Полная высота плиты - Расчет и конструирование железобетонных конструкций

Мм.

Где: 15 мм - защитный слой,

10 мм - предполагаемый диаметр рабочей арматуры плиты.

Принимаем толщину плиты 90 мм.

Уточняем: мм

Проверяем условие

Н >Н.

Условие удовлетворяется, постановка поперечной арматуры для плиты не требуется.

Подбор сечения арматуры

Армирование плиты может осуществляться в виде отдельных стержней или в виде сварных рулонных или плоских сеток. Подбор продольной арматуры в каждом сечении плиты определяется по соответствующим изгибающим моментам, как для изгибаемых элементов прямоугольного сечения с одиночной арматурой.

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона

По таблице определяем т. к.

Требуемая площадь сечения рабочей арматуры

Мм2

Принимаемый равным для бетона: тяжелого ѕ--0,85;

Fyd=450 Мпа

Б

З

Аs, мм2

М=7,12

0,159

0,913

248

М=5,59

0,125

0,933

190

М=4,24

0,095

0,950

141,7

М=3,4

0,076

0,960

112,4

Полоса I

Полоса II

Шаг рабочей арматуры в плитах - 150, 200 мм.

Шаг распределительной арматуры - 250 мм.

Найдем площадь одного стержня арматуры

Fтр1=248Ч150/1000=37,2 мм2 d=7 мм As=38,4 мм2 Д=3,1 %

Fтр2=248Ч200/1000=49,6 мм2 d=8 мм As=50,2 мм2 Д=1,2 %

Наиболее выгодным является второй вариант.

Fтр1=190Ч150/1000=28,5 мм2 d=7 мм As=38,4 мм2 Д=26 %

Fтр2=190Ч200/1000=38 мм2 d=8 мм As=50,2 мм2 Д=24 %

Наиболее выгодным является второй вариант.

Fтр1=141,7Ч150/1000=21 мм2 d=6 мм As=28,3 мм2 Д=26 %

Fтр2=141,7Ч200/1000=28,3 мм2 d=7 мм As=38,4 мм2 Д=28 %

Наиболее выгодным является первый вариант.

Fтр1=121,4Ч150/1000=16,8 мм2 d=5 мм As=19,6 мм2 Д=14 %

Fтр2=121,4Ч200/1000=22,48 мм2 d=6 мм As=28,3 мм2 Д=21%

Наиболее выгодным является первый вариант.

Конструирование сеток

Плиты ребристых перекрытий армируют сварными рулонными сетками с продольной или поперечной рабочей арматурой или вязаными сетками. Наиболее экономичным является армирование плит сварными сетками. Их изготавливают из обыкновенной холоднотянутой проволоки класса ВрI диаметром 3-5 мм или из стали класса АIII диаметром 6-9 мм согласно ГОСТ 8478 "Сетки сварные для армирования железобетонных конструкций". Вязаные сетки состоят из стержней диаметром 6-12 мм из стали класса А-1 или А-III. П. 5.20 СНиП 2.03.01-84

Расстояния между осями рабочих стержней в средней части пролета плиты и над опорой (вверху) должны быть не более 200 мм при толщине плиты до 150 мм и не более 1,5h-при толщине плиты более 150 мм, где h - толщина плиты.

В плитах расстояния между стержнями, заводимыми за грань опоры, не должны превышать 400 мм, причем площадь сечения этих стержней на 1 м ширины плиты должна составлять не менее 1/3 пощади сечения стержней в пролете, определенной расчетом по наибольшему изгибающему моменту.

Сечение распределительной арматуры должно быть не менее 10% от сечения рабочей арматуры (но менее 3 стержней на 1 м. п.).

Детальная проработка в графической части.

Сетка 1

Мм,

Мм.

Сетка 2

Мм,

Мм.

Сетка 3

Мм,

Мм.

Сетка 4

Мм,

Мм.

Сетка 5

Мм,

Мм.

Сетка 6

Мм,

Мм.

Сетка 7

Мм,

мм.

Сетка 8

мм,

Мм.

Сетка 9

Мм,

Мм.

Сетка 10

Мм,

Мм.

Сетка 11

Мм,

Мм.

Расчет второстепенной балки

Несмотря на неразрезность конструкций, при подсчете нагрузок они рассматриваются как разрезные. Нагрузки на второстепенную балку принимаем с полосы шириной, равной расстоянию между осями второстепенных балок. Размеры ребра второстепенной балки назначаем предварительно в зависимости от пролета балки.

Нормативные и расчетные значения нагрузок на 1м. п. второстепенной балки (при шаге второстепенных балок 2,2 м)

№

Наименование нагрузки

Нормативное значение, кН/м

F

N

Расчетное, значение, кН/м

Постоянная нагрузка

1

Пароизоляция д = 3 мм (m = 0,05 кН/мІ)

0,53

1,35

0,95

0,68

2

Монолитная железобетонная плита перекрытия д = 90 мм ( = 25 кН/м3 )

1,6

1,35

0,95

2,05

3

Керамическая плитка д = 12 мм ( = 20 кН/м3 )

1,32

1,35

0,95

1,69

4

Цементно-песчаная стяжка М100 д = 35 мм ( = 21 кН/м3 )

0,00033

1,35

0,95

0,00042

5

Керамзитобетон д = 50 мм ( = 12 кН/м3 )

5,5

1,35

0,95

7,05

6

Собственная масса балки bh=1900,47 ( = 25 кН/м3)

0,5

1,35

0,95

0,64

Итого :

G=12,11

Переменная нагрузка

Полезная нагрузка

17,6

1,5

0,95

25,08

Итого :

Q=37,19

Определение расчетных усилий

За расчетные пролеты второстепенной балки принимаем: для средних пролетов - расстояния между главными балками в свету; для крайних пролетов - расстояния от грани главной балки до оси крайней опоры на стене

Определение изгибающих моментов производим с учетом перераспределения вследствие пластических деформаций. В приложении методических указаний приведены данные для построения огибающих эпюр изгибающих моментов в балках, загруженных равномерно распределенной постоянной нагрузкой g и временной p при соотношениях p/g=0,5?5,0.

Ординаты огибающей эпюры изгибающих моментов вычисляют в сечениях через 0,2L0 по формуле:

Где: g - постоянная нагрузка, кН/м;

Q - переменная нагрузка, кН/м;

L0 - расчетный пролет, м.

Нулевые точки положительных моментов расположены на расстоянии 0,15-l0 от грани опор, а положение нулевой точки отрицательных моментов в первом пролете зависят от соотношения q/g.

Q=37,19; p=25,08; g=12,11; в= p/g=2

L0 кр=6000-125+250/2=6000 мм

L0 ср=6000-125-125=5750 мм

№ пролета

№ точек

Доля пролета

В

Q-,

КН-м

М

+

-

+М

-М

I

1

0,2-

0,065

-

1339

87

0

2

0,4-

0,09

-

120,49

0

Мах

0,425-

0,091

-

121,83

0

3

0,6-

0,075

-

100,4

0

4

0,8-

0,02

-

26,7

0

5

-

0,0715

0

95,7

II

5

0

-

0,0715

1230

0

87,9

6

0,2-

0,018

0,035

22,13

43

7

0,4-

0,058

0,012

71,3

14,75

Мах

0,5-

0,0625

-

76,85

0

8

0,6-

0,058

0,009

71,3

11

9

0,8-

0,018

0,022

22,13

27,05

10

-

0,0625

0

76,85

Величины поперечных сил у опоры определяются по формулам:

- у опоры A

кН;

- у опоры В слева

кН;

- у опоры В справа и у остальных опор

кН

Определение размеров сечения второстепенной балки

Второстепенная балка имеет тавровое сечение. Если полка тавра расположена в растянутой зоне, то она при расчете не учитывается. И в этом случае расчет тавровой балки ничем не отличается от расчета прямоугольной балки с шириной, равной ширине, ребра. Поэтому размеры сечения второстепенной балки определяют по наибольшему опорному моменту - Мв. Как известно, при проценте армирования, равном или большем предельного, изгибаемые элементы разрушаются хрупко по сжатой зоне бетона без развития значительных деформаций. В этом случае в статически неопределимых конструкциях к моменту разрушения перераспределение усилий полностью не реализуется и несущая способность конструкции не может быть оценена расчетом по методу предельного равновесия. Поэтому для реализации полного перераспределения усилий элементы статически неопределимых конструкций следует проектировать с армированием, меньшим предельного армирования для статически определимых систем. В связи с этим при подборе сечений, в которых намечено образование пластических шарниров, принимаем значение ????0,35 - 0,40. Согласно "Руководству по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций", необходимо проектировать конструкции так, чтобы причиной разрушения не могли быть срез сжатой зоны или (особенно в элементах двутаврового и таврового сечения) раздавливания бетона от главных сжимающих напряжений, и применять для армирования конструкций стали, допускающие достаточно большие деформации в пластических шарнирах.

Оopt = 0,35е0,4.

Оopt = 0,37; am = оopt-(1 - 0,5-оopt) = 0,37-(1 - 0,5-0,37) = 0,302.

Принимаем бетон класса C16/20 .

Расчетное сопротивление бетона сжатию составит:

МПа;

Мм.

Полная высота балки h = d + c = 439,96 + 40 = 479,96 мм,

Где c - расстояние от нижней грани балки до центра тяжести рабочей арматуры.

Принимаем h = 500 мм, так как высота балки должна быть кратна 100 мм.

Размеры сечения второстепенной балки:

Bгh = 180г500 мм

B/h = 180/500 = 0,36 ?0,5 - условие выполняется.

Примем размеры сечения второстепенной балки: b?h = 180?500 мм.

Тогда новое значение рабочей высоты второстепенной балки составит:

D = h - c = 500 -40 = 460мм.

Принимаем h=500 мм; b=180 мм; d=460 мм.

Подбор сечения арматуры

В зависимости от направления действия изгибающего момента сжатая зона второстепенной балки таврового сечения расположена в верхней или нижней части сечения.

При подборе продольной арматуры в пролетах второстепенной балки от действия положительных изгибающих моментов сечение балки рассчитывается как тавровое с шириной полки.

При определении сечения рабочей продольной арматуры на промежуточных опорах и в средних пролетах при действии отрицательного изгибающего момента в расчет вводится только ширина ребра балки bw.

Максимальная расчетная ширина полки ограничивается определенными пределами, так как ее совместная работа с ребром в предельной стадии может быть не обеспечена в следствие местной потери устойчивости полки и ее чрезмерного прогиба. Согласно п. 7.1.2.7. СНБ 5.03.01-02 [1] значение, вводимое в расчеты, принимается из условия, что ширина свеса полки в каждую сторону от ребра должна быть не более 1/6 пролета элемента и не более:

А) при наличии поперечных ребер или ??- половины расстояния в

Свету между продольными ребрами.

Б) при отсутствии поперечных ребер или при расстоянии между ними

Большем, чем расстояние между продольными ребрами, и при

В качестве рабочей арматуры железобетонных конструкций следует

Преимущественно применять арматуру класса S400, S500 (min ???12 мм).

,

Мм,

Мм,

.

В расчетную ширину полки вводится минимальное значение

Мм.

Похожие статьи




Полная высота плиты - Расчет и конструирование железобетонных конструкций

Предыдущая | Следующая