Курсач стр. конструкции

Проверяем прочность плиты по наклонной полосе между наклонными трещинами по алгоритму таблицы 3.3:

VRd,max 0,3 w1 c1 fcdbwd 0,3 1,018 0,893 10,67 103 0,19 0,35 193,51кН.

VSd = 85,86 кН < VRd,max = 193,51 кН, следовательно, прочностьобеспечена.

Пролетный участок. Определяем усилие в хомутах на единицу длины элемента для приопорного участка

Условие выполняется.

Определяем длину проекции опасной наклонной трещины на продольную ось элемента (проекция расчетного наклонного сечения, имеющего наименьшую несущую способность):

linc,cr linc 1,058 м.

Определяем величину поперечной силы, воспринимаемой хомутами:

Vsw vswlinc,cr 137,64 0,574 79,00 кН.

31

Определяемвеличину поперечнойсилы, воспринимаемойбетоном:

Vcd 79,16 > c3 1 f fctd bwd

0,6(1 0,122)0,87 103 0,19 0,35 38,95 кН.

Проверяем прочность плиты по наклонной трещине: VRd Vcd Vsw .

VRd 79,16 79,00 158,16 кН.

VRd 158,16 кН Vsd 85,86 кН, следовательно, прочность обеспе-

чена.

Проверяем прочность плиты по наклонной полосе между наклонными трещинами:

sw Аsw 1,57 10 4 0,00275 ; bws 0,19 0,30

w1 1 5 E sw 1 5 0,645 0,00275 1,009 1,3 .

VRd,max 0,3 w1 c1 fcdbwd 0,3 1,009 0,893 10,67 103 0,19 0,35 191,80 кН.

VSd 85,86 кН< VRd,max 191,80 кН, следовательно, прочностьобеспечена.

Каркас Кр-1 с принятой поперечной арматурой представлен на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 –Каркас Кр-1 продольных ребер

32

3.3 Расчет полки плиты на местный изгиб

Если в плите нет поперечных ребер, изгиб полки происходит между продольными ребрами. Расчетная схема полки и эпюра изгибающих моментов показаны на рисунке 2.8.

Полка рассчитывается как балка шириной b = 1 м.

По результатам расчета на действие положительного и отрицательного моментов арматура ставится поперек полки (см. поз. 4 в сетках C-1 и С-2 на рисунке 2.4).

Расчет производим по алгоритму, приведенному в таблице 3.4.

Т а б л и ц а 3.4 – Определение сечения арматуры в полке плиты и проверка несу-

щей способности

7m 1

2

33

Пример расчета

В приведенных расчетах полки: класс бетона С16/20, fcd = 10,67 МПа, класс арматуры S240, fуd = 218 МПа, класс по условиям эксплуатации ХС1; bп =1 м, с = 20 мм, h = 60 мм, df = h – с = 60 – 20 = 40 мм. Изгибаю-

щий момент в полке плиты МSd = Mпр = 2,5 кН м (из п. 2.2.2).

Относительная высота сжатой зоны бетона

1 1 2 m 1 1 2 0,146 0,159 .

Предельное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:

lim .

Требуемая площадь арматуры

Назначим шаг стрежней 200 мм, тогда количество стержней на 1 погонный метр полки n 1000200 5 шт.

Принимаем на 1 п.м. 5 10, что дает принятую площадь арматуры

As, = 3,93 см2 > 3,11 см2.

Поперечные сечения полки плиты в пролете и на опорах с расположением принятой арматуры приведены на рисунке 3.5.

Рисунок 3.5 – Поперечные сечения полки плиты:

а – в пролете; б – на опорах

34

с = сcov + /2 = 20 + 10/2 = 25 мм; df = 60 – 25 = 35 мм = 0,035 м.

Проверяем несущую способность сечения:

M Rd m fcd bпd f 2 0,203 1 10,67 103 1 0,0352 2,65 кН м;

M Rd 2,65 кН м > 2,5 кН м.

Прочность полки при принятой арматуре 5 10 S240 обеспечена. Для армирования полки плиты назначаем легкую сварную нижнюю

сетку по ГОСТ 23279-85 (сетка С1 на рисунке 3.6):

В марке сварной сетки в числителе указаны параметры в миллиметрах для продольных (конструктивных) стержней, в знаменателе – для поперечных (рабочих) стержней. При этом размер сетки b l 135 545 указан в сантиметрах.

Рисунок 3.6 – Сетка С1 в полке плиты

Для армирования верхней зоны полки назначаем сетку С2, получаемую путем резки сетки С1 на две половины с последующим гнутьем, так, чтобы в опорных сечениях они заводились в полку на величину

35

3.4Расчет плиты на действие изгибающего момента, возникающего при подъеме и монтаже

Подъем и монтаж плиты осуществляются за четыре монтажные петли, устанавливаемые в продольных ребрах (рисунок 3.7).

Рисунок 3.7 – Схема подъема плиты

Расчет включает подбор монтажной арматуры (см. поз. 3 на рисунке 2.4) и определение диаметра монтажных петель.

Подбор монтажной арматуры

В качестве расчетной схемы принимается двухконсольная балка (рисунок 3.8). Расстояние между опорами принимается равным расстоянию между петлями для монтажа плиты – примерно 0,6l.

Рисунок 3.8 – Расчетная схема плиты при подъеме и монтаже; эпюра моментов

36

Нагрузкой является собственный вес плиты qс.в, кН/м2, умноженный на коэффициент динамичности k = 1,4:

где gd,пл – принимается по таблице 2.2.

Расчетное сечение плиты при подборе монтажной арматуры показано на рисунке 3.9.

Рисунок 3.9 – Расчетное сечение плиты при подборе монтажной арматуры

Алгоритм подбора монтажной арматуры приведен в таблице 3.5.

Т а б л и ц а 3.5 – Определение сечения монтажной арматуры

7m 1

2

37

О п р е д е л е н и е д и а м е т р о в а р м а т у р ы м о н т а ж - н ы х п е т е л ь

Требуемая площадь поперечного сечения одной петли определяется

Для монтажных петель элементов сборных железобетонных конструкций применяется горячекатаная арматурная сталь класса S240

(fyd = 218 МПа).

По требуемой площади Аs,п назначают диаметр монтажных петель.

Пример расчета

В приведенных расчетах монтажной арматуры: класс бетона С16/20, fcd = 10,67 МПа, класс арматуры S400, fуd = 365 МПа, класс по условиям эксплуатации ХС1; bf 1470 мм, bw 0,19 190 мм, h = 400 мм,

d = h – с = 400 – 30 = 370 мм; a 0,2 5,55 1,11 м.

Определяем по формуле (3.2) собственный вес плиты qс.в, кН/м2, при gd,пл = 3,51 (см. таблицу 2.2):

qс.в gd ,плbf k 3,51 1,47 1,4 7,22 кН/м.

Рассчитываем отрицательный изгибающий момент

Предельное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:

lim .

38

Принимаем 2 10 мм, Аs = 1,57 см2 с расположением арматуры в один ряд (рисунок 3.10).

Определим диаметр арматуры монтажных петель по формуле (3.3):

Принимаем 4 петли 10 мм, площадь одного стержня Аs = 0,785 см2.

39

3.5 Конструирование плиты

По заданию требуется составить арматурно-опалубочный чертеж плиты. Чертеж необходимо выполнить в масштабе 1 : 20 – 1 : 25. На чертеже показывают: продольный разрез, план и поперечный разрез плиты со всеми необходимыми для ее изготовления размерами и арматурой в виде сварных каркасов и сеток. Кроме этого отдельно изображаются каркасы и сетки. На них ставятся размеры с учетом защитного слоя бетона и обозначаются арабскими цифрами номера позиций арматурных стержней.

Ребристая плита армируется двумя каркасами Кр-1, устанавливаемыми в продольных ребрах, двумя каркасами Кр-2 – в поперечных торцевых ребрах и двумя сетками С-1 и С-2 – в полке плиты.

Диаметры арматуры каркаса Кр-1 и сеток имеются в расчетах, а для

каркаса Кр-2 назначаются конструктивно (например, 8 мм класса S240). В нижней части продольных ребер по углам плиты ставятся закладные детали для крепления монтажной сваркой плиты к ригелю.

В расчетно-графической работе необходимо составить спецификацию деталей и ведомость расхода стали.

Пример армирования ребристой плиты приведен в приложении Д.

4 РАСЧЕТ КОЛОННЫ

4.1 Расчетно-конструктивная схема

Колонны первого, а при наличии подвала – подвального этажа рассматриваются как стойки с жестким защемлением в фундаменте и шар- нирно-неподвижным закреплением в уровне междуэтажного перекрытия. Расчетная длина для такой схемы закрепления принимается от обреза фундамента до оси ригеля с коэффициентом 0,7. Колонны остальных этажей рассчитываются как стойки с шарнирно-неподвижным опиранием в уровнях перекрытий с расчетной длиной l0 = Н, где Н – высота этажа. Расчетная схема колонны первого этажа в здании без подвала или колонны подвала представлена на рисунке 4.1.

Стыки колонн устраиваются в каждом этаже или через этаж. Ригели опираются на консоли колонн. Стык ригеля с колонной предусматривается жестким. Из-за того, что жесткость ригеля больше жесткости колонн, влияние изгибающих моментов на несущую способность колонн незна-

40