Реферат

Проектирование элементов многоэтажного здания с неполным каркасом. Пояснительная записка / Конышева Е.В., группа РП-18, - Брест: 2011, стр, рисунков, таблиц, источников.

Ключевые слова: бетон, арматура, прочность, балка, ригель, колонна, монолитная ребристая плита перекрытия, стык, эпюра материалов, наклонные сечения.

Содержаться результаты расчета и конструирования железобетонных элементов перекрытия многоэтажного здания в двух вариантах: монолитном (расчет и конструирование плиты и второстепенной балки) и сборном (расчет ригеля и колонн, а также узлы соединения колонн между собой). Расчеты выполнены по первой группе предельных состояний.

Введение

В первом курсовом проекте по железобетонным конструкциям рассматриваются элементы перекрытия многоэтажного промышленного здания.

Плоские железобетонные перекрытия являются наиболее распространенными элементами различных зданий и сооружений. Существует два основных типа плоских перекрытий:

• балочные;

• безбалочные.

В нашем курсовом проекте рассматриваются балочные перекрытия, включающие в себя балки, идущие в одном или двух направлениях, и опирающиеся на них плиты перекрытия. В зависимости от способа возведения плиты перекрытия могут быть:

• сборные;

• монолитные;

• сборно–монолитные.

В настоящее время применяют преимущественно сборные и сборно–монолитные перекрытия, отличающиеся высокой индустриальностью. Монолитные перекрытия применяются реже, главным образом, в зданиях, возводимых по индивидуальным проектам. Выбор типа конструкций перекрытия производится с учетом назначения сооружения, состояния производственной базы, экономики.

В состав балочного перекрытия входят панели и поддерживающие их балки, называемые ригелями. Ригели могут опираться на колонны (в зданиях с полным каркасом) или на внутренние колонны и наружные несущие стены (в зданиях с неполным каркасом). Проектирование включает в себя:

• компоновку панелей;

• расчет ригелей;

• расчет узлов сопряжения конструкций.

Монолитные ребристые перекрытия состоят из плит, главных и второстепенных балок, которые бетонируются вместе и представляют собой единую конструкцию. Плита перекрытия опирается на второстепенные балки, а второстепенные балки – на главные, опорами которых служат колонны и стены. Проектирование монолитного ребристого перекрытия включает в себя:

• компоновку конструктивной схемы;

• расчет плиты;

• расчет и конструирование главной и второстепенной балки.

Проектирование сборного перекрытия включает следующие пункты:

• компоновку конструктивной схемы;

• расчет плиты;

• расчет ригеля;

• расчет колонны первого и второго этажа.

Затем можно выполнить сравнение вариантов, то есть из этих двух типов перекрытия найти рациональный вариант по расходу бетона, арматуры и его стоимости.

3.5. Расчет прочности наклонных сечений.

Для второстепенной балки поперечное армирование принимается в виде вязанных открытых или закрытых хомутов (открытые в пролете, закрытые на опорах). Хомуты двухсрезные выполняются из арматуры класса S240 ( ).

Расчет производим для трех наклонных сечений у крайней опоры (А), у первой промежуточной опоры справа и слева. Расчет начинаем для сечений у первой промежуточной опоры слева, где действует наибольшая поперечная сила.

Рисунок 9. Расположение расчетных сечений второстепенной балки.

Первая промежуточная опора слева: .

Расчет прочности начинаем проверкой условия , где - расчетная поперечная сила от внешних воздействий, - поперечная сила, воспринимаемая железобетонным элементом без поперечного армирования.

Поскольку , то необходима постановка хомутов по расчету.

Расстояние от опоры, на котором требуется установка хомутов по расчету

Первое расчетное сечение 1-1 назначается на расстоянии от опоры , что меньше d₂=350мм и составляет в долях пролета:

В сечении 1-1 усилия составляют:

• поперечная сила

• изгибающий момент

Определяем продольные относительные деформации в растянутой арматуре, предварительно задавшись углом наклона диагональных трещин к горизонтали , при расстоянии между верхней и нижней арматурами в сечении .

Для выяснения правильности выбора угла определим касательные напряжения, действующие в этом сечении:

Отношение , где - средняя прочность при осевом сжатии (таблица 2-1, приложения 2 [4]).

В соответствии со значением и по таблице 3-1 приложения 3 [4] убеждаемся, что угол был принят неверно. Во втором приближении принимаем угол, соответствующий полученным значениям и , т.е. . Тогда

Теперь можно утверждать, что угол принят верно, т.е. .

Среднее значение главных растягивающих напряжений при :

Итерационным путем определяем при:

При:

Главные растягивающие напряжения

где а – максимальный размер заполнителя, а=20мм.

- ширина раскрытия наклонной трещины

- расстояние между диагональными трещинами, принимаем равным 300мм.

Составляющая поперечной силы, воспринимаемая поперечной бетоном

Составляющая поперечной силы, которую должна воспринять арматура (хомуты).

Составляющая поперечной силы, воспринимаемая поперечной арматурой, определяется по формуле:

, откуда

откуда α – угол наклона поперечной арматуры (хомутов) к продольной оси балки, ;

- расчетное сопротивление поперечной арматуры.

Приняв в соответствии с п. 11.2.21 [1] на приопорном участке шаг хомутов , что не превышает и 150 мм, требуемое количество поперечного армирования

Принимаемая площадь поперечного сечения хомутов должна быть не менее

где - минимальный коэффициент поперечного армирования сечения.

Окончательно принимаем двухсрезные хомуты диаметром 12 мм класса S240 () и устанавливаем в опорной зоне длиной с шагом 150 мм.

Составляющая поперечной силы, которую может воспринять арматура, равна:

Действительная несущая способность наклонного сечения составит:

Проверяем условие:

В средних частях пролетов шаг поперечных стержней принимаем 30 см, что не превышает .

В остальных опасных сечениях расчеты производятся аналогично. У крайней опоры () и у первой промежуточной опоры справа (), где поперечные силы меньше, чем на опоре В слева (), принятое поперечное армирование также будет обеспечивать прочность наклонных сечений. Уменьшить поперечное армирование не представляется возможным, так как диаметр хомутов принят минимальным, а шаг - максимально допустимым по конструктивным требованиям при данной высоте балки.