Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
24
Добавлен:
16.03.2016
Размер:
272.58 Кб
Скачать

2. РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ

2.Расчетно-конструктивная часть

2.1.Данные для проектирования

Требуется выполнить расчет и конструирование двух монолитных железобетонных участка плиты конференц-зала в осях А-Б, 1-5.

М1- участок на осях А-Б; 1-3, опертый по контуру трех сторон на кирпичную стену и с четвертый стороны опирается на балку с защемлением. Участок представляет собой прямоугольную форму в плане.

М2- участок на осях А-Б; 3-5, опертый по контуру на кирпичную стену, и со смежной стороной участка М1, также опирается на балку с защемлением. Участок представляет собой в плане форму с закруглением.

Рис.2.1 Схема монолитных участков

Требуется выполнить расчет для покрытия размером сетки 6х12м с очертаниями геометрической формы с закруглением.

Здание возводят в районе IV по нормированию снегового покрова [3]. Влажностный режим в здании- нормальный, среда не агрессивная. По степени ответственности здания I. Для изготовления плиты предусмотрен бетон класса В25. Толщина плиты принята конструктивно δ= 220мм.

Для использования бетона одной прочности для монолитного перекрытия принимаем бетон большой прочности. При использовании арматуры класса А400 принимаем бетон класса В25.

Расчетные характеристики бетона В25 : Rb=14.5 МПа, Rbt= 1,05 МПа, Eb=30000 МПа.

Монолитная ж/б плита опирается на кирпичные стены наружные толщиной 380 мм. Минимальное опирание плиты на кирпичную стену 120мм, опирание ж/б балки с учетом анкеровки рабочих стержней 250мм.

2.2 Сбор нагрузок

Определение расчетной схемы плиты при использовании размеров плиты в плане.

l/b= >2, значит расчетная схема плиты соответствует балочной схеме

l/b<2, значит расчет плиты опертой по контуру.

Расчетные изгибающие моменты для балочных плит определяем с учетом перераспределения усилий в следующих пластических деформациях.

Сбор нагрузок на 1м балочной плиты

Вид нагрузки

Hагрузка ,к Па

Нормативная

коэффициент степени ответ. здания

расчетная

γf=1

коэффициент надежности по нагрузке

расчетная

γf>1

Постоянная

1.Гидроизоляция δ=0,002м γ=6кН/м3

0,012

0,95

0,0114

1,3

0,015

2.Утеплитель

δ=0,18м; γ=12кН/м3

2,16

-

2,052

1,3

2,67

3.Пароизоляция δ=0,0008м γ=10кН/м3

0,08

-

0,0076

1,3

0,0098

4.Стяжка цементно-песчанная δ=0,0022м γ=18кН/м3

0,0396

-

0,038

1,3

0,049

3.Ж/б плита δ=0,22м γ=25кН/м3

5,5

-

5,23

1,1

5,753

Итого:

7,7196

7,339

8,496

Временная кратковремен. нагрузка

4,0

0,95

3,8

1,2

4,56

Итого:

4,0 [3]

3,8

4,56

Всего:

11,719

11,139

13,056

2.3 Определение характера работы плиты и расчет плиты

Плита работает на местный изгиб по пролету, равному расстоянию в свету между второстепенной балкой.

Определяем расчетную схему плиты при использовании размеров плиты в плане. l/b=12/6= 2 – расчетная схема плиты, опертой по контуру.

Точный расчет плит по контуру представляет собой весьма сложную задачу теории упругости. На практике применим для определения изгибающих моментов использование готовой таблицы, вычисленной из условий упругой работы конструкции (прил. V[5]).

При упругом расчете, подсчитаем полную (постоянную и временную) равномерно распределенную нагрузку, приходящуюся на все поле плиты:

Рис.2.2. Расчетная схема монолитной плиты- участок М1 и М2

Рис. 2.3. Расчетная схема плиты (Vприл.) [5]:

А)Плита монолитная М1

Б) Плита монолитная М2(расчетные габариты плиты приняты прямоугольно й формы, расчет производиться с запасом)

М1, М2 – пролетные моменты;

- момент на опоре.

Полная равномерно распределенная нагрузка:

;

Максимальные изгибающие моменты на полосу плиты, шириной 1 пог.м по формулам:

- для пролетных моментов

;

- для опорных моментов

; , и - табличные коэффициенты для соответствующего случая опирания плиты.

Рис. 2.4. Схема 2 таблицы приложения (Vприл.) [5]

;

Для пролетных моментов:

;

Рис. 2.5. Расчетная схема монолитной плиты

Определение требуемой площади работ арматуры.

Требуемое количество арматуры определяется на один метр ширины плиты при рабочей высоте

h0=h-a= 22-2=20 см , где а- защитный слой бетона

Рис.2.6. Расчетное поперечное сечение монолитной плиты

2.4.Расчет и подбор рабочей арматуры

При подборе арматуры рассматриваем вариант принятой арматуры А400 с расчетным сопротивлением МПа, армирование плоскими сетками (раздельное армирование) МПа.

  1. Для сетки С1 и С2

Определим безразмерный коэффициент αm1 :

αm1= 0,047

Определяем граничные значения относительной высоты сжатой зоны :

ξR= = 0,531- для арматуры А400.

Определим : отношение плеча внутренней пары сил к рабочей высоте сечения.

, для арматуры А400-

Сравним αm1 и :

αm1 , 0,0470,390.

Определение высоты сжатой зоны для первого пролета:

ξ

ξ< ξR=0,531, значит сжатая зона обеспеченна прочностью.

Определение площади сечения рабочей арматуры в первом пролете по ширине, равной 1м (сетка С1, С2):

Аs = см2.

Принимаем Аs = 3,93 см2 8 А400, шаг 200.

  1. Для сетки С3

Определим безразмерный коэффициент αm2 :

αm2= 0,00875

Определяем граничные значения относительной высоты сжатой зоны :

ξR= = 0,531- для арматуры А400.

Определим : отношение плеча внутренней пары сил к рабочей высоте сечения.

, для арматуры А400-

Сравним αm1 и :

αm2 , 0,008750,390.

Определение высоты сжатой зоны для первого пролета:

ξ

ξ< ξR=0,531, значит сжатая зона обеспеченна прочностью.

Определение площади сечения рабочей арматуры в первом пролете по ширине, равной 1м (сетка С3):

Аs = см2.

Принимаем Аs = 0,71 см2 3 А400, шаг 100.

3.Для сетки С4 и С5 :

Определим безразмерный коэффициент αm3 :

αm3= 0,095

Определяем граничные значения относительной высоты сжатой зоны :

ξR= = 0,531- для арматуры А400.

Определим : отношение плеча внутренней пары сил к рабочей высоте сечения.

, для арматуры А400-

Сравним αm3 и :

αm3 , 0,0950,390.

Определение высоты сжатой зоны для первого пролета:

ξ

ξ< ξR=0,531, значит сжатая зона обеспеченна прочностью.

Определение площади сечения рабочей арматуры в первом пролете по ширине, равной 1м (сетка С1, С2):

Аs = см2.

Принимаем Аs = 9,05 см2 12 А400, шаг 125.

2.5. Армирование монолитной железобетонной плиты сварными сетками

Армирование конструкции плиты производится плоскими сварными сетками с поперечным расположением рабочих стержней, поскольку это наиболее рациональный и менее трудоемкий способ армирования плиты.

Рис.2.7.Схема раскладки сеток с поперечной рабочей арматурой

Рабочие стержни арматуры приняты класса А400, а распределительная же подобрана класса В500. Длину рабочих стержней установим из условия, чтобы их длина в одну сторону от грани балки составила 1/4 расчетного пролета плиты. В местах заделки плиты в стене устанавливаем верхние сетки, площадь сечения рабочих стержней которых должна составлять не менее 1/3 от площади пролетной арматуры. Длину рабочих стержней таких сеток назначаем из условия, что расстояние от стены до края сетки должно составлять 1/10 пролета плиты. Сетки с поперечным расположением рабочей арматуры раскатываются вдоль второстепенных балок.

В итоге, определим длины рабочих стержней сеток:

Рис.2.8. Армирование сетками с поперечными рабочими стержнями

Характеристики арматурных сеток

  1. Сетка С1, С2 :

Итог- 29 стержней 8, А 400 шаг 200 (1), распределительная – 35 стержней 4, В500 шаг 350 (2).

Рис. 2.9. Схема сеток С1 и С2.

  1. Сетка С4, С5 :

Итог- 46 стержней 12, А 400 шаг 125 (5), распределительная – 6 стержней 6, В500 шаг 300 (6).

Рис. 2.10. Схема сеток С4, С5.

3.Сетка С3:

Итог- 57стержней 3, А 400 шаг 100 (9), распределительная – 16 стержней 3, В500 шаг 400 (10).

Рис.2.11. Схема сетки С3.

2.6. Определение усилий и прогибов в железобетонной монолитной плите.

Сведения о характере распределения усилий в железобетонной монолитной плите можно получить в результате расчета ее как тонкой упругой пластины.

Определим цилиндрическую жесткость плиты:

где Е- модуль упругости = 30МПа= 30 Мн/м2 , - толщина пластинки; -коэффициент Пуассона. [6,c 316].

Определяем прогиб:

, где - коэффициенты прогиба в точке;

Можно вычислить усилия и прогиб в прямоугольной плите, свободно опертой по контуру, при загружении ее приложенной в центре сосредоточенной силой, для этого достаточно принять =Р.

Прогиб = 0,054 не превышает допустимого, что соответствует ответствует условиям, а значит, трещины не образуются.

Соседние файлы в папке диплом сладковой