- •Содержание
- •Введение
- •Определение усилий в расчетных сечениях
- •Уточнение высоты сечения плиты
- •Определение площади рабочей арматуры
- •1.2 Расчет и конструирование второстепенной балки Определяем расчетные пролеты балки
- •Вычисляем расчетную нагрузку на 1 м.П. Второстепенной балки:
- •Определяем значения изгибающих моментов и перерезывающих сил в расчетных сечениях второстепенной балки:
- •Расчет поперечной арматуры Выполняем предварительные проверочные расчеты
- •2 Расчет ребристой плиты перекрытия
- •2.1 Задание на проектирование
- •2.2 Расчет рабочей арматуры продольных ребер
- •2.3 Расчет рабочей арматуры полки плиты (сетки с-1, с-2)
- •2.4 Проверка прочности ребристой плиты по сечениям, наклонным к ее продольной оси
- •2.5 Расчет плиты по трещиностойкости Определение геометрических характеристик приведенного сечения
- •Предварительные напряжения в арматуре и определение их потерь
- •Определение первичных () потерь предварительного напряжения
- •Определение вторичных потерь ()
- •Расчет на образование трещин
- •2.6 Проверка прочности плиты в стадии изготовления, транспортирования и монтажа
- •3.2 Расчетная схема ригеля и определение ее основных параметров
- •Уточнение геометрических размеров сечения ригеля
- •3.4 Перераспределение моментов
- •3.5 Расчет прочности ригеля по сечениям нормальным к его продольной оси
- •3.6 Расчет прочности ригеля по сечениям наклонным к его продольной оси
- •Проверка прочности ригеля по сжатой полосе между наклонными трещинами
- •Расчет прочности по наклонному сечению на действие поперечных сил
- •3.7 Построение эпюры материалов
- •4 Расчет и конструирование сборной железобетонной колонны
- •4.1 Исходные данные для проектирования
- •4.2 Определение расчетных усилий
- •4.3 Расчет площади рабочей арматуры
- •Назначение поперечной арматуры
- •5 Расчет и конструирование центрально нагруженного фундамента под колонну Исходные данные для проектирования
- •Определение геометрических размеров фундамента
- •Определение площади рабочей арматуры
- •Список использованной литературы
Определение усилий в расчетных сечениях
Момент от расчетных значений нагрузок:
в крайних пролетах и на первых промежуточных опорах:
в средних пролетах и на средних промежуточных опорах
Уточнение высоты сечения плиты
Целесообразно (по экономическим критериям), чтобы относительная высота сжатой зоны плиты ξ находилась в диапазоне значений 0,1 ... 0,2. Принимаем: бетон класса В20,тяжелый, естественного твердения, арматура класса В500 (Bp-I), ξ = 0,15. Для принятых материалов находим нормируемые характеристики сопротивляемости и условий работы: 1
Rb = 11,5 МПа; Rbt = 0,9 МПа; Еb = 27500 МПа; уb1 = 0,9 (с учетом длительности действия нагрузок);
Rs = 415 МПа; Rsw = 300 МПа; Es = 2,0 ∙ 105 МПа;
ξR = 0,502.
Для ξ=0,15 находим ат = ξ (1 - 0,5 ξ) = 0,139. Тогда рабочая высота плиты:
Окончательно принимаем hpl = 7,5 см; hof = 6,0 см.
Отличие полученного и принятого ранее значений hpl не более 10%, пересчет величины нагрузок на перекрытие и значения расчетных моментов не требуется.
Определение площади рабочей арматуры
Требуемая площадь рабочей арматуры определяется для расчетного прямоугольного сечения плиты с размерами hpl × b = 7,5 × 100 см. При этом площадь сечения стержней сетки непрерывного армирования С – 1 определяется для М = М2 = 3,5 кНм, а сетки С - 2 дополнительного армирования крайних пролетов и над первыми промежуточными второстепенными балками на величину M1 – М2 = 5,14 - 3,5 = 1,64 кНм.
Для αm = 0,044 находим < ξR = 0,502
Сетку принимаем по сортаменту.
С-2 принята как С № 9 (=68,4 мм2)
Определяем сетку С – 1:
.
Для αm = 0,112 находим < ξR = 0,502
Принимаем сетку С-1–с площадью продольной арматурыАs = 171,9 мм2. L – длина сетки, мм; С1 и 20 – длина свободных концов продольных и поперечных стержней сетки.
1.2 Расчет и конструирование второстепенной балки Определяем расчетные пролеты балки
Второстепенные балки монолитных ребристых перекрытий рассчитываются как многопролетные неразрезные с расчетными пролетами:
крайними (l01) равными расстоянию между осью площадки опирания балки на стену и гранью первой главной балки:
l01 = lрb – 0,5 bmb – a + 0,5B = 6000 - 0,5 ∙ 335 - 120 + 0,5 ∙ 250 = 5837,5 мм;
средними (l0) равными расстоянию между гранями главных балок:
l0 = lрb – bmb =6000 - 325 = 5675 мм.
Вычисляем расчетную нагрузку на 1 м.П. Второстепенной балки:
постоянная нагрузка от собственного веса плиты и пола:
gf B = 3,2 ∙ 2,3 = 7,36 кН/м, где В = lf - шаг второстепенных балок;
постоянная нагрузка от собственного веса ребра балки
gpr =кН/м;
суммарная постоянная нагрузка на балку
gpb= 7,36 + 1,79 = 9,15 кН/м;
погонная временная нагрузка
vpb = v∙B = 9 ∙ 2,3 = 20,7 кН/м;
полная погонная нагрузка на балку
qpb = (9,15+ 20,7) ∙ 0,95 = 28,4 кН/м
(0,95 - коэффициент надежности по уровню ответственности).
Определяем значения изгибающих моментов и перерезывающих сил в расчетных сечениях второстепенной балки:
QA = 28,4 ∙ 5,8375 ∙ 0,4 = 66,3 кНм
QВ(Л) = 28,4 ∙ 5,8375 ∙ 0,6 = 99,5 кНм
QВ(ПР) = 28,4 ∙ 5,665 ∙ 0,5 = 80,4 кНм
Уточняем размеры поперечного сечения балки, принимая ат = 0,289
hpb=h0+a =340 + 35 = 375 < 400 мм,
т.е. предварительно принятое значение высоты и ширины сечения балки является достаточным и окончательным.
При этом h0 = h − a = 400 - 35 = 365 мм.
Определяем размеры расчетных сечений:
уточняем ширину свесов, вводимых в расчет для пролетных сечений, имея в виду наличие поперечных ребер (главные балки), установленных с шагом, равным расчетному пролету второстепенных балок l0 = 5675 мм.
(2300 мм – расстояние между осями второстепенных балок)
Принимаем
для пролетных сечений – b'f = 2100 мм; = 365 мм; h'f = 75 мм;
для опорных сечений – b × h0 = 200 × 365 мм.
Расчет площади сечений рабочей арматуры класса А400 (А-III), Rs = 355 МПа, характеристики прочности бетона и граничной высоты сжатой зоны аналогичны принятым для плиты.
Определяем рабочую арматуру для пролетных (тавровых) сечений при расчетных значениях М1 = 88 кНм и М2 = 57 кНм.
Проверяем условие, определяющее принципиальное (в полке или ребре) положение нейтральной оси в расчетном сечении при действии вышеупомянутых усилий.
Максимальный момент, воспринимаемый при полностью сжатой полке расчетного сечения (х = h'f ) равен:
Так как, > M1 (и тем более M2), то фактически нейтральная ось во всех пролетных сечениях находится в пределах полки и расчет производится как для прямоугольных сечений с размерами b'f × ho = 2100 × 365 мм.
При этом:
в первом пролете
αm = 0,03 < αR = 0,390
во всех средних пролетах
αm = 0,019 < αR = 0,390
для промежуточных опор (с обеих сторон) МC = МB = 66,39 кНм, а расчетное сечение - прямоугольное b × ho = 200 × 365 мм.
αm = 0,25 < αR = 0,390
Для полученных значений Asi по сортаменту подбираем требуемое количество стержней
AS1 = мм2 – принимаем 2 Ø 22 (AS1=760 мм2)
AS2 = мм2 – принимаем 2 Ø 18 (AS2=509 мм2)
ASВ = мм2 – принимаем 2 сетки № 54 (2AS=670,6 мм2).
Требуемая ширина сетки составит м.
Таким образом, в сечениях балки будет размещено по два каркаса, что удовлетворяет требованиям норм и упомянутым выше рекомендациям, а над опорами - по две взаимно сдвинутых сетки.