Железобетонные конструкции Лекции

8. Подбор рабочей арматуры.

Класс бетона не ниже B15 и не выше B25. Класс рабочей арматуры А300, А400.

9.Определение производной арматуры ведется как для прямоугольного и таврового сечения.

10.Расчет наклонных сечений на действие перерезывающих сил (max на опорах).

11.Назначение числа стержней рабочей арматуры.

Ведется с учетом следующих рекомендаций:

а) обеспечение симметричного относительно вертикали армированного сечения до обрыва и после обрыва арматуры в пролете.

б) число стрежней больше 2 в растянутой и сжатой части сечения. в) стержней не ниже 12 мм. и не больше 32.

Построение эпюры материалов

M1факт = RSAS1факт*Zb

Zb – присутствует при расчете AS

M2 18 = 2/3 * 13,4

1,2 – точные теоретические места обрыва арматуры в пролете. Wi = Q/2qxw + 5d 20 d

Wi – необходимая длина анкеровки обрываемой арматуры. 29.02.2012

MB = 12,6 кНм

71

ASBT = 10,3 см2 2 10 +2 28 ASBФ = 10,8 см2

M2 10 – момент воспринимаемый 2 10

M2 10 + M2 28

W3 = Q/2qxw + 5d 20d

Монолитные балочные перекрытия с плитами, опертыми по контуру.

Компановка:

l2/l1 2

Перекрытия представляют собой систему балок, идущих в любой направлении (под любым углом, балки одинаковой высоты, на которую опирается плита), при этом шаг балок образует ячейку с соотношением сторон l2/l1 2. Это предопределяет работу плит перекрытий в 2 направлениях, при этом плиты могут быть защемленными с 4х сторон, с 3х сторон и с 2х сторон (наличие защемления означает наличие опорных моментов на участках примыкания плит к балкам).

Примечание: опирание по контуру термин определяет не физическое опирание, а характер статистической работы плиты в 2х направлениях.

Толщина плит в перекрестной комбинации в диапазоне 80-160 мм. в зависимости от пролета и полезной нагрузки.

72

Пролет балок принимают 4-8 м. в зависимости от объемно-планируемого решения. Высота балки составляет 1/10 – 1/12 от пролета, ширина 0,3 – 0,5 от высоты.

В сравнении монолитное перекрытие с балочными плитами. Рассматриваемое перекрытие менее экономично, но имеет лучшую архитектурно-эстетическую выразительность.

Последовательность расчета. Выбор расчетной схемы.

Вкачестве расчетного использования метод предельного равновесия, суть которого состоит

втом, что в предельном состоянии перекрытие представляет собой систему жестких дисков, связанных между собой линейными пластическими шарнирами. При этом линейные пластические шарниры физически представляют собой линии излома плит в предельном состоянии, положении которых зависит от принятого армирования и устанавливается экспериментальным путем.

Величина сдвижки арматуры зависит от вида примыкающей плиты к балке или к стеновому ограждению.

73

Условием предельного равновесия является равенство Wq = WM Работа внешнего усилия = работа внутреннего усилия.

Wq = qA ydA = qV V = fl1(3l1-l2)/6 Wq = qfl1(3l1-l2)/6

WM = Mi i = (2M1 + M3 + M5 )*l1 + (M4 + 2M2 + M6 )*l2 tg = 2f/l1 рад

WM = Mi i = 2t/l1*[(2M1+M3+M5)*l1+(M4+2M2+M6)*l2] = qfl12(3l1-l2)/6 [(2M1+M3+M5)*l1+(M4+2M2+M6)*l2] = ql12(3l1-l2)/12

Имея 1е уравнение и в лучшем случае 6 неизвестных, мы располагаем множеством решений, что позволяет выбрать предпочтительно с экономической точки зрения предпочтительным является решение с min расходом арматуры и min количеством типо-размеров арматуры. На практике предлагается в зависимости от соотношения l2/l1 соотношение Mi/M1, что позволяет свести уравнение к 1му неизвестному и получить окончательное решение.

74

Расчёт балок перекрытия (плит опёртых по контуру)

-условно принято , что распределение нагрузки от перекрытия на балки происходит по полощадям вероятного разрушения плит

-балки рассматриваются как многопролётные (СНС), с расчётными пролётами равными расстояниям между осями балок соответственного направления и загружаются равномернораспределённой нагрузкой q от собственной массы балки и треугольной (трапециевидной) постоянной и временной нагрузками от перекрытий с грузовых площадей соответствующих схеме вероятного разрушения плит

Определение расчётных усилий

-балка рассчитывается с учётом перераспределения усилий, при этом моменты в расчётных

Определение площади рабочей арматуры балки

- В В15

-А400

-расчётным является тавровое сечение с шириной полки вf ' c 12h f в

75

h f 0,1 h0

-Определение d и шага поперечной арматуры производится путём расчёта наклонных сечений на действие перерезывающей силы

Безбалочные перекрытия

-перекрытия представляют собой систему в которой плиты операются непосредственно на колонны или уширения колон (капители)

-назначение капителей состоит:

-уменьшения расстояния пролетов плиты.

-улучшения условий операния плиты.

-перемещения участка вероятного продавлевания в зону меньших перерезывающих сил.

КАПИТЕЛИ:

Области предпочтительного применения

Предприятия с повышенными санитарно-гигиеническими требованиями и архитектурной выраженности и складируемые помещения.

76

Перекрытия устанавливаются при мал колонны равных в двух направлениях при сетке 6*6 или 9*9 или при неравномерном распределении при сетке 6*9,во всех случаях соотношение сторон не превышает 1.5, чтобы назвать плиту как опертую по контуру в двух направлениях при этом образуется СНС с жесткими узлами что дается в сборном и сборно-монолитном варианте соответвующим конструктивному решению узла сопряжения плиты (капители) с колонной, толщина плиты принимается 1/32-1/35 от пролёта

-при точных распределениях должны рассматриватся все варианты загружения полезной нагрузкой, разделенных для подколонных и надкрановых полос рассматриваемых как ригели соответствующего направления

-при упрощенной схеме расчета могут рассматриватся варианты сплошного загружения и палогового загружения .

77

Конструирование.

-расчетным для плиты являются сечения, B15 –для монолитных ;

B 20 для сборного монолита; A 400 d 12

Фундаменты. Вводные замечания.

Классификация фундаментов По конструктивному решению:

а) отдельно стоящие фундаменты под колонны (применяются при незначительных нагрузках и высокооднородных и плотных грунтов оснований)

б) ленточные фундаменты под ряд колонн или под стены (предпочтительны при средней плотности грунтов и нагрузках, требующих развитие оснований отдельных фундаментов с незначительными разрывами между ними)

в) плитные фундаменты при слабых неоднородных грунтах, в том числе обводненных

78

Основным фактором деления является равномерность осадков. По способу изготовления:

а) сборные фундаменты б) монолитные

По схеме статистической работы: а) центральносжатые б) внецентренносжатые

в) фундаменты, работающие как балки на упругом основании (упругом полупространстве)

Это конструктивное решение представляет, что колонна защемлена в фундаменте (искл. поворот колонны в фундаменте, а также колонны с фундаментом). 150 мм. от уровня пола до обреза фундамента. Это требование соблюдать не обязательно но в сборных фундаментах оно фигурирует в колоннах, предусмотренная данная величина.

Монолитные отдельностоящие фундаменты

Количество ступеней до 450 мм., если h = 450, то 1 ступень, h=450-900, при h>900, то 3 ступени. Соблюдение данного условия не является обязательным.

79

Стык арматуры и фундамента должен быть выше 200 мм

Располагается не менее чем в 2х сечениях по высоте, стыковать арматуру в одном уровне нельзя

Зона перепуска арматуры не менее 10

Нижняя арматура сетки а) расположены с защитным слоем не менее 35 мм. (при наличии бетонной

подготовки не менее 25 мм.)

б) не менее 70 мм. при отсутствии бетонной подготовки Арматура Кл А300, А400 не ниже 10 мм., или стержней 150-250 мм. Коэффициент армирования не менее 0,1%.

Если длина стороны основания равна или более 3 м., сетка имеет конструктивное решение:

Назначение конструктивных размеров отдельностоящих центральносжатых фундаментов

H – глубина заложения определяется грунтовыми условиями режимом здания.

Определение размеров подошвы фундамента. Ведется с учетом следующих предпосылок: а) расчет ведется на действие нормативных нагрузок f = 1

б) расчет ведется по деформации распределения напряжений по основанию. При ординате не превышает расчетного сопротивления грунта.

80