Расчет ребристых перекрытий многопролетных промышленных зданий

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Расчет ребристых перекрытий многопролетных промышленных зданий

Расчет ребристых перекрытий многопролетных промышленных зданий

3

Министерство образования Российской Федерации

Ижевский Государственный Технический Университет

Кафедра ''Железобетонные и каменные конструкции''

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту на тему:

''Расчет ребристых перекрытий многопролетных

промышленных зданий''

Выполнил: студент гр 5-10-1у

Мурашов М.С.

Проверил: Лубенская Л.А.

Ижевск, 2005

Содержание

• 1. Исходные данные
• 2. Расчет монолитного ребристого перекрытия над подвалом
• Расчет размеров балок
• Расчетная схема монолитной плиты
• Сбор нагрузок на монолитную плиту
• Уточнение размеров монолитной плиты
• Армирование монолитной плиты
• Расчетная схема второстепенной балки
• Уточнение размеров второстепенной балки
• Расчет второстепенной балки на действие положительных изгибающих моментов
• Расчет второстепенной балки на действие отрицательных изгибающих моментов
• Расчет второстепенной балки на прочность по наклонному сечению
• Расчет сборного ребристого междуэтажного перекрытия
• Сбор нагрузок на перекрытие
• Расчет многопролетного сборного неразрезного ригеля
• Уточнение размеров ригеля
• Расчет на прочность ригеля по нормальному сечению
• Расчет на прочность ригеля по наклонному сечению
• Список литературы

ПО СНиП определяем: монолитные плиты армируются сварными сетками, выполненными из арматурной проволоки Вр-I с . Монолитные ребристые перекрытия изготовляют из тяжелого бетона естественного твердения класса В15 - В25. Принимаем класс бетона В25 с

По СНиП находим R=0,565

2) Задаемся шириной По таблицам определяем:

3) Определяем требуемое значение рабочей высоты элемента

Назначаем h кратную 1см h = 0,1 м.

1) Определение максимального поперечного сечения арматуры

Определяем коэффициент А0:

где

Определяем коэффициенты и :

= 0,085< R, =0,950

Определяем требуемую площадь поперечного сечения арматуры:

2) Определение минимального поперечного сечения арматуры

Определяем коэффициент А0:

где

Определяем коэффициенты и :

= 0,07<R, =0,965

Определяем требуемую площадь поперечного сечения арматуры:

Окончательно получаем:

Предлагаются 2 варианта армирования монолитной плиты:

1) Рулонными сетками

2) Плоскими сетками

Сетки укладываются согласно эпюре изгибающих моментов

d1, d2 - диаметр продольной и поперечной арматуры

S1, S2 - шаг продольной и поперечной арматуры

с1, с2 - выпуск продольной и поперечной арматуры

L - длина сетки

В - ширина сетки

На изготовление сеток идет арматурная проволока Вр-I диаметром 3,4,5 мм и арматура класса А-III диаметром 6,8 мм. Продольная и поперечная арматура ставится с шагом кратным 50 мм (100, 150, 200, 250мм). В рулонных сетках продольную арматуру можно изготавливать из арматурной проволоки.

Вырезав полоску шириной 1м, арматуру считаем тоже на 1 м:

Т.к. , то принимаем армирование рулонными сетками. По Аsтрmin подбираем рулонную сетку С1, которая раскладывается поперек второстепенных балок по всей длине перекрытия с перехлестом в поперечном направлении не менее 200 мм. Для крайнего пролета и крайней опоры укладываем дополнительную рулонную сетку С2. Ширина сетки С2 ?1,25Lплиты.

Сетки С1 и С2 принимаем по ГОСТ 23279-85 со следующими маркировками:

Сетка С1 с продольной рабочей арматурой

на 1 метр ширины плиты

Сетка С2 с поперечной рабочей арматурой

Арматура в сетке С2 определяется, как разница максимально-требуемой арматурой и той поперечной арматурой, которую подобрали в сетке С1. Для сетки С2 Аsтрmin= Аsтрmax - Аs (попер. ар-ры сетки С1) =3,13-2,515=0,615 см2.

на 1 метр ширины плиты

1) Расчетные данные:

Балки армируются сварными каркасами. Продольная рабочая арматура каркаса выполняется из арматуры класса А-III 10мм и более.

2) Определяем требуемое значение рабочей высоты элемента:

Назначаем высоту кратную 5 см: hтр=0,45м.

Проверка: В= (0,30,5) h. Условие выполняется.

Чтобы перейти к дальнейшему расчету нужно перейти к расчетному тавровому поперечному сечению и задаться размерами:

Принимаем bf =0,63м.

От действия положительного изгибающего момента второстепенная балка рассчитывается как элемент таврового профиля. От действия отрицательного изгибающего момента балка рассчитывается как прямоугольный элемент.

1) Расчетные данные: Мкр =100,4 кНм Мср =63,7 кНм

в2 =0,9 RВ =13,05 Мпа, R =0,565 RS =365 Мпа

Балки армируются сварными каркасами, в которых рабочая продольная арматура идет класса А-III.

2) Определяем положение границы сжатой зоны бетона:

3) Определяем коэффициент А0

Расчет будем вести отдельно для крайнего и среднего пролетов:

4) Определяем требуемую площадь арматуры:

Так как ширина полки: 10 <b<30 мм следует устанавливать 2 каркаса с рабочей арматурой по 2 или 4 стержня.

Нижняя продольная арматура в каркасе К-1 подбирается по в крайнем пролете, а в каркасе К-2 подбирается по в среднем пролете.

По результатам подбора получилось следующее:

Для каркаса К-1: A-III с AS (216 + 214) =7,1 см2

Для каркаса К-2: A-III с AS (218) = 5,09 см2

Верхняя арматура в каркасе К-1 и К-2 ставится конструктивно при пролете до 6 м - 10мм, при большем пролете - 12мм. В нашем случае 10мм.

1) Расчетные данные: Мв =100,4 кНм Мс =63,7 кНм

в2 =0,9 RВ =13,05 Мпа, R =0,565 RS =365 Мпа

Балки армируются сварными каркасами, в которых рабочая продольная арматура идет класса А-III.

2) Определяем положение границы сжатой зоны бетона:

3) Определяем коэффициент А0 Расчет будем вести отдельно для крайнего и среднего пролетов:

4) Определяем требуемую площадь арматуры:

Арматуру для сетки С3 подбираем по , а для С4 по

Т.к. ширина сетки 3630 мм, то рулонные сетки раскладывают вдоль главных балок с рабочей поперечной арматурой. Если больше, то укладывают плоские сетки с нахлестом поперек главных балок с продольной рабочей арматурой. Применяем рулонные сетки вдоль главных балок с поперечной рабочей арматурой.

По результатам подбора получаем:

Сетки С3 и С4 принимаем по ГОСТ 23279-85 со следующими маркировками:

Сетка С3 с поперечной рабочей арматурой

на 1 метр ширины плиты

Сетка С4 с поперечной рабочей арматурой

на 1 метр ширины плиты

1) Расчетные данные: Qmax=129,9кН, в2= 0,9, Rb,t=0,91,05=0,945 Мпа, в2=2, в3=0,6. Определяем количество и поперечной арматуры: n-2, d1/4 dmax

Назначаем шаг поперечной арматуры:

Защитный слой бетона: cd1

В плитах: с 10 мм

В балках: h 250 мм с 20 мм

Расстояние между стержнями:

Принимаем с = 20 мм, d1 = 18 мм, с1 = 25 мм

h0 = 450-20-18-25/2 = 392,5 мм

В приопорной части шаг поперечной арматуры назначают

т.к. h = 392,5мм S = 200 мм

В средней части при h 300 мм поперечная арматура не ставится, а при h 300 мм поперечные стержни ставятся не реже, чем:

Т.к. h = 450 мм S = 340 мм, принимаю S=300 мм.

2) Сжатые полки отсутствуют, значит коэффициент f =0

3) Продольной силы нет, принимаем п = 0

4) Считаем величину Мв:

5) Определяем интенсивность армирования:

6) Ищем длину проекции наклонной трещины на продольную ось (расстояние от опоры до конца наклон. трещины):

Если:

В любом случае принимают:

q1 - условная равномерно распределенная нагрузка от внешних сил

Условие выполняется.

7) Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую сжатой зоной бетона

8) Определяем с0 (длина проекции наклон. трещины на продольную ось):

Принимаем с0=0,69м

9) Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую поперечной арматурой

10) Делаем проверку прочности

Условие не выполняется поставленной поперечной арматуры недостаточно, значит увеличиваем диаметр, либо уменьшаем шаг и расчет проводим заново начиная с 5 пункта.

Принимаем S =200мм и ставим арматуру dw=8 мм A-III c As,w (28) = 1,01 см2 Rs,w = 285 Мпа

5) Определяем интенсивность армирования

6) Ищем длину проекции наклонной трещины на продольную ось

Если:

В любом случае принимают:

q1 - условная равномерно распределенная нагрузка от внешних сил

Условие выполняется.

7) Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую сжатой зоной бетона

8) Определяем коэффициент с0:

Принимаем с0=0,61м

9) Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую поперечной арматурой

10) Делаем проверку прочности

Условие выполняется поставленной поперечной арматуры достаточно. Окончательно принимаем A-III c As,w (28) =1,01см2 с шагом 200 мм.

11) Проверка достаточности размеров

w1=1+5*µw=1+5*0,075*3,37*10-3=1,0013

µw=

=

b1=1-*Rb=1-0,01*13,05=0,87

Q0.3*w1*b1*Rb*b*h0=0,3*1,0013*0,87*13,05*103*0,15*0,393=201,05 кН, 129,9 кН 201,05 кН

Расчет на прочность нужно произвести 4 раза:

1. На максимальный положительный изгибающий момент в первом пролете М1 (1+2). В результате подбирается нижняя продольная арматура в каркасе Кр-1. Арматура устанавливается в 2 ряда.

2. На максимальный положительный изгибающий момент в среднем пролете М2

В результате подбирается нижняя продольная арматура в каркасе Кр-2.

3. На изгибающий момент на грани колонны на опоре В

В результате подбирается верхняя продольная арматура, которая стоит в каркасе Кр-1 и Кр-2 у опоры В.

4. На отрицательный изгибающий момент в среднем пролете

Так как ширина ригеля не более 30 см устанавливаем 2 каркаса.

Проводим расчет на прочность 4 раза:

1.

В результате подбора получаем арматуру А-III с As (225 + 220) =16,1см2

2.

В результате подбора получаем арматуру А-III As (225) =9,82см2

3.

В результате подбора получаем арматуру А-III As (236) =20,36см2

4.

В результате подбора получаем (конструктивно) арматуру А-III As (220) =6,28см2

Определяем количество и поперечной арматуры: n-2, d1/4 dmax

В приопорной части шаг поперечной арматуры назначают если:

Так как h = 700 мм S = 200 мм

12) Сжатые полки отсутствуют, значит коэффициент f =0

13) Продольной силы нет, принимаем п = 0

14) Считаем величину Мв:

15) Определяем интенсивность армирования:

16) Ищем длину проекции наклонной трещины на продольную ось

Если:

В любом случае принимают:

q1 - условная равномерно распределенная нагрузка от внешних сил

Условие выполняется.

17) Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую сжатой зоной бетона

18) Определяем коэффициент с0:

Принимаем с0=1,13м

19) Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую поперечной арматурой

20) Делаем проверку прочности

Условие выполняется поставленной поперечной арматуры достаточно. Окончательно принимаем A-III c As,w (210) =1,57см2 с шагом 200 мм.

21) Проверка достаточности размеров

w1=1+5*µw=1+5*0,075*3,14*10-3=1,0012

µw=

=

b1=1-*Rb=1-0,01*13,05=0,87

Q0.3*w1*b1*Rb*b*h0=0,3*1,0012*0,87*13,05*103*0,30*0,67=685,44 кН

283,62 кН 685,44 кН

Построение эпюры материалов.

Производится по формуле:

Если арматура располагается в 1ряд:

Если арматура располагается в 2 ряда:

Защитный слой бетона:

В балках:

Расстояние между стержнями:

Несущую способность будем определять 6 раз:

1) Несущая способность нижней арматуры в первом пролете

2) Нижняя арматура в первом пролете в полном объеме до торцов ригелей не доходит. Разрешается оборвать не более 50 % арматурных стержней. Определяем несущую способность нижней арматуры, дошедшей до торца элемента.

Обрываем 220 остается 225 с Аs =9,82см2

3) Определяем несущую способность нижней арматуры во втором пролете.

4) Определяем несущую способность верхней арматуры на опоре В

5) Определяем несущую способность верхней арматуры во втором пролете.

6) Определяем несущую способность верхней конструктивной арматуры в первом пролете.

На практике арматурные стержни заводятся на точку теоретического обрыва на W.

Конец W и является точкой реального обрыва. Длина заделки W рассчитывается.

W=max

gsw=

1.20d=20*0.02=0,4 м

Принимаю W1=0,4м.

2.20d=20*0.02=0,4 м,

Принимаю W2=0,4м.

3.20d=20*0.036=0,72м

Принимаю W3=0,72м.

4.20d=20*0.036=0,72м

Принимаю W4=0,72м.

1. СНиП 2.03.01 - 84. Бетонные и железобетонные конструкции. М. 1984 г.

2. Попов Н.Н., Забегаев А.В. Проектирование и расчет железобетонных конструкций. М., Высшая школа, 1985 г.