Расчёт элементов ребристого междуэтажного перекрытия в монолитном железобетоне

Требуется запроектировать несущие конструкции 4-х этажного промышленного здания с неполным каркасом .

Исходные данные:

1. L₁= 62,5 м – длина здания в осях

2) L₂= 18,6 м – ширина здания в осях

3. Hэт = 4,1 м – высота этажа

4) V_n =7,75 кН/м² – временная полезная нормативная нагрузка на междуэтажное перекрытие.

5) R_f = 0,35 МПа – расчетное сопротивление грунта основания.

1. Компоновка конструктивной схемы перекрытия

1) Необходимое количество пролетов главной балки в поперечном направлении здания :

n₂ = L₂/l_mb = 1860/700 = 2,66

Так как количество пролетов не может быть дробное число, то n = 3.

l_mb = L₂/n₂ = 1860/3 = 620(cм)

Принимаем значения средних и крайних пролетов главной балки – 620см.

2) Необходимое количество пролетов второстепенной балки в продольном направлении здания :

n₁ = L₁/l_sb = 6250 / 600 = 10,42

Так как количество пролетов не может быть дробное число, то n =10 ( 2 кр. и 8 ср.­­)

l_sb = L₁ / n₁ = 6250/10 = 625(cм)

Принимаем значения средних и крайних пролетов второстепенных балок

l_sb,2 ­ = l_sb1 = 625 cм.

3) Необходимое количество плит в одной средней сетке колонн :

n_sl = l_mb,2 / b_sl = 620/200 = 3,1 плит.

Принимаем количество плит в одной сетке колонн – 4 плиты.

Ширина плит или расстояние между второстепенными балками в среднем и крайних пролетах главной балки:

l_sl,2 = 620 / 4 = 155(см)

Принимаем l_sl,2 = 155 см.

В результате произведенной компоновки окончательно получаем следующие размеры :

1. Пролеты главной балки :

средние l_mb,2 = 620 см.

крайние l_mb,1 = 620 см.

2. Пролеты второстепенной балки :

средние l_sb,2 = 625 см.

крайние l_sb,1 = 625 см.

3. Ширина плиты или расстояние между второстепенными балками :

все средние l_sl,2 = 155 см.

крайние l_sl,1 = 155 см.

2. Расчет и конструирование плиты перекрытия

Для расчёта плиты междуэтажного перекрытия с балочными плитами в плане перекрытия условно выделяется полоса шириной 100см. В таком случае расчёт плиты сводится к расчёту многопролётной неразрезной балки прямоугольного сечения с высотой, равной толщине плиты h_sl и шириной b=100см, опорами которой являются второстепенные балки и наружные стены.

2.1 Определение расчетного пролета плиты

1) Принимаем высоту сечения второстепенной балки

h_sb = 1/15*l_sb,2 = 1/15*625 = 41,67(см)

Округляем до числа кратного 5см – h_sb = 45 см.

2) Ширину балки принимаем :

b_sb = 0,5*h_sb = 0,5*45 = 22,5(см)

Принимаем b_sb = 23см.

3) Величина опирания плиты на наружные стены принимается С_sl = 12см.

4) В первом и последних пролетах – расстояние от середины опирания плиты на стенку до наружной грани второстепенной балки:

l_0,sl,1 = l_,sl,1­ – с + С_sl/2 – b_sb/2 = 155 – 20 +12/2 – 23/2 = 129,5(см)

C – расстояние от оси стены до ее внутренней грани (для кирпичных стен толщиной 51см обычно принимается С = 20см).

5) Во втором, третьем и остальных средних пролетах – расстояние между наружными гранями второстепенных балок:

l_0,sl,2 = l_sl,2 – 2 b_sb/2 = 155 – 2*23/2 = 132(см)

2.2 Сбор нагрузок.

Принимая во внимание, что для расчета плиты условно выделяется из перекрытия полоса шириной 100см, то нагрузка, приходящая на 1 м² плиты, одновременно является и нагрузкой на 1 м расчетной полосы. В таком случае, расчетные усилия и необходимые сечения рабочей арматуры определяется для полосы плиты шириной 1м.

Исходя из вышеприведенных рекомендаций, для определения собственного веса плиты принимаем её толщину h_sl = 7,0 см

Величина собственного веса плиты определяется в зависимости от принятой её толщины h_{sl ,} а величина полезной длительно действующей нагрузки – в зависимости от значения полной временной нормативной полезной нагрузки V_n , полученные в задании на курсовое проектирование

V_ln = V_n – 1.5 = 7,75 – 1,5 = 6,25(кН/м²)

Где 1,5 – величина кратковременной нагрузки (из свей временной полезной нагрузки) на 1м² перекрытия производственных зданий кН/м²

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка кН/м2
Постоянная 1.Собственный вес плиты. 1.0*1.0*hsl*25кН/м3=1,0*1,0*0,07*25= 2. Подготовка под пол – 1,0*1,0*0,02*18кН/м3 = 3. Вес плиточного пола	1,75 0,36 0,40	1,1 1,3 1,1	1,93 0,47 0,44
Итого постоянная нагрузка gn = 2,51 - g = 2,84
Временная (полезная) Vn=Vsh,n+Vln =7,75 - V=Vsh+Vl=9,3 1. Кратковременная Vsh,n = 1,5 1,2 Vsh = 1,8 2. Длительная Vln= 6,25 1,2 Vl = 7,5
Всего Pn = gn+Vn= 2,51+7,75 = 10,26 P = g+V = 12,14