Железобетонные конструкции Лекции

p – временная нагрузка, которая задана по технологии или принята по нормальным документам. Ее положение может быть любым поэтому точный расчет предполагает построение огибающей эпюры моментов для всех возможных вариантов загружения балок.

Для ВБ разрешается применять упрощенные схемы огибающих эпюр, скорректированных с учетом перераспределения усилий между сечениями балок.

Примечание: Подобный подход справедлив для ВБ с равными пролетами или при различии в пролетах не более 20 %.

Построение упрощенной огибающей эпюры моментов.

Конструктивный расчет балок

Рабочая арматура балки А400, применяемая в виде каркасов, при армировании пролетов и А400 – А300, применяемая в виде сеток, устанавливаемые над ГБ.

На опорах вид опорного сечения меняется т.к. полка находится в растянутой части сечения. Если нейтральная находится в полке, то сечение рассчитывается как тавровое ширина в b, если нейтральная ось в ребре, то рассчитывается как прямая.

-Определяется площадь рабочей арматуры

-Подбор и количество стержней рабочей арматуры.

61

- не ниже 12, при арматуре каркасами и не ниже 8, при подборе арматуры сеток - Подбирается и шаг поперечной арматуры с соблюдением конструктивных требований

62

Конструирование балок

Каркас К-1 с рабочей арматурой определён с эпюр ql2/11.

K-2 – каркас с нижней рабочей арматурой определяет значение момента qe2/16. Оба каркаса состыкованы стержнями ОС . Примечание: Не менее ½ рабочей арматуры каркасов К-1 или К-2 и заводится за грань ГБ на расстоянии 0,15 l с крюками. Сf–сетка плиты

63

С-1 – сетка одинаковой площади с суммарной площадью поперечного сечения достаточно для восприятия изгибающего момента qe2/14. Сетки сдвинуты от оси ГБ на 1/4 l и 1/3 l с учетом снижения величины опорного изгибающего момента.

Сборные балочные перекрытия

Компановка перекрытий

Перекрытие представляет собой систему балок (ригелей), устанавливаемых либо в поперечном, либо в продольном направлении, на которых устанавливается ПП (ребристые, пустотные, сплошные).

Примечание: Выбор направления ригеля произволен, но при требовании повышенной освещенности и при повышенных санитарно-гигиенических требованиях предпочтительнее продольное расположение ригеля. При требованиях обеспечения повышенной жесткости (в том числе и для сейсмических районов предпочтительнее поперечное расположение).

Раскладка ПП ведется с обязательным обеспечением устойчивого здания достигаемой применением плит распорок в направлении перпендикулярном направлению укладки ригеля. Число типов размеров плит должно быть min.

При наличии участков перекрытия шириной менее типа размера руководствуются следующими рекомендациями:

а) если ширина перекрытия менее 40 см, устанавливается монолитный участок. При большей ширине рекомендуется использование доборных сборных плит.

Шаг ригелей определяется пролетом плит и в сборных перекрытиях принимают = 6 и 12 м. Пролет ригеля принимают от 6 до 9 м. в зависимости от назначения здания и величины

полезной нагрузки.

Ширина плит от 1 до 3 м., толщина плит зависит от конструктивного решения и составляет

220-450 мм.

Типы сечения сборных плит

B = 1-3 м.

65

Чем больше ширина B, тем лучше нужно стремиться, чтобы число монтажных единиц было

min.

Порядок расчета

1. Расчетная схема

(вкл. собственную массу, вес пола, звук изоляции)

V включает все нагрузки, кроме собственной массы с грузовой площадью = ширине плиты M; Q на рассчитываемую нагрузку учитывает f=1, f>1.

Если f>1 – рассчитывают на прочность, если f=1 – считают по II группе пред. состояний.

Определение площади рабочей арматуры с учетом следующих рекомендаций:

1)При пролетах до 6 м., плиты могут быть обычными и преднапряженными.

2)При пролете 6-12 м. плиты выполняются только предварительно напряженными.

3)Класс бетона обычных плит принимают не ниже B15.

4)Класс бетона предварительно напряженного не ниже B20.

5)Класс арматуры напряжения, как правило, стержневая A500 и выше. Ненапряженная арматура – класс A400.

Монтажная и поперечная А240, либо Bp500.

2.Определение площади рабочей арматуры для расчетных сечений.

66

2.1.Подбор диаметра рабочей арматуры ведется с учетом следующих рекомендаций:

1)Число стержней должно быть таким, который позволяет осуществить симметрично относительно вертикали армированной поперечной сетки плиты.

2)Min стержней для сборных плит 12 мм., max (рекомендуемый) 32 мм., оптимальный – 18-25.

2.2.Определение и шаги поперечной арматуры наклонных сечений на действие перерезывающей силы.

Проверка достаточности принятого армирования и поперечного сечения.

а) на усилие, возникшее в процессе изготовления, транспортировки и монтажа. б) на прочность полки в условиях местного изгиба полки плиты.

в) на возможность образования и раскрытия трещин (II или III кат. треб. трещиностойкости).

г) соответствие жесткости плиты по деформациям.

Fпред = (1/1500 – 1/250) L

Расчетная схема монтажа

67

Расчет ригеля сборного перекрытия

Расчетной схемой ригеля является многопролетная СН балка с расчетными пролетами = расстояние между осями площадок опирания ригеля на стены или промежуточные опоры.

Нагрузка от собственной массы (qrib) + масса перекрытий грузовой площади а, = массу ригеля.

Выбора типа сечения

68

Высота сечения ригеля определяет условия жесткости и принимается 1/10 – 1/13 от пролета. Ширина B принимается из условия достаточности опирания 2х плит из зазора между ними.

Длина площади опирания плиты не меньше 75 мм., при l = 6 м. и не менее 120 мм., при больших пролетах зазор 30 мм.

Примечание: При расчете ригеля целесообразно проектировать его с пролетами отличается друг от друга не более чем на 20%, что позволяет воспользоваться типовыми таблице, схемами, эпюр M и Q.

Построение огибающей эпюры моментов

Огибающая эпюра M должна содержать max по величине «+» и «-» значения M в каждом сечении при неблагоприятных для этого сечения загружения полезной нагрузкой.

Для регеля >5 пролетов в качестве расчетной схемы. Рассматриваемую схему 5 пролетного репеля с последующим применением полученных знаний для проектного пролета.

Mij = ( ijq + ij )*l02 Qij = ( ijq+ ij )*l0

q – расчетные опасные сечения репеля, все промышленные опоры, все средние в пролетах. … - постоянная нагрузка

, , , - коэффициенты, приведены в справочникахвременная нагрузка

69

6.Перераспределение моментов в сечении ригеля. Цель перераспределения:

1.Выравнивание расчетных моментов

2.Снижение расчетных моментов в опасных сечениях ригеля(преимущественно в стыках сечения).

7.Уточнение расчетной высоты ригеля.

Для уточнения высоты ригеля определяется значение граниевого момента, при этом MВ принимают max значение упругой схемы загружения, а Q min значение перерезывает силы в расчетном сечении при загружении соответсвующего max НВ.

h0 = 1,8 (Mгр/ b1Rbb)

1,8 – коэффициент определений с учетом значения = 0,35 h0 – полезная высота сечения

h = h0 +a

h – высота репеля

a – от нижних границ сечения до центральной точки растянутой арматуры (3-5 см.) полученные знания округляют кратно 5 при h до 50 см. и кратно 10 см. при h больше 50 b =

0,3 – 0,4 h и кратно 10 мм.

70