- •1. СОДЕРЖАНИЕ, ОБЪЕМ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА
- •1.1. Содержание курсового проекта
- •1.2. Объем курсового проекта
- •2. КОМПОНОВКА КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ БАЛОЧНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ
- •2.1. Компоновка конструктивной схемы монолитного балочного перекрытия
- •2.2. Компоновка конструктивной схемы сборного балочного перекрытия
- •3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МОНОЛИТНОГО БАЛОЧНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ
- •3.1. Расчет и конструирование монолитной плиты балочного типа
- •3.2. Расчет и конструирование второстепенной балки
- •3.2.2. Расчет нагрузок на второстепенную балку
- •3.2.3. Расчетные усилия во второстепенной балке
- •3.2.4. Выбор материалов
- •3.2.5. Проверка достаточности принятых размеров поперечного сечения второстепенной балки по расчетным усилиям М и Q.
- •3.2.6. Расчет продольной арматуры второстепенной балки
- •3.2.7. Расчет поперечной арматуры второстепенной балки
- •Алгоритм
- •3.2.8. Конструирование второстепенной балки.
- •4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СБОРНОГО БАЛОЧНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ
- •4.1. Расчет и конструирование плиты перекрытия
- •4.1.1. Выбор материалов для плиты
- •4.1.2. Расчет нагрузки на плиту сборного перекрытия
- •4.1.3. Назначение размеров сечения плиты
- •4.1.4. Статический расчет плиты
- •4.1.5. Расчет продольной арматуры ребер плиты
- •4.1.7. Расчет полки ребристой плиты на местный изгиб
- •Таблица 4.1.
- •4.1.8. Расчет монтажной петли для плиты перекрытия
- •4.2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕРАЗРЕЗНОГО РИГЕЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ
- •4.2.1. Расчетные пролеты и расчетная схема ригеля
- •4.2.2. Расчет нагрузки на ригель
- •4.2.3. Статический расчет ригеля
- •4.2.4. Выбор материалов для ригеля
- •4.2.5. Проверка достаточности размеров сечения ригеля
- •4.2.6. Расчет продольной арматуры ригеля
- •4.2.7. Расчет поперечной арматуры ригеля
- •4.2.8. Конструирование ригеля
- •4.2.9. Проектирование стыка неразрезного ригеля на колонне
- •4.3. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ КОЛОННЫ ПЕРВОГО ЭТАЖА
- •4.3.1. Определение расчетной продольной силы в колонне первого этажа и ее гибкости
- •4.3.2. Материалы для колонны
- •4.3.3. Выбор расчетной схемы и расчет тела колонны
- •4.3.4. Поперечное армирование колонны
- •4.3.5. Проектирование консоли колонны
- •Рис. 4.12. Схемы армирования короткой железобетонной консоли:
- •4.3.6. Проектирование стыка сборных железобетонных колонн
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
При диаметре рабочей арматуры £ Æ5мм можно использовать рулонные сетки с продольной рабочей арматурой, которые нужно раскатывать перпендикулярно второстепенным балкам.
При |
толщине плиты hf’ > 100 |
мм |
и диаметре стержней больше7 мм принимать |
||
раздельное |
армирование пролетных |
и |
опорных сечений плоскими сетками с рабочей |
||
поперечной арматурой. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.3. Армирование монолитной железобетонной плиты перекрытия балочного типа сварными рулонными сетками с рабочей продольной арматурой:
С-1 – основная арматурная сетка, рассчитанная по моменту М3 ; С-2 – дополнительная арматурная сетка, принятая для 1-го пролета и 1-й опоры.
3.2. Расчет и конструирование второстепенной балки
Расчет второстепенной балки следует выполнять в такой последовательности:
–вычислить расчетные пролеты балки;
–определить нагрузку на балку;
– вычислить расчетные усилияМ и Q в расчетных сечениях балки;
–принять материалы (класс бетона и арматуры);
– проверить достаточность размеров поперечного сечения балки из условий прочности по М и Q;
–рассчитать продольную и поперечную арматуру балки;
–выполнить конструирование второстепенной балки с помощью эпюры материалов.
Далее приведены указания к выполнению вышеназванных этапов расчета для
второстепенной балки. |
|
|
|
|
|
3.2.1. Статическая |
расчетная схема и расчетные |
пролеты второстепенной |
|||
|
|
балки |
|
|
|
Второстепенная |
балка |
рассматривается |
как |
неразрезная |
многопролетная, |
промежуточными опорами которой являются главные балки (рис. 3.4). |
|
Для крайнего пролета балки расчетный пролет принимать: l01 = Lвт.б. - а - 0.5 ×bг.б. + c3 .
Расчетный пролет для средних балок принимать равными расстоянию в свету между главными балками (рис. 3.4), то есть l02 = Lвт.б. - bг.d ; где Lвт.б - координационный
пролет второстепенной балки на плане перекрытия; с ³ 200мм – площадка опирания балки на стену; а=200 мм - привязка координационной оси в стене.
13
3.2.2. Расчет нагрузок на второстепенную балку
На второстепенную балку нагрузки передаются с полосы перекрыт, шириная которой равняется шагу второстепенных балокS (рис. 2.1). Расчетная полная нагрузка на второстепенную балку определяется:
q = q1 × S + g f ×b × (h - h¢f ) × rж.б.
где: q1 – расчетная полная нагрузка на 1 м2 плиты (по табл. 3.1);
S – шаг второстепенных балок (по плану перекрытия);
g f - коэффициент надежности по нагрузке (для железобетона g f = 1.1);
b, h – соответственно, ширина и высота второстепенной балки; hf’ – толщина монолитной плиты;
rж.б. – плотность железобетона (rж.б.=25 кн/м3).
3.2.3. Расчетные усилия во второстепенной балке
При проектировании второстепенных балок усилия в сечениях балки определяют с учетом их перераспределения за счет развития в арматуре пластических деформаций. Для построения эпюр моментов и поперечных усилий во второстепенной балке рекомендовано использовать таблицы для балок с равными пролетами(или такими, которые отличаются не более, чем на 15%), в которых приведены огибающие эпюры этих усилий . Общий вид указанных эпюр приведен на рис. 3.4. Более подробно методика расчета и построения этих эпюр приведена в методических указаниях, разработанных кафедрой «Железобетонные конструкции» (см. [5]), но ими можно воспользоваться позже, а именно, на этапе разработки эпюры материалов (см. соответствующий раздел).
На этом этапе расчета балки максимальные расчетные усилия могут быть определены по формулам:
|
|
q ×l |
2 |
|
|
|
q ×l0,max2 |
|
|
q × l |
2 |
|
||
M1 |
= |
|
01 |
; |
M 2 |
= |
|
; |
M 3 |
= |
|
02 |
; |
|
|
14 |
|
||||||||||||
|
16 |
|||||||||||||
11 |
||||||||||||||
|
|
|
QBл |
|
|
|
|
|
||||||
QA = 0.4 × q × l01; |
= 0.6 × q ×l0,max ; |
QBпр = Qc = 0.5 × q × l02. |
3.2.4. Выбор материалов
При армировании второстепенной балки рекомендуется принимать следующую арматуру:
-продольную арматуру: классов А-ІІІ, А-ІІ;
-поперечную арматуру: классов А-І, Вр-І.
Бетон принимать того же класса , что и для плиты монолитного перекрытия (см. предыдущий раздел проекта).
Для принятых материалов нужно выписать из Норм значения расчетны сопротивлений для первой группы предельных состояний, используемых в дальнейших расчетах:
- для бетона: Rb - расчетное сопротивление на сжатие; Rbt - расчетное сопротивление на растяжение (оба этих значения надо учитывать с коэффициентом условий работы, как это было сделано для монолитной плиты в п. 3.1-г);
- |
для |
продольной |
арматуры – Rs (расчетное сопротивление осевому растяжению) |
[1, табл. 22]; |
|
|
|
- |
для |
поперечной |
арматуры- Rsw (расчетное сопротивление растяжению для |
поперечной арматуры), [1, табл. 22].
14
1-1, 3-3 |
|
|
|
2-2, 4-4 |
|
|
|
|
Рис. 3.4. К статическому расчету второстепенной балки монолитного железобетонного перекрытия.
3.2.5. Проверка достаточности принятых размеров поперечного сечения второстепенной балки по расчетным усилиям М и Q.
Проверку следует выполнять из условий прочности нормальных и наклонных сечений по алгоритму, приведенному в табл. 3.3. При выполнении этого расчета учитывать лишь те пояснения в графе 3 таблицы, которые касаются второстепенной балки (указанная таблица используется для любого изгибаемого элемента, т.е. второстепенной балки и ригеля в этом курсовом проекте).
15
Таблица 3.3.
Проверка достаточности размеров сечения балки из условий прочности
№ |
|
|
Алгоритм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пояснения, справки |
|
|
||||||||
п/п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
||
1 |
Проверка |
высоты |
|
по |
отрицательномуДля второстепенной балки М2 |
принимать по |
|
|||||||||||||||||
|
моменту: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п. 3.2.3. |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для сборного ригеля принимать М2 = Мвгр. |
|||||||
|
h0 |
тр. |
|
|
|
|
|
|
M |
2 |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
³ 1.8 |
× |
|
|
|
|
|
|
|
|
В = bв.б. - для второстепенной балки; |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
Rb × B |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
= bриг. - для сборного ригеля. |
|
|
|||||||||||
2 |
Проверка |
высоты |
|
по положительномуMmax – максимальный по значению положи- |
|
|||||||||||||||||||
|
моменту: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тельный |
момент |
для |
соответствующей |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
конструкции. |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
M max |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
h тр. ³ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
am – вычислять по формуле am=x×(1-0.5×x) |
|||||||||||||
|
0 |
|
|
|
Rb × B ×am |
соответственно |
принятому |
значению |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
x=0.3¸0.4. |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= bf ¢ |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
для второстепенной балки (по п. 1. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
табл. 3.4) |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
= bриг - для ригеля. |
|
|
|
||
3 |
Принять |
размер |
|
высоты сечения |
Здесьиз hотр принимать большее из пп. 1 и 2. |
|
||||||||||||||||||
|
условия: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончательное |
значение |
h |
принять |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кратным 50 мм (в соответствии |
с требова- |
||||||
|
|
h ³ hотр.+ аs |
|
|
|
|
|
|
|
ниями |
унификации), либо |
100 |
мм при |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h >500 мм, с соблюдением |
соотношения |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b/h=0.33¸0.5. При не выполнении послед- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
него соотношения |
изменить b в п . 1 и |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
повторить расчет заново. Привести эскиз |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
поперечного сечения с его окончательными |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
размерами в пояснительной записке. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
aS - принимать (30¸60) мм. |
|
|
|
||||
4 |
Вычислить рабочую высоту балки, при- |
Здесь h принимать по п. 3 расчета. |
|
|
||||||||||||||||||||
|
нимаемую для дальнейших расчетов: |
aS - принимать (30¸60) мм. |
|
|
|
h0 = h - aS .
5 |
Проверить |
условие |
прочности наклонПояснения к условию п. 5 см. [1, п. 3.30]; |
|
|||||||||||||
|
ного сечения по поперечному усилию: |
Qmax |
- принять |
из |
объемлющей |
эпюры |
|||||||||||
|
Qmax |
£ 0.3 ×jW ×jB × Rb × b × h0 |
поперечных сил для опоры В. |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
1 |
1 |
|
Внимание! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Если условие выполняется, то размеры |
|
|
|
|
по формуле (73) [1] |
|||||||||||
|
сечения балки считают достаточными и |
При подсчете коэф. jw1 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
Asw |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
окончательными. |
|
|
значение |
m= |
вычислять |
|
для |
|||||||||
|
Если условие |
не выполняется |
, нужно |
b × s |
|
|
|||||||||||
|
минимального |
поперечного |
армирования, |
||||||||||||||
|
увеличить размеры сечения балкиb´h |
то |
есть |
Asw |
следует |
|
принять |
по |
|||||||||
|
таким образом, чтобы оно выполнялось. |
сортаменту арматуры для2Æ6А-I, а шаг |
|||||||||||||||
|
После этого размеры балки считаются поперечных |
стержней "s" |
вблизи |
опор |
|||||||||||||
|
окончательными. |
|
|
принять по |
требованиям: s |
£ |
h |
и |
s |
£ |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
500мм, кратным 50мм. |
|
3 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16