ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

В курсовом проекте №1 по курсу «Железобетонные и каменные конструк­ции» необходимо произвести расчет и конструирование железобетонного перекры­тия производственного здания над первым этажом в монолитном и сборном вари­антах. Конструктивная система здания представляет собой неполный железобетон­ный каркас с несущими наружными стенами.

Железобетонные перекрытия по конструктивным признакам классифициру­ются на:

• монолитные, изготавливаются прямо на стройплощадке;

• сборные, состоят из готовых элементов заводского изготовления и выпол­няются посредством монтажа. Могут иметь монолитные участки, и в этом случае именуются сборными перекрытиями с монолитными участками;

• сборно-монолитные перекрытия, содержат в себе как сборные, так и мо­нолитные элементы работающие совместно.

В первом разделе методических указаний рассматривается расчет и констру­ирование элементов монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами, во втором разделе - элементов сборного ребристого перекрытия с балочными плита­ми.

1 МОНОЛИТНЫЙ ВАРИАНТ РЕБРИСТОГО ПЕРЕКРЫТИЯ С БАЛОЧНЫМИ ПЛИТАМИ

1. Компоновка и выбор вариантов

1.1.1 Компоновка вариантов

Монолитное ребристое перекрытие состоит из системы главных и второсте­пенных балок, соединенных по верху монолитной плитой. Фрагмент монолитного перекрытия показан на рисунке 1.1, план перекрытия и поперечный разрез проек­тируемого здания - на рисунке 1.2.

Рисунок 1.1 – Фрагмент монолитного ребристого перекрытия

Рисунок 1.2 – План перекрытия и поперечный разрез проектируемого здания

Под компоновкой подразумевают:

• определение ориентации главных балок (вдоль продольной или попереч­ной осей здания);

• определение пролета и шага главных балок, шага второстепенных балок.

Конструктивная схема перекрытия должна быть скомпонована таким обра­зом, чтобы получить наиболее экономичное решение, при котором объем бетона и вес арматуры наименьшие. Для осуществления поставленной задачи применим ме­тод вариантного проектирования.

Необходимо рассмотреть 3 варианта компоновки перекрытия и выбрать ва­риант с наименьшим расходом бетона. При этом параметры элементов перекрытия должны удовлетворять следующим условиям:

1,5м < l_n < 2,5м;

5м < 1_вб < 7м;

6 м < /_гб < 8 м,

где l_n - пролет плиты, м;

l_{вб –} пролет второстепенной балки, м;

l_гб - пролет главной балки, м;

Предпочтительнее располагать главные балки вдоль поперечных осей здания (поперечное расположение главных балок), поскольку в этом случае жесткость зда­ния в целом выше, чем при продольном расположении. Если 3 варианта с попереч­ным расположением запроектировать не удалось, допускается использовать про­дольное расположение главных балок.

Если здание имеет в плане размеры L*B, тогда при поперечном расположе­нии главных балок:

где n_n.гб , n_вб , n_гб - количество пролетов плит по главной балке, пролетов второсте­пенных и главных балок соответственно.

Примечание: при продольном расположении главных балок значения L и B в формулах (1.1)...(1.3) меняют местами.

Параметры вариантов компоновки сводят в таблицу. Пример заполнения приведен в таблице 1.1.

Вариант	Плиты			Второстепенные балки			Главные балки
	nn.гб	ln	nвб		lвб,м	nгб		lгб, м
1	3	2	4		6	6		6
2	3	1,4	4		6	5		7,20
3	4	2	6		6	3		8

Эскизы приведенных вариантов показаны на рисунках 1.3, 1.4, 1.5

Рисунок 1.3 – Первый вариант конструктивной схемы

Рисунок 1.4 – Второй вариант конструктивной схемы

Рисунок 1.5 – Третий вариант конструктивной схемы

1.1.2 Сравнение и выбор вариантов

Варианты компоновки перекрытия сравнивают по расходу бетона. Для срав­нения определяют условную приведенную толщину перекрытия h_у^пр, см:

- условная приведенная толщина плиты перекрытия;

- условная приведенная толщина второстепенных балок;

- условная приведенная толщина главных балок;

- условная приведенная толщина колонн.

Условные приведенные толщины конструкций определяются по формулам:

- для плиты перекрытия

=,

Где – полезная нормативная нагрузка, кПа.

-второстепенных балок

,см ,

Где - коэффициент второстепенной балки;

;

-главных балок

, см,

Где - коэффициент главной балки; ;

- колонн:

, см,

Где n_э – количество этажей выше рассматриваемого перекрытия с опорами; для нашего случая =5-2=3

Результаты расчета приведенных высот приведем в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 – Приведенные высоты вариантов

№ варианта
1	6,32	3,48	2,35	1,35	13,5
2	4,29	4,92	3	1,3	13,51
3	6,32	4,35	3,57	1,2	15,44

Обычно (но не обязательно) удовлетворяет следующим условиям:

• 7см < <9см;

• 4см < <7см;

• 3,5см< <5см;

• 1 см < < 2см;

• 15см < < 20см.

В результате расчетов принимаем вариант 1 с продольным расположением главных балок как самый экономичный.

1.1.3 Корректировка основного варианта

Корректировка основного варианта выполняется в целях учета величины

опирания конструкции на стены.

Плита, опираясь на стену, заходит на нее на 120 мм. В расчетах учитывается лишь половина этой величины, то есть 60 мм (Рисунок 1.7). Тогда пролет плиты с учетом ее опирания на стену будет выражаться формулой

,

Где – величина опирания плиты на стену, = 0,12м.

Поскольку в нашем случае главные балки расположены вдоль здания, значения длины L и ширины B здания необходимо поменять местами, т.е L = 36 м, B = 24 м. Для варианта с поперечным расположением главных балок такой замены не требуется.

2,01м.

Величина опирания второстепенной балки равна 250 мм. Тогда пролет балки

,

Где - величина опирания второстепенной балки на стену, = 0,25м;

6,06м

Для выравнивания моментов в крайних и средних пролетах допускается уменьшение величины крайнего пролета так, чтобы разность между крайними и средними пролетами при их изменении не превышала:

-для плит –20%

-для второстепенных балок –10%

Таким образом, получаем

;

;

;

,

Где - длина крайнего пролета плиты;

- то же, второстепенной балки;

–длина среднего пролета плиты;

–то же, второстепенной балки.

;

;

Проверим, отвечают ли рассчитанные варианты заданным требованиям:

;

1,651,64;

;

5,7755,715;

Окончательно утверждаем размеры конструкций.

На рисунке 1.6 приведем окончательный план перекрытия.

Рисунок 1.6 - Эскиз плана проектируемого перекрытия

2. Расчет и конструирование неразрезной плиты

1.2.1Назначение размеров. Сбор нагрузок на плиту.

По конструктивным требованиям для производственных зданий толщину плиты монолитного перекрытия принимают не менее 60 мм. Толщина плиты должна быть кратна:

-10 мм при толщине плиты до 100 мм

-20 мм при толщине плиты свыше 100 мм

Примем толщину плиты равную 80 мм, что не меньше требуемой, и не нарушает перевязку кирпичей.

Конструкция пола назначается по СНиП 31-03-2001 «Производственные здания» приведена на рисунке 1.7

Рисунок 1.7 - Разрез по плите

Нормативная нагрузка от собственного веса плиты , кПа, считается по формуле:

,

Где - удельный вес материала конструкции, кН/м³;

V –геометрический объем конструкции, м³.

Расчетная нагрузка от собственного веса g, кПа, выражается формулой

,

Где - коэффициент надежности по нагрузке (учитывает неблагоприятные отклонения расчетной нагрузки от значения нормативной, зависит от вида и величины нагрузки).

Нормативная полезная нагрузка , кПа, указана в задании. Расчетная полезная нагрузка, кПа, определяется по формуле

.

Согласно СНиП 2.01.07-81 «Нагрузки и воздействия», коэффициент надежности по нагрузке для расчетной полезной нагрузки зависит от величины нормативной полезной нагрузки :

-=1,3, при < 2кПа;

-=1,2, при > 2кПа;

Полученные значения нагрузок приведем в таблицу 1.3.

Таблица 1.3 –Нагрузки на плиту

Вид нагрузки	Нормативные gn, кПа	γf	Расчётная g, кПа
-ж/б монолитная плита ;	0,08*25=2	1,1	2*1,1=2,2
-цементо-песчаная стяжка ;	0,02*18=0,36	1,3	0,36*1,3=0,47
-керамическая плитка ;	0,013*18=0,23	1,1	0,23*1,1=0,28
Всего постоянная нагрузка	2,59		2,95
Временная полезная нагрузка	8	1,2	8*1,2=9,6
Всего временная	8		9,6
ИТОГО	10,59		12,55