Железобетонные и каменные конструкции. Часть 2

1 2

---

3. Проектирование монолитного перекрытия с балочными плитами

3.1. Компоновка конструктивной схемы

При выполнении компоновки конструктивной схемы объекта принимаем ко вниманию то, что главные балки расположенные в поперечном направлении при шаге, который принимаем равным l1 = 6.15 м и пролете, который принимаем равным l2 = 6.15 м. Крайнюю главную балку одной стороной опираем на кирпичной стене, и другую на колонне. Среднюю балку опираем с двух сторон только на колонну. Привязка наружной стены из кирпича принята равной 250 мм от оси разбивочной стены до внутренних граней, а ширина опирания плит на стене принята равной 120 мм. Класс бетона для проекта перекрытия принят тяжелым В20. Второстепенная балка размещена вдоль здания. Расстояния между второстепенными балками принято l3=2400. 2200. Предварительно назначим такое значение геометрического размера элемента перекрытия: Толщину плиты принято: Высоту и ширину главных балок принято: По причине того, что размер в поперечном сечении балки должен соответствовать унифицированному, то высоту главной балки принимаем равным принимаем равным 250 мм; Ширину и высоту балки второстепенной: . принимаем равной 450 мм; . Принимаем равным 250 мм.

3.2. Расчет и конструирование монолитной плиты

Условно можно выделить при расчете плиты перекрытия полосу, ширина которой 1 м. Выполняется работа плитой как многопролетной неразрезной балки (рис 1.1). которую опираем на наружную кирпичную стену и второстепенную балку. Рис. 2.1 – Схема расчетная плиты перекрытия монолитной Расчетный пролет плит: На один метр погонный плиты нагрузка берется равной нагрузке на перекрытия 1 квадратный метр. Сбор расчетных и нормативных нагрузок на плиту сводим в табл. 2.1. Таблица 2.1. – Сбор нагрузок на плиту

Вид нагрузки	Нагрузка нормативная. кН/м2.	Коэф-нт надежности по нагрузке γf	Нагрузка расчетная. кН/кв.м.
Нагрузка постоянная
1. Плита перекрытия	3.0	1.1	3.3
2. Пол наливной δ = 20 мм	0.46	1.3	0.598
3. армированная цементно- песчаная стяжка δ = 40 мм	0.54	1.3	0.7
4. Засыпка песчаная δ=60мм	0.24	1.3	0.31
4.Временная Длительная Кратковременная	10.5 8.0 2.5	1.2 1.2 1.2	12,6 9,6 3,0
Полная расчетная:	17,5

Учитывая коэффициенты надежности для зданий первого класса ответственности (γn = 1) принимаем полную расчетную погонную нагрузку на 1 м плиты: где в –на планах перекрытий шириной 1 м условно выде¬лена полоса. Учет перераспределения усилия и изгибающий момент: на промежуточной опоре №1 в пролете №1 и: В среднем пролете и на средней опоре: — Условие выполнено. Можно снизить средний пролет на 30%.

3.3. Армирование рулонными сетками

Монолитную плиту армируют рулонные сетки (рис. 2.2). Рис. 2.2 – Армирование монолитной плиты рулонными сетками В соответствии с [3] выполняем расчеты по деформативным и прочностным характеристикам бетона и применяемой арматуры: арматура А-600 – по расчетам сопротивления арматуры значения к растяжению Rs = 415 МПа; бетон тяжелый В20 – с учетом коэффициента работы бетона сопротивление бетона сжатию Rb = 18.5Мпа. при длительном действии нагрузки γb1=0.9. принято Rb = 18.5 * 0.9 = 17.05 МПа.

3.3.1. Подбор сечений продольной арматуры сеток для среднего пролета C1

где h0 – величину сжатого слоя сечения. принято: Где а – условно задана половина Øа стержней сетки; Проверка условий : ξ – относительна высота бетона сжатой зоны: Условие выполняемо: . Необходима площадь арматуры: Арматуру в соответствии с перечнем сортамента принимаем: рабочую арматуру – по шагу стержней S = 200 мм. числу стержней n = 7. Ø у стержней d = 5 мм. и площадь в поперечном сечении рассчитана при всем числе стержней AS = 137.5 мкв.м.. Монтажную арматуру – Ø d= 3 мм. шаг S = 400 мм. 3.3.2. Подбор сечений продольной арматуры сеток для крайнего пролета C2 Проверку условий : ξ – относительную высоту бетона сжатой зоны: Условие выполнено: . Площадь арматуры, которая необходима: Арматуру в соответствии с перечнем сортамента принимаем: рабочую арматуру – шага стержней S = 150 мм. числу стержней n = 10. Øу стержней d = 5 мм. и площади в поперечном сечении расчетная при всем числе стержней AS = 196 мкв.м.. Арматура для монтажа – Ø d= 3 мм. шаг S = 400 мм.

4. Расчет второстепенной балки

Расчетную схему второстепенной балки принимаем многопролетной неразрезной балкой. опирающейся на стену и главную балку (рис. 2.3). Расчетные пролеты второстепенной балки: l_0t=l_1-в_(г.б.)/2-с/2=6150-250/2-250/2=5900м. l_02=l_1-0.5*b_р=6150-250=5900мм. Рис. 2.3 – Схема расчетная второстепенной балки Сбор нагрузки на второстепенную балку: нагрузки от конструкции пола и веса плиты вес балки собственный временные нагрузки Получим: С учетом перераспределения усилий выполняем расчеты изгибающий момент в балке: Силы поперечные: в крайний пролет средний пролет

4.1. Крайний пролет балки. Армирование пролетного сечения

На рис. 2.4 представим параметры геометрии сечения балок. Рис. 2.4 – Параметры геометрии в поперечном сечении балки Предварительно проверку правильности назначения размеров балки второстепенной: Принимаем В сечении проверку положения по нейтральной оси: В дальнейшем расчет произведем для прямоугольного сечения. Армирование балки принято арматурой А400 при расчетном сопротивлении в арматуре Rs=350 МПа. Проверим условия : 0.53; Условия выполнены: . Площадь арматуры необходима: Арматуру в соответствии с перечнем сортамента принимаем 2 стержня Ø d = 25 мм. и расчетной в поперечном сечении площадь при всех числах стержней AS = 982 мкв.м.. Армирование в поперечном сечении в крайнем пролете второстепенной балки представим на рис. 2.6. Рис. 2.6 – Армирование в пролетном сечении балки

4.2. Крайний пролет балки. Армирование опорного сечения балки

Проверка условия : 0.53; Условие выполняется: . Необходима площадь арматуры: Арматуру в соответствии с перечнем сортамента принимаем 4 стержней Ø d = 16 мм. и расчетной площади в поперечном сечении при всех числах стержня AS = 804мкв.м.. Армирование в поперечном сечении в опорном пролете второстепенная балка представим на рис. 2.7: Рис. 2.7 – Армирование опорного пролета в балке

4.3. Расчет наклонного сечения

Поперечную арматуру предварительно назначают по конструктивным требованиям и уточняют расчетом по наклонным сечениям. Ø поперечной арматуры dsw принимают не менее 0.25 Øа продольной арматуры ds и не менее 6 мм. шаг поперечной арматуры Sw принимают у опоры не более 0.5h0 и 300 мм. кратным 50 мм округляя в меньшую сторону. Условие назначения шага поперечного стержня: h0=360 мм Зададим шаг S1 = 150 мм.S2 = 200 мм. Поперечные стержни назначим из условий свариваемости по классу А300 и Ø d = 6 мм. Сопротивление расчетное растяжению в поперечной арматуре Rsw= 170 МПа. Проверка прочности в сжатой полосе по наклонным сечениям. По сжатой полосе прочность обеспечили. Проверку прочности в наклонном сечении. а) ; Условие: где Rвt–сопротивление бетона расчетное осевому растяжению. равно 1.05МПа с – длина проекции наклонного сечения. найдена по формуле: принято. что с = 0.72 м. б) ; где Аsw – площадь стержней поперечных для армирования сечений опорных; Условие: ; Проверку прочности в наклонном сечении: – выполняется условие. Стержни, которые подобраны, обеспечат необходимую прочность.

Заключение

Все больше в настоящее время уделяют внимание развитию технологиям по возведению зданий и сооружений из сборных железобетонных конструкций. Возводимые здания из сборных железобетонов вместе с имеющимися недостатками так же и имеют ряд значительных преимуществ. Повышенную пространственную жесткость, повышенную жесткость стыков в железобетонных конструкциях, герметичность зданий, безграничные возможности по созданию оригинальных форм объемно-планировочных решений, которые имеют архитектурную выразительность и привлекательность. В курсовом проекте были запроектированы основные несущие железобетонные конструкции многоэтажного производственного здания.

Библиографический список

1. Долгун И.А., Меленцова Б.Т. Строительные конструкции — М. Центр издательский «Академика», 2014. 2. СП 52-102-2014 «Предварительно напряжены железобетоны конструкций»; ГУП «НИИЖБ; Госстрой России. 3. Борисов Г.А. Справочник строителей. МАСТ. АПРЕЛЬ, 2016. 4. СП 52-101-2013 «Бетоны и железобетоны конструкций без предварительных напряжений арматур»; ГУП «НИИЖБ; Госстрой России. 5. Сетков И.В., Сербин П.Е. Строительных конструкций – М.: ИНФАРМ, 2015. 6. СП 15.13330.2012 «Камены и армокаменных конструкций»; 7. Павлова И.А. Сборники задач для строительных конструкций. Учебное пособие – М.: ИНФАРМ, 2014. 7. СП 20.13330.2016 «Нагрузка и воздействие»; 8. Бородачев Н.А. «Руководство для проектирования железобетона и каменных конструкции».

---

1 2