1. Компоновка монолитного ребристого перекрытия

Выполнить компоновку монолитного ребристого перекрытия при следующих исходных данных:

• длина проектируемой части перекрытия в осях А-Е L = 18400 мм;

• ширина проектируемого участка перекрытия в осях 3-4 В = 5600 мм;

• отметка пола 2-го этажа +4,200 м.

1.1. Определение шага балок перекрытия

Стены по осям А и Е наружные, для них принимаем привязку внутренней грани стены до оси b₀ =200 мм. Стены по осям 3 и 4 внутренние толщиной 380 мм, разбивочные оси проходят по середине стены, т.е. их привязка 190 мм.

Принимаем, что балки располагаются в направлении меньшего размера перекрытия (размер В) и опираются на внутренние стены по осям 3 и 4, расстояние между которыми 5600 мм.

Назначаем шаг балок в перекрытии так, чтобы плита принадлежала к категории балочных плит. Для этого необходимо, чтобы выполнялось условие В/l₀ ≥ 2 (l₀ – расстояние между балками).

Принимаем В/l₀ =2,5 и 3 (в соответствии с рекомендациями).

В этом случае

l₀ max = 5600/2,5 = 2240 мм,

l₀ min = 5600/3,0 = 1867 мм.

Таким образом, расстояние l₀ может быть принято в пределах 2240 . . . 1867 мм с учетом целого числа шагов по длине участка L.

Число шагов равно

n₁ = 18400/2240 = 8,21; n₂ = 18400/1867 = 9,86.

Целое число шагов может быть принято 9, тогда расстояние между балками будет равно

l₀ = 18400/9 = 2044 мм,

принимаем для дальнейших расчетов размер крайнего пролета плиты l₀₁ =1850 мм, а среднего – l₀₂= 2100 мм.

1.2. Назначение размеров плиты

Толщина плиты крайнего пролета в соответствии с рекомендациями может быть принята равной

h_p = l₀ /30 = 1850/30 = 61,7 мм.

Минимальная толщина плиты в соответствии с указаниями п. 5.2 [4] для перекрытий общественных зданий 50 мм. Толщину плиты для дальнейших расчетов принимаем из условия экономичного армирования (кратно 10)

h_p = 70 мм.

Опирание плиты на наружные стены (рабочее направление) принимаем 120 мм, на внутренние (не рабочее направление) 50 мм.

1.3. Назначение размеров балки

Высота балки связана с величиной пролета зависимостью h_b= (1/11÷1/15)l_b. Принимая l_b = В = 5600 мм, в соответствии с рекомендациями вычисляем высоту балки

h_b = (1/14)·5600 = 467 мм.

Принимаем высоту балки кратной 50 мм и равной

h_b = 500 мм.

Ширина балки с учетом рекомендации b_b = (0,3 ÷0,6)h_b, будет равна

b_b = 0,35·500 = 175 мм.

Принимаем

b_b = 200 мм.

2. Расчет плиты перекрытия

Выполнить расчет и конструирование плиты междуэтажного монолитного ребристого перекрытия.

Исходные данные:

По заданию на проектирование:

• постоянная нагрузка от веса конструкций пола и перегородок g_n,n= 2,70 кН/м²;

• временная нормативная нагрузка v_n = 5,0 кН/м²;

• все нагрузки продолжительного действия;

• коэффициент надежности по ответственности здания II уровня γ_n= 0,95;

• условия эксплуатации – закрытое помещение при нормальной влажности воздуха окружающей среды;

• бетон тяжелый класса В15;

• класс арматуры А400.

По результатам выполнения предшествующих этапов :

• пролет балок l_b = 5,6 м;

• расстояния между балками в осях l₀₁ = 1,85 м, l₀₂ = 2,10 м.

2.1. Расчетные коэффициенты материалов

Согласно (3, табл. 5.2) расчетное сопротивление бетона (В15) по прочности его на сжатие – R_b = 8,5 МПа.

Коэффициент условий работы бетона γ_b1 = 0,90.

С учетом коэффициента условия работы бетона в расчете принимается

R_b = γ_b1 · R_b = 0,90 · 8,5 = 7,65 МПа.

Для арматуры класса А400 расчетное сопротивление на растяжение R_s = 355 МПа (3, табл. 5.8). Значение модуля упругости арматуры Е_s = 2,0 · 10⁵ МПа (3, п.5.2.9).