Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
zapiska_po_ZhBK.doc
Скачиваний:
12
Добавлен:
08.04.2015
Размер:
165.38 Кб
Скачать

3. Проектирование балки монолитного перекрытия

Рассчитать и законструировать балку междуэтажного монолитного ребристого перекрытия.

Исходные данные.

По заданию на проектирование:

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

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

  • все нагрузки продолжительного действия;

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

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

  • бетон тяжелый класса В15;

  • класс продольной арматуры А300, поперечной – А240.

По результатам выполнения предшествующих этапов :

  • пролет балок в осях l = 5,6 м;

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

  • толщина плиты hp = 70 мм.

3.1. Расчетные характеристики материалов.

Бетон балки перекрытия тот же, что и в плите, т.е. класса В15. К уже известным его расчетным характеристикам добавляется:

Rbt = 0,90 · 0,75 = 0,675 МПа, где Rbt − расчетное сопротивление бетона осевому растяжению с учетом коэффициента γb1 = 0,90.

для продольной арматуры из стали класса А300, расчетное сопротивление арматуры на растяжение Rs = 270 МПа, а для поперечной класса А240 – Rsw=170 МПа, [3, табл. 5.8].

3.2. Расчетные пролеты балки.

Для расчета на усилия, возникающие от действия изгибающего момента

lb = l – 2 b0 + 2 lon / 2 = 5,6 – 2 · 0,19 + 2 · 0,25 / 2 = 5,47 м.

Для расчета по наклонным сечениям (действие поперечной силы)

lb1 = 5,6 – 2 · 0,19 = 5,22 м.

3.3. Расчетные нагрузки.

а) Постоянная, равномерно распределенная нагрузка (с учетом γf = 1,1 и γn= 0,95):

Поскольку фактическая высота плиты совпала с принятой ранее при подсчете нагрузок на плиту, то нагрузку от плиты не уточняем, принимая ее равной: g0 = 4,62 кН / м²;

Расчетная погонная нагрузка от собственного веса ребра балки, расположенного ниже плиты:

gb = γf · (hb - hn ) · b · ρ = 1,1 · (0,50 – 0,07) · 0,20 · 25 = 2,365 кН / м

Итого постоянная расчетная погонная нагрузка на балку с учетом коэффициента надежности по ответственности γn= 0,95:

qg = γn · (g0 · l02 + gb ) = 0,95 · (4,62 · 2,1 + 2,365) = 11,46 кН / м;

б) Временная нагрузка (с учетом γ = 1,2, γn= 0,95 и vn = 5,0 кН/м²):

qп = γn · γ · vn · l02 = 0,95 · 1,2 · 5,0 · 2,10 = 11,97 кН / м;

в) Полная расчетная погонная нагрузка на балку:

q = qg + qp = 11,46 + 11,97 = 23,43 кН / м.

3.4. Расчетные усилия.

Принимаем расчетную схему в виде однопролетной статически определимой балки и получимрасчетные усилия

q=23,43 кН /м

lb = 5,47 м

М= 87,63 кН · м

Рис.3.1. Расчетная схема и расчетные усилия для расчета на прочность по нормальным сечениям.

М = qlb² / 8 =(23,43 · 5,47²)/ 8 = 87,63 кН · м.

3.5. Расчет балки на прочность по нормальным сечениям.

Определение высоты балки

b = 200 мм, принимаем ξ = 0,40, тогда:

αт(1 − 0,5 ξ ) = 0,4 (1 – 0,5 · 0,4) = 0,32

М 87,63 · 106

h0 =− αm · Rb · b 0,32 ·7,65 · 200 = 423,06 мм

Требуемая высота поперечного сечения балки

hmp = 423,06 + 65 = 488,06 мм.

Окончательно принимаем высоту балки h = 500 мм. Отношение h / b = 500/200 = 2,5 находится в рекомендуемом диапаоне.

Подбор продольной арматуры.

Сечение балки тавровое с полкой, расположенной в сжатой зоне. Высота и ширина полки определяются из условий (п. 6.2.12 [3]):

hf' =hp = 70 мм >0,1 h = 0,1 · 500 = 50 мм.

bf' = 0,5 · l1 · 2 + b = 0,5 · 1900 · 2 + 200 = 2100 мм.

bf' = 2 lb / 6 + b = 2 · 5470 / 6 + 200 = 2023 мм.

Принимаем bf' = 2000 мм, h0 = ha = 500 – 65 = 435 мм.

bf' =2000 мм

b = 200 мм

Рис. 3.2. Расчетное сечение балки.

αт = М / (Rb · bf'· h02) = 87,63 · 106 / (7,65 · 2000 · 435²) = 0,0303

ξ = 1 − 1 − 2 αт = 1 − 1 – 2 · 0,0303 = 0,0308

х = ξ · h0 = 0,0308 · 435 = 13,4 мм < hp = 70 мм, т.е. нейтральная ось действительно находится в полке.

Площадь сечения арматуры определяем по формуле

М 87,63 · 106

Аs = Rs ·(1 – 0,5 ·ξ) ·h0 = 270 · (1 – 0,5 · 0,0308) · 435 = 757,8 мм²

Принимаем 2 Ø22 А300 с Аs = 760 мм².

Фактический коэффициент армирования равен

µ = Аs / (b · h0) = 760 / (200 · 435) = 0,0087,

а процент армирования µ % = 0,87% > µmin = 0,10%.

Уточняем h0 по принятым диаметрам продольной арматуры. При арматуре Ø22 мм расстояние от крайнего растянутого волокна до центра тяжести площади сечения растянутой рабочей арматуры равно а = 70 мм. Тогда h0 = ha = 500 – 70 = 430 мм. Этот размер принимается для дальнейших расчетов и конструирования.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]