Проектирование монолитного железобетонного перекрытия здания многоэтажного гаража
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
= 24,34 кН/м
3.4 Статический расчет
Величины изгибающих моментов:
В крайнем пролете
М1 = qlo12/11 = 23.34 5,832/11 = 72,12 кНм
На первой промежуточной опоре
МВ = qlo12/14 = -23,34 5,832/14 = -56,66 кНм
В средних пролетах
М2 = qlo22/16 = 23,34 5,82/16 = 49,58 кНм
На средних опорах
МС = - М2 = -49,58 кНм
Величины поперечных сил:
В крайней свободной опоре
= 0,4qlo1 = 0,4 23,34 5,7 = 53,21 кН
На первой промежуточной (слева) опоре
ВЛЕВ = 0,6qlo1 = 0,6 23,34 5,7 = 79,82 кН
На первой промежуточной (справа) опоре и на всех средних опорах
QB = QC = 0.5qlo2 = 0,5 23,34 5,8 = 67,69 кН
3.5 Прочностной расчет нормальных сечений
Рабочую высоту прямоугольного сечения балки определяем на первой промежуточной опоре при МВ = -56,66 кНм и ?т= 0,289, соответствующим по таблице Б.4 Приложения Б[5] ? = 0,35
Высота сечения балки: hВТ = ho + а2 = 381 + 40 = 421 мм
Принимаем hвт = 450 мм. Отношение hвт/bвт = 450/200 = 2,25 < 2,5, что допустимо (для обоснования уменьшения высоты второстепенной и главной балок, а также снижение высоты этажа и высоты здания в целом необходимы дополнительные технико-экономические данные).
Для обеспечения прочности нормальных сечений балки выполняется расчет требуемой площади сечения продольной рабочей арматуры.
а) Крайний пролет: М1 = 72,12 кНм
Поперечное расчетное сечение таврового профиля высота hвт = 450 мм, рабочая высота ho= hвт - а1 = 450 - 60 = 390, толщина полки hf = 60мм > 0,1hвт = 0,1 450 = 45 мм.
Ширину полки принимаем по наименьшему из двух значений:
bf = bвт + lo1 /3 = 200 + 5830/3 = 2143 мм
S = 2000мм < 2143 мм
Принимаем bf = 2000 мм
Уточняем:
По таблице Б.4 Приложения Б[5] ? = 0,0355 и ? = 0,982 при ?m = 0,0435.
Высота сжатой зоны бетона x = ? ho = 0,0355 390 = 13,84 мм < hf = 60 мм, т.е. граница сжатой зоны бетона находится в полке. Заменяем тавровое сечение равнопрочным прямоугольным шириной bf = 2000 мм и рабочей высотой ho = 390 мм
Требуемая площадь сечения рабочей арматуры
Принимаем по таблице Б.5[5] четыре арматурных стержня 4 14 А-400 c AS = 616 мм2,
или в каждом из двух пролетном каркасе КР1 и КР2 по два стержня диаметром 16мм
б) Первая промежуточная опора: МВ = -56,66 кНм
Поперечное расчётное сечение прямоугольного профиля с растянутой зоной вверху - высота hвт = 450 мм, ширина bвт = 200мм, рабочая высота
ho = hвт - а2 = 450 - 40 = 410 мм
По таблице Б.4 Приложения[5] ? = 0,292; ? = 0,8545
Принимаем три продольных рабочих арматурных стержня класса А-400 - диаметром 14 мм с АS3 = 462 мм2 - в одной гнутой надопорной сетке С10.
в) Средние пролеты: М2 = 49,58 кНм
Поперечное расчетное сечение таврового профиля - высота hвт= 450 мм, рабочая высота
перекрытие балка прочностной каркас
ho= hвт - а1 = 450 - 60 = 390 мм.
Ширину принимаем по наименьшему из двух значений:
bf? = bвт + lo2/3 = 200 + 5800/3 = 2133 мм
S = 2000мм < 2133 мм.
Принимаем bf? = 2000 мм
Уточняем:
По таблице Б.4 Приложения Б[5] ? = 0,024 и ? = 0,9878
Имеем х = ? ho = 0,024 390 = 9,36 мм < hf? = 60мм, т.е. нейтральная ось действительно находится на полке.
Требуемая площадь сечения рабочей арматуры
По таблице Б.5 Приложения Б[5] четыре арматурных стержня 4 12 А-400 с АS2 = 452 мм2, или в каждом из двух пролетном каркасе КР3 по два стержня диаметром 12 мм.
г) Средние опоры: МС = -49,58 кНм
Поперечное расчетное сечение прямоугольного профиля с полкой в растянутой зоне - высота hвт= 450 мм, ширина bвт = 200 мм, рабочая высота ho = hвт - а2 = 450 - 40 = 410мм.
По таблице Б.4 Приложения Б[5] ? = 0,249 и ? = 0,8755
Требуемая площадь сечения рабочей арматуры
По таблице Б.5 Приложения Б[5] три продольных рабочих стержня 14 А-400 АS4 = 462 мм2 - в одной гнутой надопорной сетке С11.
3.6 Прочностной расчет наклонных сечений
Пролеты второстепенной балки армируют двумя плоскими сварными каркасами. Продольные рабочие стержни в них по результату прочностного расчета нормальных сечений имеют наибольший диаметр 14 мм.
Из условия выполнения бездефектной контактной точечной сварки каркасов по таблице Б.6 Приложения Б[5] следует, что при диаметре продольных стержней d = 14 мм наименьшие допустимые диаметры поперечных стержней dsw = 4 мм. По заданию на проектирование поперечные стержни пролетных каркасов выполняют из проволочной арматуры класса А-240, наименьший диаметр которой 6 мм. Принимаем поперечные стержни диаметром 6 мм с площадью Аsw1 = 28,3 мм2 (по таблице Б.5 Приложения Б[5]). В балке площадь сечения поперечных стержней
Аsw= n1 Аsw1 = 2 28,3 = 56,6 мм2
Принимаем шаги поперечных стержней при h = 450мм
на приопорных участках шаг S1 = 150 мм, что меньше hвт/2 = 450/2 = 225 мм;
на средних участках S2 = 300 мм, что меньше 3/4 hвт = 338 мм
Из результатов статического расчета второстепенной балки следует, что наибольшая величина поперечной силы действует на первой промежуточной (слева) опоре QВЛЕВ = 79,82 кН.
Максимальный расчетный шаг поперечных стержней
Определение прочности по наклонной сжатой полосе между наклонными трещинами
a = ЕS /Eb = 210000/21000 = 10
jW1 = 1 + 5amw = 1 + 5 10 0,0019 = 1,095 ? 1,3
jb1= 1 - b Rb = 1 - 0.01 6,75 = 0,93
.3jW1 jb1 Rb bвт ho = 0,3 1,095 0,93 6,75 200 390 = 160848 Н = 160,848 кН > Qmax = 79,82 т.е. прочность обеспечена