Расчет и конструирование элементов монолитного ребристого перекрытия. Методические указания к выполнению курсовой работы №1 по дисциплине «Железобетон

Расчетные усилия. Расчетные изгибающие моменты в сечениях плиты

определяют с учетом их перераспределения за счет проявления пластических

деформаций по формулам:

Вкрайнем пролете и на первой промежуточной опоре

Всредних пролетах и на средних опорах плит, не окаймленных по всему контуру монолитно связанными с ними балками,

Для плит, окаймленных по всему контуру монолитно связанными с ними балками, изгибающие моменты в средних пролетах и на средних опорах уменьшаем на 20%, т.е.

.

Расчет прочности нормальных сечений плиты выполним в соответствии с алгоритмом расчета, приведенном в разделе 3 настоящих методических указаний.

Результаты расчета приведены в табл.6. Армирование плиты будем выполнять рулонными сетками с продольной рабочей арматурой, используя ГОСТ 8478-81. Рулон раскатывается по опалубке в направлении главных балок.

Принимаем для участка между главными балками шириной 6,0-0,25=5,75 м две сетки шириной В=2940 мм.

Для части перекрытия с плитами, окаймленными и не окаймленными по четырем сторонам балки (см. рис. 3, а), в средних пролетах и средних опорах будем укладывать сетки марки

21

Продольная рабочая арматура диаметром 5 мм устанавливается с шагом

200 мм. При этом её площадь сечения на 1м.п. составляет

.

Рис. 3. Схема монолитного перекрытия: а – план раскладки балок; б – расчетная схема балочной плиты; в – расчетная схема второстепенной балки

Рис. 4. Армирование балочной плиты

22

Таблица 6

Расчет рабочей арматуры плиты перекрытия

23

Окончание табл. 7

24

Для восприятия изгибающих моментов в крайних пролетах и на первых промежуточных опорах требуется дополнительная сетка с площадью сечения арматуры не менее Принимаем по сортаменту сетку с продольной рабочей арматурой марки

(

Полная площадь сечения арматуры основной и дополнительной сеток составит:

4.2. Расчет второстепенной балки

Используя план раскладки второстепенных и главных балок,

приведенный на рис. 3, а, требуется рассчитать второстепенную балку на прочность нормальных и наклонных сечений.

Исходные данные. Бетон – тяжелый, класса В15

(Продольная рабочая арматура в пролете класса А-III диаметром более 8 мм (поперечные стержни сварных каркасов из стали класса Bp-I с поперечной рабочей арматурой диаметром 4 мм ( Коэффициент условий работы бетона Конструкция пола, толщина плиты и величина временной (полезной)

нагрузки – из предыдущего примера.

Второстепенная балка таврового сечения рассчитывается по неразрезной схеме (рис. 3, в).

Размеры расчетных пролетов составят:

Крайних

Средних Сбор нагрузок на балку приведен в табл. 8.

25

Таблица 8

Сбор нагрузок на 1метр погонный балки

Расчетные усилия определяем с учетом их перераспределения за счет проявления пластических деформаций по формулам: изгибающие моменты в первом пролете и на опорах В и Д:

в средних пролетах и на опоре С

Для второстепенных балок необходимо построить огибающую эпюру изгибающих моментов, используя рис. 2. Положение нулевой точки в крайнем пролете определим в зависимости от отношения расчетных нагрузок p/q:

26

При относительно большой временной нагрузке в средних пролетах могут появиться отрицательные моменты. Определим изгибающие моменты в точках 6, 7, 8, 9, используя табл. 2 и рис. 2:

Поперечные силы:

на крайних опорах –

На опоре В слева и на Д справа –

на опоре В справа, на опоре С слева и справа и опоре Д слева –

Уточним размеры сечений второстепенной балки. По моменту на первой промежуточной опоре определим полезную высоту сечения:

27

т.е. оставляем размеры сечения балки:

и

Предполагая отсутствие поперечной арматуры (что в данном случае идет в запас прочности), при проверим условие

Так как принятые размеры сечения балки достаточны.

Подбор продольной арматуры по изгибающим моментам выполним для

сечений:

a)в крайних пролетах;

b)в средних пролетах;

c)на первых промежуточных опорах (опоры В и Д);

d)на средней опоре (опора С);

e)в средних пролетах на расстоянии 0,25 от опоры В и Д.

При расчете пролетной арматуры не действие положительных изгибающих моментов рассматриваем тавровое сечение с полкой в сжатой зоне шириной

Фактический шаг второстепенных балок 2м, следовательно, для расчета принимаем

28

На отрицательные пролетные и опорные изгибающие моменты сечения балки работают с полкой в растянутой зоне. Эти сечения рассчитываем как прямоугольные с b=15 см.

Результаты расчета продольной арматуры в соответствии с алгоритмом раздела 3 приведены в табл. 7.

На основании полученных результатов расчета принимаем для армирования:

крайних пролетов 2Ø16 A-III с

средних пролетов 2Ø14 A-III с

Отрицательный момент в пролете на расстоянии 0,25 от опор В и Д воспринимается верхней продольной арматурой каркасов, состоящей из двух стержней диаметром 10 мм класса А-III с

Сечения на опорах в целях экономии арматуры будем армировать двумя сварными рулонными сетками с поперечной рабочей арматурой. Тогда требуемая площадь сечения арматуры одной сетки для армирования опор:

При отношении p/q=1,8<3 одну сетку обрываем на расстоянии 1/4l0, а

вторую – на расстоянии 1/3l0 от опоры. Принимаем сетки по ГОСТ 8478-81

марки

29

Площадь сечения рабочих стержней на 1м.п. длины сеток, раскатываемых вдоль главных балок, составляет 0,126x10x2=2,52 см2/м > 1,75 см2/м. Для армирования опоры С оставляем сетки той же марки. Отрицательный момент в пролете за местом обрыва сеток воспринимается верхней продольной арматурой каркасов балки.

Расчет сечений, наклонных к продольной оси элемента на действие силы

.

Проверим необходимость постановки поперечной арматуры по расчету.

Поперечная арматура по расчету не требуется, если выполняются условия:

Где

для тяжелого бетона.

В нашем примере 54,47<2,5∙0,75∙0,9∙15∙32∙10-10=81 кН;

54,47-2,5∙0,1208∙32=44,81кН>0,6∙0,75∙0,9∙15∙32∙10-1=19,44 кН,

То есть оба условия одновременно не выполняются и необходимо устанавливать поперечную арматуру по расчету.

Определим требуемую интенсивность хомутов приопорного участка.

Коэффициент

где

30