2.2 Предварительное назначение размеров сечений элементов

В первом приближении толщину плиты h_f по экономическим требова­ниям следует принимать по величине временной нормативной нагрузки. При временной нормативной нагрузке v_n от 10 до 20 кН/м² - равной 90, 100 мм.

Принимаем h_f = 100мм.

Минимальная толщина плиты для между­этажных перекрытий производственных зданий h_f,min равна 60 мм. По условию достаточной жесткости толщина плиты h_f =100мм

Высота главных h_r и второстепенных h_b балок, включающая толщину плиты, в первом приближении назначается из диапазона:

;

Принимаем h_r = 800 мм.

;

Принимаем h_b = 500 мм.

Конструктивно принимают высоту главной балки на 200 мм больше высоты второстепенной балки, для кото­рой она является опорой:

Принимаем b_r=300 мм,b_b=200 мм.

Плита заведена в продольные стены (в рабочем направлении) на глубину 120 мм, в поперечные стены (в нерабочем направлении) - на 60 мм. Второстепенные балки заведены в поперечные стены на глубину 250 мм (один кирпич) и опираются на распределительные железобетонные подушки. Ригели заведены в продольные стены на 380 мм (полтора кир­пича) и опираются на распределительные железобетонные подушки.

3. Проектирование элементов ребристого перекрытия

3.1. Статический расчет плиты

Выполнить расчет и конструирование плиты монолитного междуэтажного перекрытия модуля А проектируемого здания при следующих исходных данных :

– сетка столбов (колонн) поперек здания n × = 3 × 7.1м ;

– сетка столбов (колонн) вдоль здания m × = 8 × 5,8 м ;

– постоянная нормативная нагрузка

(вес пола, перегородок) g_n = 2,3 кН / м² ;

– длительная временная нормативная нагрузка v_n = 14,00 кН / м² ;

– бетон тяжелый класса по прочности на сжатие B25 ;

– арматура стержневая класса А 400 ;

– коэффициент надежности по ответственности = 0, 95.

Решение.

Расчетные характеристики материалов. Расчетное сопротивление бетона класса В 25 по прочности на сжатие R_b =14,5 МПа, R_bt =0,9МПа.

Расчетное сопротивление бетона конструкции, принимаемое в расчете прочности, корректируется при длительных нагрузках коэффициентом = 0, 9 :

R_b · = 14, 5 · 0,9 = 13,05 МПа.

Расчетное сопротивление арматуры класса А400 растяжению R_s = 355 МПа.

Компоновка и размеры в первом приближении. Шаг второстепенных балок перекрытия

S = / 3 = 7,1/ 3 = 2,370 м. Толщина плиты h_f = 100 мм. Высота второстепенных балок h_b находится в диапазоне от ;

Принимаем h_b = 500 мм.

Принимаем в первом приближении высоту второстепенной балки h_b = 500 мм, ширину ребра b_b = 200 мм

Статический расчет плиты. При отношении / S = 5,80 / 2,37 = 2,45 > 2,00 плита рассчитывается по схеме многопролетной неразрезной балки шириной b = 1,000 м с крайними расчетными пролетами , средними –

= S – а₀ – b_b /2 + h_f /2 = 2,37– 0,250 – 0,200 / 2 + 0,10 / 2 = 2.070м;

= S - b_b = 2,36 – 0,200 = 2,160 м.

Сечение 3-3 (рис. 1.1) в направлении короткой кромки (2,5 пролета) со схемой раздельного армирования плиты плоскими арматурными сетками приведено на рисунке 3.1, а. расчетная схема в виде многопролетной балки, загруженной нагрузкой q, приведена на рис. 3.1, б, где крайний расчетный пролет l₁ равен расстоянию от грани второстепенной балки до свободной опоры на стене здания, м.

Расчетные нагрузки вычислены в таблице 3.

Таблица 3 – Расчетные нагрузки на плиту, кН / м²

Вид нагрузки	Нормативная Нагрузка	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка
Постоянные: вес пола, перегородок вес плиты 25 · 0,1	2.3 2,5	1,1 1,1	2,53 2,75
Итого :	4,8	---	g = 5,28
Длительная временная	14.00	1,2	v = 16.8

Погонная расчетная нагрузка для полосы плиты шириной b = 1,000 м при учете коэффициента = 0,95

q = · (g + v) · b = 0, 95 · ( 5.28 + 16.8) · 1,000 = 20.976 кН / м.

Изгибающие моменты в расчетных сечениях плиты равны[1]

в крайних пролета

M₁ = q · = 20.976 · 2,07 ² /14 = 8.171 кН · м ;

на вторых от края опорах В при =2,16 м > = 2,07 м

M_В = – q · = – 20.976 · 2,16 ² / 14 = – 7.00 кН · м ;

в средних пролетах

M₂=q· =20.976·2,16²/16=6,99кН·м; на средних опорах С

M_С = – q · = – 20.976 · 2,16² / 16 = - 6,117 кН·м

Расчетная схема плиты и эпюра изгибающих моментов М приведены на рисунке 3.1.