02	;
				16
	11

где: q - равномерно распределенная полная нагрузка для плиты, кН/пог.м;

l01,l02 - расчетные пролеты плиты; l0,max - больший из расчетных пролетов;

9

г) назначить класс бетона и класс арматуры с учетом требований Норм [1].

Класс бетона по прочности на осевое сжатие принимать не ниже В15, а при больших временных нагрузках принимать бетон класса до25В. Для принятого класса бетона из таблиц Норм выписать расчетные сопротивления на сжатие Rb и на растяжение Rbt. При этом

следует учесть коэффициент условий работы бетонаgb2= 0.9, т.е. выписанные из Норм значения Rb и Rbt надо умножить на коэффициент gb2 и результат перемножения принимать в дальнейшем во всех расчетных формулах за расчетные сопротивления Rb и Rbt.

а)	a =

б)

l01		l02

Рис. 3.1. К расчету монолитной плиты балочного типа(а – к определению расчетных пролетов плиты; б – статическая расчетная схема и эпюра изгибающих моментов в плите).

При армировании отдельными стержнями принимать стержневую арматуру класса А-І, или А-ІІ; при армировании сварными сетками принимать проволочную арматуру класса Вр-І.

Расчетное сопротивление Rs для принятого класса арматуры принять по Нормам[1,

табл. 22, 23];
д)	вычислить требуемую площадь арматуры в расчетных сечениях по	моментам
М1 ¸ М3.	Последовательность расчета площади арматурыАs по каждому из	моментов

приведена в табл. 3.2.

10

Таблица 3.2.

Расчет продольной арматуры в плите монолитного перекрытия

№

Алгоритм

Пояснения, справки

п/п

1

2

3

1

Вычислить рабочую высоту сечения

Рабочая высота сечения ho - равна расстоянию от

плиты:

общего центра тяжести арматуры до сжатой грани

h0 = h¢f

- as

сечения.

Величину as для плиты принимать as= (1¸1.5) см.

2

Вычислить коэффициент:

Коэффициент am характеризует напряженное

a

=

M

состояние сечения.

b = 1 м - ширина расчетной полосы плиты.

m

R

× b × h 2

b

0

3

Вычислить:

x – относительная высота сжатой зоны бетона;

x =1 -

1 - 2 ×am

h – относительное плечо внутренней пары сил.

h = 1 - 0.5 ×x

4

Требуемая площадь арматуры:

Расчет

требуемой

площади

продольной

Aтреб ³

M i

арматуры из условия прочности на действие

изгибающего момента.

s

Rs ×h × h0

Мi – расчетный момент в рассматриваемом сече-

нии.

в

5

По сортаменту подобрать стержне-

Таблицы для назначения сеток приведены

вую арматуру

или

сетку (при

приложениях методуказаний (табл. 2 и 3).

армировании сетками).

6

Проверить

процент

армирования

Оптимальные значения коэффициента армирова-

плиты:

A

ния для плит составляют mопт = (0.3 ¸ 0.8)%. Если

полученное

значение

m

не

являетс

m =

s

×100%

оптимальным, надо изменить толщину плитыhf¢

b

× h0

или материалы (класс бетона и арматуры) и

повторить расчет заново.

После	расчета требуемой площади арматуры для расчетных			сечений нужно
выполнить	конструирование	плиты. При этом	следует придерживаться	таких
рекомендаций:
- при конструировании плиты подбор арматуры рекомендуется начинать с сечения с
наименьшим значением требуемой площадиАs, то есть для среднего пролета , переходя в
дальнейшем к крайнему пролету;
- при	армировании	монолитной плиты	отдельными стержнями	использовать

арматуру класса А-І диаметром 6, 8, 10... мм в количестве 5¸14 шт/пог.м; - количество стержней в смежных пролетах обязательно назначитьодинаковым,

используя разные диаметры стержней для обеспечения требуемой площади арматуры. Это требование связано с удобством выполнения работ при армировании плиты перекрытия;

- исходя из приведенных рекомендаций минимальное армирование для плиты составляет 5 Æ 6А-І на 1 пог.м. ее ширины;

- армирование плиты в опорных сечениях обеспечивается путем использования отогнутых из смежных к опоре пролетов половины расположенных там стержней, таким образом, чтобы они через один не доводились до опор, а отгибались вверх (см. рис. 3.2)).

11

Рис. 3.2. Армирование монолитной железобетонной плиты перекрытия балочного типа отдельными стержнями:

поз. 1¸4 – рабочая продольная арматура плиты; поз. 5 – монтажная (конструктивная) арматура плиты.

Монтажная (конструктивная) арматура плиты назначается из условий:

-площадь арматуры должна составлять не менее чем 0.1× Asрасч,max. ;

-принимать не менее чем 3Æ3Вр-І на 1пог.м вдоль пролета плиты.

Монтажная арматура плиты располагается в плите перекрытия параллельно направлению второстепенных балок.

При армировании плиты сетками(рис. 3.3) по сортаменту следует принять марку сетки, которая обеспечит требуемую площадь арматуры. При применении рулонных сеток с рабочей поперечной арматурой их нужно раскатывать параллельно второстепенным балкам.

12