- •1. Разбивка балочной клетки монолитного железобетонного многоэтажного перекрытия с балочными плитами. Назначение поперечных размеров перекрытия.
- •1.1 Определение размеров сечений главных и второстепенных балок
- •1.2 Схема перекрытия
- •2. Расчет и проектирование балочной плиты
- •2.1 Определение нагрузок, действующих на плиту
- •2.2 Статистических расчет балочной плиты и определение расчетных моментов в расчетных сечениях.
- •2.3 Определение площади сечения арматуры
- •3. Расчет и проектирование главной балки перекрытия.
- •3.1 Определение нагрузок, действующих на главную балку.
- •3.2 Статический расчет главной балки
- •3.3 Подбор продольной рабочей арматуры as в пролетах и на опорах.
- •3.4 Подбор поперечной арматуры (хомутов)
- •3.5 Составление схемы армирования
- •3.5 Составление эпюры материалов, уточнение схемы армирования главной балки
- •4 Проектирование колонны
- •4.1 Определение нагрузок на колонну
- •4.2 Подбор арматуры и составление схемы армирования
- •5 Проектирование и расчет монолитного железобетонного фундамента под колонну, работающую на центральное сжатие
- •5.1 Определение нагрузок
- •5.2 Предварительное определение размеров фундамента
- •5.3 Определение напряжений в грунте по подошве фундамента
- •5.4 Проверка принятых размеров из условия продавливания фундамента колонной
- •5.5 Подбор арматуры работающей на изгиб, составление схемы армирования
2.3 Определение площади сечения арматуры
Для элементов монолитного ребристого перекрытия применим бетон класса В30 (Rb = 1,7 кН/см2) и арматуру классов А-II (Rs = 28 кН/см2).
По таблице находим граничные значения относительной высоты сжатой зоны и площади арматуры:
ξR = 0,610; А0R = 0,424
Уточним полезную высоту плиты по наибольшему пролетному моменту. Зададимся оптимальным процентом армирования:
μ = 0,7%
Подсчитаем относительную высоту сжатой зоны бетона:
По найденному ξ из таблицы найдем А0 = 0,108.
Из пяти найденных пролетных моментов выберем наибольший по абсолютной величине и определим полезную высоту плиты и полную высоту плиты:
где а = 1,5
2,0 см - толщина защитного слоя бетона.
Принимаем толщину плиты hпл = 8 см.
Эту толщину плиты сохраним во всех пролетах. Затем определяем параметр А0:
Площадь арматуры найдем из зависимости:
По сортаменту подбираем количество и диаметр стержней с таким расчетом, чтобы отклонение Аs факт от Аsрасч в большую сторону было не более чем на 10-15%, а в меньшую не превышало 3%. Число стержней на 1 п.м. 5-14 штук. Число разных диаметров арматуры на плиту перекрытия не более 3.
Фактический процент армирования определяем по формуле:
Расчет арматуры выполним в табличной форме:
Сечение |
М, кН·м |
h0, см |
А0 |
η |
Аs, см2 |
Сортамент |
Аs факт, см2 |
Ss, см |
μ, % |
1 |
5,71 |
5,6 |
0, 1 |
0,942 |
3,87 |
5 Ø10 |
3,93 |
|
4,9 |
2 |
3,41 |
0, 064 |
0,968 |
2,25 |
5 Ø8 |
2,51 |
|
3,14 |
|
3 |
4,1 |
0, 077 |
0,960 |
2,73 |
5 Ø8 |
2,51 |
|
3,14 |
|
Вгр |
5,13 |
0, 096 |
0,950 |
3,44 |
5 Ø10 |
3,93 |
|
4,9 |
|
Сгр |
3,9 |
0, 073 |
0,962 |
2,59 |
5 Ø8 |
2,51 |
|
3,14 |
Для того чтобы из стержней изготовить сетку необходимо в направлении перпендикулярном главной рабочей арматуре поставить конструктивные стержни с шагом 250 мм. За конструктивную арматуру примем арматурную проволоку Вр-I (3 мм).
Арматура в расчетных сечениях подобрана по максимальным моментам, которые располагаются в середине пролета. Моменты от центра уменьшаются к опорам, что позволяет в целях экономии оборвать часть стержней пролетной арматуры до опоры. При этом до опоры должно быть доведено не менее трети всех стержней пролета, но не менее 3-х стержней.
3. Расчет и проектирование главной балки перекрытия.
3.1 Определение нагрузок, действующих на главную балку.
Главная балка представляет собой многопролетную неразрезную систему, как и плита. На главную балку действует нагрузка от перекрытия в виде сосредоточенной силы G (от собственного веса), а также от полезной нагрузки Р.
Постоянная нагрузка G – это нагрузка, которая передается на главную балку с учетом грузовой площади. Она складывается из собственного веса пола, плиты перекрытия, второстепенной балки и собственного веса участка главной балки длиной равной lпл =1,5 м.
Грузовая площадь – это часть поверхности перекрытия, нагрузка действующая на которую приводиться к сосредоточенной силе и действует в данной точке на расчетный элемент.
-
составляющая нагрузка от собственного
веса пола и плиты;
где g – расчетная нагрузка от собственного веса 1 м2 плит и пола.
-
составляющая нагрузка от собственного
веса пола и плиты;
- составляющая нагрузка от веса
второстепенной балки;
- составляющая нагрузка от веса участка
главной балки.
Коэффициент надежности
по нагрузке принимаем
=
1,2.
Gпол = 2,57 х 9,0 = 23,13 кН
Gпл = 2,75 х9,0 = 24,75 кН
Gвт = (0,5 - 0,08)х0,2х25х1,1х6 = 13,86 кН
Gгл* = (0,9 - 0,08)х0,4х25х1,1х1,5 = 13,53 кН
Gгл =23,13+24,75+13,86+13,53 = 75,27 кН
Расчетную полезную нагрузку Р определяем из зависимости:
где p – расчетная полезная нагрузка, действующая на 1 м2 перекрытия.
