Компоновка перекрытия,

определение размеров и расчетных пролетов его элементов.

Привязку внутренних граней стен к крайним разбивочным осям принимаем 250 мм, направление главных балок - поперечное, второстепенных - продольное с шагом а=1,2- 2,2 м., пусть а = 1475 мм. Толщину плиты h_пл принимают не менее 60 мм, должна быть кратной 10 мм.

Принимаем толщину плиты

Где a - расстояние между осями соседних второстепенных балок, назначают в пределах 1200...2200 мм. Глубину опирания плиты на кирпичную стену назначают не менее 120 мм.

Высоту сечения второстепенных балок принимают.

Принимаем

где l_втб - расстояние между осями соседних главных балок. Высота сечения второстепенных балок должна быть кратна 50 мм.

Ширину сечения второстепенных балок принимают:

Длину площадки опирания второстепенной балки на кирпичную стену принимают 250 мм.

Высоту сечения главных балок принимают:

Принимаем

где: l_глб- расстояние между осями колонн (рис. 1).

Ширину сечения главных балок принимают:

Принимаем

При этом высота главной балки должна превышать высоту второстепенной не менее, чем на 50 мм.

h_г.б.-h_вт.б.≥50 мм.;

500-400=100 мм > 50 мм.- условие выполняется.

Размеры h_глб и b_глб должны быть кратными 50 мм. Длина площадки опирания главной балки на кирпичную стену принимают 380 мм.

Определение расчетных пролетов элементов.

Для расчета плиты условно вырезают полосу шириной 1м поперек второстепенных балок. Эту полосу рассматривают как многопролетную балку, промежуточными опорами которой являются второстепенные балки, а крайними - стены (Рис.1).

Рис. 1 – Конструктивная схема плиты

Расчетные пролеты плиты определяют следующим образом:

с =250 мм.- привязка внутренних граней стен к осям;

d_n=120 мм.- глубина опирания плиты на стену. Расчетная схема плиты показана на (рис. 1.)

Второстепенную балку рассматриваем как многопролетную, промежуточными опорами которой являются главные балки, а крайними – стены (Рис.2).

Рис. 2 – Конструктивная схема второстепенной балки

Расчетные пролеты второстепенной балки:

.

3. Главную балку рассматривают как многопролетную, промежуточными опорами которой являются колонны, а крайними – стены(Рис 3).

Рис. 3 – конструктивная схема главной балки

Расчетные пролеты главной балки:

.

Расчет и конструирование плиты перекрытия

Проектные размеры - ширина полосы b = 1000мм, высота сечения h= h_пл=60 мм.

Принимаем тяжелый бетон класса В25 c расчетным сопротивлением сжатию R_b=14.5 МПа по , при R_b=14,5*0,9=13,05 МПа

Продольная арматура - проволока В500 с расчетным сопротивлением R_s=410МПа; по Диаметр арматуры 3-5 мм.

Нагрузки и воздействия

Наименование нагрузки	Объемный вес кН/м³	Толщина мм	Нормативное значение кПа	Коэффициент надежности	Расчетное значение кПа
Постоянная
Гипсовые плиты	10	20	0.2	1.1	0.22
Асфальтобетон	21	30	0.63	1.1	0.696
Шлак гранулированный	7	60	0.42	1.3	0.546
Собственный вес	25	60	1.5	1.1	1.65
Итог:			gn =2,75		gp =3,109
Временная
Длительная часть			2,88	1.2	3,456
Кратковременная часть			4,32	1.2	5,184
Итог:			pn =7.2		pp =8.64
g + p			9,95		11,749
Постоянная + длительная			5,538		6,656

Погонная расчетная нагрузка на полосу плиты шириной 1м с учетом коэффициента надежности по назначению равна:

Плита как многопролетная балка шириной 1м, загружена равномерно распределенной погонной нагрузкой q кН / м, численно равной нагрузке на 1 м².

Изгибающие моменты в сечениях плиты определяются по формулам, учитывающим образование пластических шарниров на опорах и перераспределение изгибающих моментов:

- для средних пролетов и промежуточных опор:

- для крайних пролетов и первой от края опоры:

Рис.5 Конструктивная и расчетная схемы плиты

Поскольку ˃ для подбора арматуры в средних пролетах и над промежуточными опорами моменты М₂ принимаем на 20% меньше.

То есть:

Подбор арматуры в средних пролетах

Предположим использование проволоки 5 В500 Защитный слой а=10мм.

Тогда:

Полезная высота сечения:

Вычислим коэффициент при b=1000:

Относительная высота сжатой зоны:

Для сечений, в которых предусмотрено образование пластического шарнира, должно выполняться условие: условие выполняется.

Высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:

Принимаем по [3, прил.2] для сетки С₁ 4 В500 с шагом s=250 мм и с площадью

A_s1 = 0,502 см² = 50,2 мм².

Так как: - конструктивные требования соблюдены.

Рис. 6 Подбор арматуры в средних пролетах

Проверяем прочность при подобранной арматуре:

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

Подбор арматуры в крайних пролетах

Вычислим коэффициент:

Относительная высота сжатой зоны:

условие выполняется.

Высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры в первом пролете:

Сетка С₂ должна иметь арматуру с площадью:

Принимаем для сетки С₂ 2 В500 с шагом s=250 мм и с площадью A_s2 = 0,393см² = 39.3 мм² по [3, прил.2]. Тогда суммарная площадь сечения растянутой арматуры в крайних пролетах и над первыми промежуточными опорами:

Так как:

-конструктивные требования соблюдены.

Проверяем прочность при подобранной арматуре:

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

1. Расчет и конструирование второстепенной балки

В расчетной схеме второстепенную балку рассматривают как многопролетную неразрезную балку с крайними шарнирными опорами (стены) и промежуточными опорами - главными балками. Равномерно распределенную нагрузку на балку собирают с полосы шириной, равной расстоянию между осями второстепенных балок a. Проектные размеры - шаг второстепенных балок a =1475 мм, их ширина b_вб =200 мм и высота сечения h_вб =400 мм.

Рис. 7 Конструктивная и расчетная схемы

второстепенной балки

Бетон класса В25 c расчетными сопротивлениями при сжатию ; и растяжению Продольная арматура - стержни класса АIII с расчетным сопротивлением Rs= 365 МПа по оперечная - так же из стержней класса А300 (расчетное сопротивление R_sw будет уточнено позднее в зависимости от диаметра).

Нагрузки и воздействия

К нагрузкам на плиту добавляем нагрузку от собственного веса 1м ребра балки , выступающего под плитой:

Погонная расчетная нагрузка на балку с полосы шириной 1,475 м и с учетом коэффициента надежности по назначению равна:

• постоянная

• временная

• полная

Определяем максимальные пролетные и минимальные опорные изгиб-е моменты (рис 3):

• в крайнем пролете:

• на грани первой промежуточной опоры при средней величине соседних пролетов:

• в средних пролетах и на гранях средних опор:

Остальные ординаты огибающей эпюры изгибающих моментов вычисляем по зависимости:

Где: - коэффициенты, принимаемые в зависимости от отношения (табл.2):

≈ 2