6. Проектирование монолитного ребристого покрытия с балочными плитами
1 Указания по проектированию
Ребристое
покрытие состоит из системы перекрестных
балок и монолитно связанной с ними
плоской плиты. При соотношении длинной
и короткой сторон плиты
она называется балочной и работает на
изгиб в направлении короткой стороны.
Система балок, образующих ребра, является собственно несущей конструкцией покрытия и называется балочной клеткой. Второстепенные балки служат опорами плиты, а главные - опорами второстепенных балок, опираясь, в свою очередь, на промежуточные колонны. Расположение главных и второстепенных балок в плане зависит от планировочных, конструктивных и технологических факторов. Экономичность покрытия характеризуется расходом материалов, о котором можно судить по приведенной толщине покрытия, т.е. по толщине слоя материала, необходимого для изготовления колонн, плиты, второстепенных и главных балок.
6.1 Данные для проектирования
Требуется запроектировать монолитное ребристое покрытие многоэтажного производственного здания с несущими стенами. Размеры здания в плане 18,3×79 м; количество пролетов – 3, число этажей – 4, высота этажа 3,6 м. Нормативная кратковременная нагрузка на перекрытие 2,24 кПа, длительно действующая 01,12 кПа.
Для всех элементов покрытия принят бетон класса В20; для армирования плит - проволока В500 или стержни класса А500; продольная и поперечная арматура балок – класса А500; монтажная арматура класса A 240.
Расчетные характеристики материалов: бетон класса В20 – Rb = 11,5 МПа, Rbt = 0,9 МПа, Eb = 27500 МПа (так как кратковременная нагрузка составляет более 30% от полной, коэффициент условий работы бетона b1 = 1);
арматура
класса A500 – Rs = 435 МПа; Rsc = 400 МПа, Rsw = 285 МПа;
класса В500 – Rs = 415 МПа, Rsc = 360 МПа, Rsw = 300 МПа;
класса A240 – Rs = Rsc = 215 МПа, Rsw = 170 МПа;
модуль упругости арматуры всех классов Es = 2∙105 МПа.
По степени ответственности здание относится к классу II. Покрытие проектируется с применением сварных сеток и каркасов.
6.2 Компоновка покрытия
Главные балки располагаем по осям колонн поперек здания, а второстепенные вдоль. Количество пролетов – 3, тогда размер пролета главной балки в осях l1 = 18,3/3 = 6,1 м. Пролет второстепенной балки l2 = 79/12 = 6,583 м; пролет плиты (шаг второстепенных балок) l3 = l1 / 3 2,03 м.
-Толщина
плиты
Назначаем
-Высота
второстепенной балки:
принимаем
-Высота главной балки:
принимаем
-Размер
стороны колонны при
Где 17,6-полная временная нагрузка на перекрытие.
принимаем
6.3 Сбор нагрузок на покрытие
Определение нагрузок на плиту приведено в таб. 7 с учетом коэффициента надежности по назначению здания n = 0,95.
Таблица 7
Нагрузки на плиту покрытия
-
Вид нагрузки
Расчетная нагрузка, кПа
γf
γf = 1
γf > 1
Постоянная:
− защитный слой из гравия, втопленного в мастику (t=35мм, γ = 16 кН/м3);
0,53
0,69
1,3
− четыре слоя из толь-кожи на мастике (t = 15 мм, γ = 12,5 кН/м3);
0,18
0,22
1,2
− цементно-песчаная стяжка (t = 25 мм, γ = 22 кН/м3);
0,52
0,68
1,3
− утеплитель из пенобетона (t = 150 мм, γ = 5,8 кН/м3);
0,827
1,075
1,3
− обмазочная пароизоляция
0,048
0,06
1,3
− собственный вес плиты (γ = 25 кН/м3, t = 80 мм)
1,9
2,09
1,1
Итого:
4,005
4,815
Временная (снеговая):
Кратковременно действующая
2,13
3,2
─
Длительно действующая
1,064
1,6
─
Итого v
3,194
4,8
Всего q=g+v
7,2
9,62