1 Расчёт монолитного железобетонного перекрытия с балочными плитами

Исходные данные к проекту:

Длина здания – 68,0 м

Ширина здания - 19,2 м

Размер сетки колонн - 4,8х6,8 м

Число этажей - 4

Высота этажа - 4,5 м

Район строительства - Столин

Класс среды по условиям эксплуатации – ХC1

_{Класс бетона} - С³⁰/₃₇

Класс арматуры:

• сеток плиты - S500

• рабочей арматуры каркасов балок, ригеля, колонн - S500

Переменная нагрузка на междуэтажное перекрытие - 4,5 кН/м²

Толщина стены - 580 мм

Привязка - 200 мм

Конструкция пола - бетонный  = 40 мм

1.1 Проектирование компоновочной схемы

Первоначально принимаем следующие размеры перекрытия:

• пролёты второстепенных балок l_sb = 6800 мм

• пролёты главных балок l_mb = 4800 мм

• шаг второстепенных балок назначается по условиям курсового проекта так, чтобы соблюдалось отношение, при котором плита считается балочной (1.1) в соответствии с методическими указаниями (страница 2) [1].

Шаг второстепенных балок принимаем равным 2400 мм.

1.2 Предварительное назначение размеров поперечных сечений элементов перекрытия

Предварительно назначаем следующие значения геометрических размеров элементов перекрытия:

• высота и ширина поперечного сечения второстепенных балок в соответствии с методическими указаниями [1, табл.1]:

(1.2)

Принимаем h_sb = 440 мм

(1.3)

Принимаем b_sb = 180 мм

• высота и ширина поперечного сечения главных балок в соответствии с методическими указаниями [1, табл.1]:

(1.4)

Принимаем h_mb = 480 мм

(1.5)

.

Принимаем b_mb = 200 мм

Толщина монолитной плиты h_s принимается исходя из следующих условий:

• минимальная толщина балочных плит межэтажных перекрытий производственных зданий назначается в зависимости от переменной нагрузки q_s,k и пролёта плиты по методическим указаниям [1, табл.2]:

для переменной нагрузки q_s,k= 4,5 кН/м² и пролёта плиты l_s = 2,4 м принимаем h_s = 70-90 мм,

• по конструктивным требованиям из условий жесткости по методическим указаниям [1, табл.3]:

(1.6)

Окончательно принимаем h_s = 80 мм.

Компоновочная схема представлена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Компоновочная схема монолитного перекрытия

1.3 Расчёт монолитной плиты

1.3.1 Определение нагрузок

В таблице 1.1 представлена конструкция пола монолитного перекрытия и нагрузки от пола на перекрытие.

Таблица 1.1 - Нагрузки на 1м² монолитного перекрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэфф. надежности по нагрузке (ТКП EN 1990-2011 [2], ст 59, таблица А.2(А), примечание 2)	Расчетная нагрузка, кН/м2
1	2	3	4
Постоянные
Собственный вес плиты ( = 0,08 м,  = 25 кН/м3 в соответствии с ТКП 45-2.04-43-2006 [3]; приложение А, ст. 21);	2	1,35	2,7
Бетонный пол ( = 0,04м,  = 18 кН/м3 в соответствии с ТКП 45-2.04-43-2006 [3]; приложение А, ст. 21);	0,72	1,35	0,97
1	2	3	4
Переменные
Древесно-стружечные плиты плоские на брусках прокладках ( = 1,4 м в соответствии с ГОСТ 10632-2007 [4], ст 8-9; γ = 7 кН/м3 в соответствии с ТКП EN 1991-1-1- 2016 [5], ст.18, приложение А, таблица А.3)	9,8	1,5	14,7
Вилочный погрузчик FL1 (нагрузка на ось Qk,dyn= 36,4 кН в соответствии с ТКП EN 1991-1-1- 2016 [5], ст. 11-12, таблица 6.6, формула 6.3, рисунок 6.1)	1,46	1,5	2,19

Принимаем грузовую полосу для монолитной плиты b_s = 1 м, тогда расчетную нагрузку на плиту будем считать по ТКП EN 1990-2011 [2] (ст. 59, таблица А.2(А), примечание 2), через сочетание нагрузок, где учитываются постоянные неблагоприятные, доминирующие и прочие сопутствующие воздействия:

(1.7)

где - коэффициент воздействий, применяемый для дифференциации надёжности по ТКП EN 1990-2011 [2] (ст. 59, таблица А.2 (А), примечание 3, );

- частный коэффициент для постоянного воздействия j при определении верхних расчётных значений по ТКП EN 1990-2011 [2] (ст. 59, таблица А.2 (А), примечание 2, );

- верхнее характеристическое значение постоянного воздействия j по таблице 1.1 ( ;

- частный коэффициент для доминирующего переменного воздействия по ТКП EN 1990-2011 [2] (ст. 59, таблица А.2 (А), примечание 3, );

- характеристическое значение доминирующего переменного воздействия 1 по таблице 1.1 ( );

- частный коэффициент для переменного воздействия i по ТКП EN 1990-2011 [2] (ст. 59, таблица А.2 (А), примечание 3, );

- коэффициент для комбинационного значения переменного воздействия ТКП EN 1990-2011 [2] (ст. 58, таблица А.1 (В), );

- характеристическое значение сопутствующего переменного воздействия i по таблице 1.1 ( ).

Подставив все значения в формулу (1.7) получаем: