- •"Железобетонные и каменные конструкции" Расчет и конструирование элементов перекрытий многоэтажного здания
- •Содержание
- •Предисловие
- •Общие указания по содержанию и оформлению курсового проекта
- •Монолитное ребристое перекрытие
- •2.1 Исходные предпосылки и методические указания
- •Расчет и конструирование балочной плиты Расчетная схема
- •Определение расчетных усилий
- •Подбор арматуры
- •2.3 Пример расчета плиты
- •Расчет и конструирование второстепенной балки Расчетная схема
- •Определение расчетных усилий
- •Подбор арматуры
- •2.5 Пример расчета второстепенной балки
- •Методические замечания к расчету
- •Расчет поперечной арматуры
- •Сборные железобетонные конструкции
- •3.1 Вводные замечания
- •3.2 Методические рекомендации по выбору компоновочного решения перекрытия
- •Расчет ребристой плиты перекрытия
- •4.1 Задание на проектирование
- •Расчет рабочей арматуры продольных ребер
- •Расчет рабочей арматуры полки плиты
- •Проверка прочности ребристой плиты по сечениям, наклонным к ее продольной оси
- •Исходные предпосылки (методические замечания)
- •Расчет плиты по трещиностойкости Исходные расчетные предпосылки и методические рекомендации
- •Определение геометрических характеристик приведенного сечения
- •Предварительные напряжения в арматуре и определение их потерь
- •Расчет на образование трещин
- •Расчет прогибов
- •Проверка прочности плиты в стадии изготовления, транспортирования и монтажа
- •Исходные предпосылки расчета
- •Расчет площади сечения требуемой арматуры
- •Расчет сборного неразрезного ригеля
- •Задание на проектирование
- •Расчетная схема ригеля и определение ее основных параметров
- •Определение усилий (m, q) и построение огибающей эпюры моментов Краткие методические рекомендации:
- •Изгибающие моменты и поперечные силы в расчетных сечениях ригеля
- •Уточнение геометрических размеров сечения ригеля
- •Построение огибающих эпюр моментов и перерезывающих сил
- •5.4 Перераспределение моментов Методические замечания
- •5.5 Расчет прочности ригеля по сечениям нормальным к его продольной оси
- •Расчет прочности ригеля по сечениям наклонным к его продольной оси Краткие методические рекомендации
- •Проверка прочности ригеля по сжатой полосе между наклонными трещинами
- •Вычисление промежуточных расчетных параметров
- •Расчет прочности по наклонному сечению на действие поперечных сил
- •Построение эпюры материалов Краткие методические рекомендации
- •Определение ординат эпюры материалов
- •Расчет и конструирование сборной железобетонной колонны
- •6.1 Исходные данные для проектирования
- •Краткие методические рекомендации
- •6.2 Определение расчетных усилий
- •6.3 Расчет площади рабочей арматуры Нормируемые характеристики бетона и арматуры
- •Назначение поперечной арматуры
- •Расчет и конструирование центрально нагруженного фундамента под колону
- •Исходные данные для проектирования
- •7.2 Краткие методические указания
- •7.3 Определение геометрических размеров фундамента
- •7.4 Определение площади рабочей арматуры
- •8.3 Проверка несущей способности
Методические замечания к расчету
Если при определении несущей способности по сжатой полке окажется, что Мf < М, то это значит, что определение площади рабочей арматуры следует выполнять как для таврового сечения по формулам 3.33 – 3.34 [3].
Если при сравнении m и R окажется, что m R, то это значит, что требуется сжатая арматура.
В качестве растянутой рабочей арматуры балок над опорами используются сетки с поперечной рабочей арматурой, размещаемые на приопорных участках пролета второстепенных балок.
Назначение количества и диаметра стержней рабочей арматуры
Исходными данными для принятия решений по данному вопросу являются:
расчетные значения требуемой площади для каждого расчетного сечения;
требования СП [2] по предельному армированию железобетонных элементов (п.8.3.4), относящиеся к минимально допустимому армированию сечения, минимальному (предпочтительному) диаметру стержней, расстоянию между стержнями, их числу в сечении и др.;
армирование надопорных зон осуществляется 2-мя сетками, площадь сечения поперечной арматуры которых составляет 50 % требуемой, например, (АsB), смещаемые друг относительно друга на расстояние в каждую сторону, т.е. требуемая ширина сетки составитм;
если это целесообразно, обеспечение возможности обрыва части продольной рабочей арматуры в пролете при условии обязательного сохранения симметричности армирования до и после обрыва;
возможность размещения продольной арматуры в один (максимум два) ряда по высоте сечения балки.
Для полученных значений Аsi по сортаменту (Прил. 5) подбираем требуемое количество стержней
Аs1 = 554,7 мм2 – принимаем 2 20 А400 (Аs1 = 628 мм2)
Аs2 = 359,4 мм2 – принимаем 2 16 А400 (Аs2 = 402 мм2)
АsВ = 506,2 мм2 – принимаем 2 сетки № 54 (Прил.4)
(2As = 670,6 мм2); В = 3,56 м.
Таким образом, в сечениях балки будет размещено по два каркаса, (это следует учитывать при расчете наклонных сечений!), что удовлетворяет требованиям норм и упомянутым выше рекомендациям, а над опорами – по две взаимно сдвинутых сетки.
Расчет поперечной арматуры
Методические рекомендации и исходные данные
расчет ведется для наиболее опасного наклонного сечения на действие максимальной поперечной силы ;
в качестве поперечной арматуры принимаются стержни из проволоки B500 (Вр-I) (Rsw = 300 МПа) или класса A240 (А-I) (Rsw = 170 МПа);
диаметр поперечной арматуры dsw принимается по условиям свариваемости (Прил. 3) для максимального диаметра продольной рабочей арматуры; (принимаем dsw = 5 мм, число каркасов – 2; площадь сечения поперечной арматуры Аsw = 2 · 19,6 = 39,2 мм2); Еs = 2,0 · 105 МПа;
шаг поперечных стержней в первом приближении должен соответствовать требованиям пп. 8.3.11 [2]. sw = 150 мм ≤ 0,5 h0 и не более 300 мм;
поперечная арматура может ставиться по конструктивным требованиям и для обеспечения прочности по наклонным сечениям.
Выполняем предварительные проверочные расчеты
Условие обеспечения прочности по наклонной полосе между двумя наклонными трещинами (п. 6.2.33 [2])
кН,
где .
Q > = 79,8 кН (и следовательно, это условие выполняется для всех приопорных участков).
Примечание: если вышеупомянутое условие не выполняется, то необходимо усиление сечения: увеличение размеров, повышение класса бетона.
проверяем необходимость постановки поперечной арматуры из условия обеспечения прочности по наклонному сечению
,
кН < 79,8 кН
Так как Qb,min < , то требуется расчет прочности арматуры по условию обеспечения прочности сечения на действие поперечных сил.
Принимаем по требованиям конструирования шаг и диаметр поперечной арматуры слева от опоры В (dsw = 5 мм, sw = 150 мм, Аsw = 2 Ø 5) = 39,2 мм2
Усилие в поперечной арматуре на единицу длины элемента
кН/м (или Н/мм)
Проверяем условие учета поперечной арматуры
кН/м
и, следовательно, коррекции значения qsw не требуется.
Значение Mb определяем по формуле
H мм
Определяем длину проекции невыгоднейшего наклонного сечения с.
кН/м (Н/мм).
Поскольку, мм,
значение с принимаем равным 1305 мм > 2 h0 = 730 мм. Тогда, с0 =2 h0 = 730 мм и Qsw = 0,75 ∙ 78,4 ∙ 730 = 42924 H = 42,9 кН;
Н = 20,68 кН.
кН
Проверяем условие (6.66) [2]
кН > Q = 59,1 кН
т.е. прочность наклонных сечений обеспечена.
Примечания: Если Q > , необходимо либо уменьшить шаг хомутов, либо увеличить их диаметр. При значительном различии вышеупомянутых усилий требуется изменить сечение или класс бетона. В обоих случаях перерасчет ведется в указанной последовательности до тех пор, пока не будет выполняться неравенство
В заключении необходимо проверить условие, исключающее появление наклонной трещины между хомутами
мм > sw = 150 мм
Условие выполняется.
Рисунок 2.5 – Конструирование второстепенной балки