Методические указания к курсовому проекту №1 по ЖБКК

Пример 5.

Дано:

Трехэтажное здание с неполным каркасом без подвала имеет размеры в плане 18,6х41,4м (шаг колонн 6,2·6,9м). Наружные несущие стены кирпичные толщиной 510мм. Высота этажей 4,0м. Нормативное значение временной нагрузки на междуэтажные перекрытия 9000Н/м². Коэффициент надежности по назначению здания n 1,0 . Класс по условию эксплуатации XС2 (минимальный класс бетона для изготовления конструкций С16/20).

Требуется:

Выполнить компоновку монолитного ребристого перекрытия и определить наиболее экономичный вариант.

Решение:

Наиболее экономичным вариантом компоновки будет тот, на изготовление которого требуется наименьшее количество железобетона (с наименьшей приведенной толщиной перекрытия). Приведенную толщину перекрытия hred можно определить по формуле:

hred hf ,red hsb,red hmb,red hс,red ,

где : hf ,red , hsb,red , hmb,red , hс,red приведенные толщины соответственно плиты, второстепенных балок, главных балок и колонн:

В приведенных выше формулах знак «+» следует принимать для перекрытий, имеющих по контуру окаймляющие балки (здания с полным каркасом), а для перекрытий, опирающихся по контуру на несущие стены (здания с неполным каркасом) – знак «-».

117

При заданной сетке колонн можно изменять направление расположения главных и второстепенных балок, количество и пролеты плит. Для выбора экономичного перекрытия рассмотрим три варианта компоновки. Исходные данные для всех вариантов:

hf ,red 2,32,3 9 7,73см.

Тогда: hred 7,73 1,86 1,33 0,86 11,78см

119

hf ,red 1,551,55 9 5,03см.

Тогда: hred 5,03 3,41 1,39 0,78 10,61см.

ВЫВОД:

по расходу бетона наиболее экономичным является вариант

№3.

120

Далее задаемся предварительными размерами сечений элементов для выбранного оптимального варианта.

Толщина плиты принимается из следующих условий:

−не менее 70мм (для монолитных перекрытий производственных зданий);

−из условий прочности по приближенной эмпирической зависимости при полной расчетной нагрузке

−по конструктивным требованиям из условий жесткости по таблицам 5.1, 5.2 толщина плитной части должна быть в пределах 70…120мм.

Принимаем толщину плиты hf 80мм.

Высота второстепенной балки предварительно определяется:

−по приближенной формуле из условия прочности

Принимаем высоту второстепенной балки hsb 450мм

Высота главной балки предварительно определяется:

−по приближенной формуле из условия прочности

hmb 7,78(0, 4l2mb pnlsb ) lfmb cd

Принимаем высоту главной балки hsb 600мм .

121

Ширина главной и второстепенной балок должна быть :

bsb (bmb ) 0,3 0,5 hsb (hmb ) .

Тогда принимаем ширину второстепенной балки bsb 200мм ,

главной балки bmb 300мм..

Сторона квадратного сечения колонны:

принимаем колонну сечением 300х300мм.

122

6. Определение внутренних усилий в элементах монолитного ребристого перекрытия.

Цель занятия: выполнить статический расчет второстепенных балок и плит монолитного балочного ребристого перекрытия.

При статическом расчете элементов монолитного ребристого перекрытия вводится условная расчетная схема, у которой опорами главных балок являются колонны и стены, второстепенные балки опираются на главные балки и на стены; в свою очередь балки являются опорами для плиты.

Определение внутренних усилий в балочной плите.

Плиту можно рассматривать как балочную только при действии на нее равномерно распределенной нагрузки. При статическом расчете плита рассматривается как неразрезная многопролетная балка с расчетным пролетом, равным расстоянию в свету между второстепенными балками, а для крайнего – расстоянию от оси опоры на стене до ближайшей грани ребра второстепенной балки (для зданий с неполным каркасом). Расчет ведут для полосы шириной 1м. При количестве пролетов более пяти, расчет выполняют как для пятипролетной балки, т.к. усилия во всех средних пролетах плиты незначительно отличаются от усилия в третьем пролете.

На работу участков плиты, защемленных по четырем сторонам, в местах сопряжения с балками благоприятное влияние оказывает распор. Поэтому для таких плит значения изгибающих моментов в сечениях промежуточных пролетов и опор уменьшаются на 20%.

Расчет необходимо выполнять для двух полос, условно выделенных у торцевой стены и в средней части, чтобы определить внутренние усилия для плит с различными условиями опирания.

123

Таблица 6.2

Значения внутренних усилий в сечениях плиты

Изгибающий момент положительный в пролете и отрицательный на опорах.

124

Пример 6.

Требуется:

По исходным данным примера 5 и с учетом принятой компоновки определить внутренние усилия в плите и второстепенной балке монолитного ребристого перекрытия.

Решение:

Определение внутренних усилий в монолитной балочной плите. Сбор нагрузок на м2 междуэтажного перекрытия представлен в

табл.6.3

Расчетные пролеты:

−крайние l01 1550 200 / 2 250 120 / 2 1260мм

−средние l02 1550 200/ 2 200/ 2 1350мм ,

где : 250мм – привязка наружных стен; 120мм – длина опирания плиты на наружную стену.

Расчет плиты по несущей способности производим на действие наиболее неблагоприятного из следующих сочетаний нагрузок:

1)Gd 0Qd

2)Gd Qd

где 0 коэффициент для комбинационного значения переменного воздействия; согласно табл. А1 [3] принимаем 0 0,7;

- понижающий коэффициент; согласно стр. 134 [3] =0,85. Тогда,

1)Gd 0Qd 4,59 0,7 13,5 14,04кН / м2

2)Gd Qd = 0,85 4,59 13,5 17,4кН / м2

Расчётная схема и эпюры внутренних усилий:

Рис. 21. Эпюра внутренних усилий плиты перекрытия

126