Расчет железобетонной плиты и монолитного ребристого перекрытия
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
?и равны:
постоянная нагрузка
=Gп.л.+Gв.б.+Gг.б
= (1440+2200)*6*2+2040*6+0,52*0,3*25000*1,1=60410 Н=60,4 кН,
где Gп.л - собственный вес железобетонной плиты (h=8 см) и конструкции пола, приходящийся на узловую точку опоры второстепенной балки;
Gв.б - опорная реакция от собственного веса второстепенной балки (в предположении её рарзрезности);
Gг.б. - собственный вес главной балки на участке длиной 2 м (расстояние между второстепенными балками), приведённый к узловой сосредоточенной нагрузке в точке действия опоры второстепенной балки.
Временная узловая нагрузка (полная)
Р=9600*6*2=115200 Н=115,2 кН
Определение усилий в сечениях балки. Изгибающие моменты и поперечные силы, действующие в сечении балки при сосредоточенной нагрузке, определяют по формулам:
М=(?G?P)l;
Q=(?G?P),
Где G и P- соответственно постоянная и временная сосредоточенные нагрузки;
l - расчётный пролёт главной балки , равный расстоянию между осями колонн; в первом пролёте при опирании балки на стену расчётный пролёт принимают от оси опоры на стене до оси колонны;
?, ?, ?, ? - табличные коэффициенты, принимаемые в зависимости от расстояния ? от крайней левой опоры до рассматриваемого сечения неразрезной балки.
Изгибающие моменты:
а) в первом пролёте на расстоянии ?=0,333l и загружении по схеме 1.
M1макс=(0,244*60,4+0,289*115,2)6=288 кН*м
То же, при загружении по схеме 2
M1минс=(0,244*60,4-0,044*115,2)6=60 кН*м
б) во втором пролёте на расстоянии ?=1,33l и загружение при схеме 2
M2макс=(0,067*60,4+0,2*115,2)6=165 кН*м
То же, при загружении по схеме 1
M2минс=(0,067*60,4-0,133*115,2)6=-67,2 кН*м
в) над второй опорой при ?=l и загружении при схеме 3
MВмакс=(-0,267*60,4-0,311*115,2)6=-312 кН*м
То же, при загружении по схемам 1 или 2
MВ=(-0,267*60,4-0,133*115,2)6=-188 кН*м
То же, при загружении по схеме 4
MВминс=(-0,267*60,4+0,044*115,2)6=-66 кН*м
Поперечные силы:
а) при загружении по схеме 1
QАмакс=0,733*60,4+0,866*115,2=144,3 кН;
Qвл=-1,267*60,4-1,133*115,2=-206,5 кН;
Qвп=60,4 кН;
б) при загружении по схеме 2
QА=0,733*60,4-0,133*115,2=29 кН;
Qвл=-1,267*60,4-0,133*115,2=-91,8 кН;
Qвп=60,4+115,2=175,6 кН;
в) при загружении по схеме 3
QА=0,733*60,4+0,689*115,2=123,8 кН;
Qвл=-1,267*60,4-1,311*115,2=-227,5 кН;
Qвп=1*60,4+1,22*115,2=201 кН;
Где ось Qвл- слева от опоры; Qвп- справа от опоры.
Расчёт главной балки ведём с учётом перераспределения моментов вследствие развития пластических деформаций. В качестве выровненной эпюры моментов принимаем эпюры моментов по схеме загружений 1 и 2, при которых в пролётах 1 и 2 возникают максимальные моменты M1макс и M2макс. За расчётный момент на опоре принимаем момент по грани колонны М, равный (при ширине сечения колонны bc=40см):
МB=-188+60,4*0,4/2=-176 кН*м.
При загружении балки по схеме 3 расчётный момент на опоре В по грани колонны
МB=-312+201*0,4/2=-272 кН*м.
Уменьшение момента по грани опоры при выравнивании моментов составляет [(272-176)/272]100=35,2%, это больше рекомендуемых 30%, что недопустимо. Поэтому, за расчётный момент по грани колонны принимаем МB=-272 кН*м, уменьшенный только на 30%, т.е. МB=--0,7*272=-186 кН*м, а в пролёте расчётными являются M1макс=288 кН*м и M2макс=165 кН*м, вычисленные по упругой схеме, так как при выравнивании опорного момента их значение не увеличивается.
Подбор сечения арматуры. Ранее приняты: арматура продольная класса A-III, Ra=340 Мпа; арматура поперечная класса А-I, Ra.x.=170МПа; бетон марки М300, Rпр=13,5 МПа, Rр=1 МПа, m?1=0,85. По моменту МВ=186 кН*м уточняем размер поперечного сечения ригеля при ?=х/h0=0,35 по формуле при
=42 см
Что меньше принятого предварительно h0=60-6=54 см; условие удовлетворяется.
Арматуру в пролёте рассчитывают по формулам таврового сечения с полкой в сжатой зоне, а на опоре как для прямоугольных сечений. Параметры А0, ? и ? принимаем по справочной таблице.
Подбор сечения арматуры в крайних пролётах: М1=288 кН*м; ширина таврового сечения bf=600/602+30=230 см; h0=60-4,5=55,5 см, арматура - в два ряда; определяем расположение границы сжатой зоны по условию:
Н*см
Условие соблюдается, граница сжатой зоны проходит в полке, сечение рассчитываем как прямоугольное шириной bf=230 см:
По справочной таблице определяем ?=0,975; ?=0,057 и вычисляем площадь сечения растянутой арматуры:
Принимаем 4 20 А-II, As=18,85 см2 каркасы К-3 и К-4.
В среднем пролёте М2=162 кН*м:
?=0,99; ?=0,02
Принимаем из условий унификации два каркаса К-4 в каждом по 2 18 А-III, Fa=10,18 см2.
Верхнюю арматуру в среднем пролёте определяем по моменту М2мин=-67,2 кН*м; сечение прямоугольное 6030 см, h0=60-4,5=55,5 см:
?=0,967; ?=0,057
Принимаем 2 18 А-III, Fa=5,09 см2 каркасы К-5. Подбираем арматуру на опоре В: МВ=186 кН*м; сечение прямоугольное 6030 см; h0=60-6=54 см:
?=0,87; ?=0,22
Принимаем 2 22 А-III, Fa=15,2 см2 , (каркасы К-6 и К-7).
Расчёт главной балки на поперечные силы. Для опоры А поперечная сила QА=144,3 кН. Проверка условий:
,35Rпрm?1bh0?Q?k1Rpm?1bh0
.35*13.5(100)0,85*30*55,5=668705Н?Q=144300Н?0,6*1(100)0,85*30*55,5=84915 Н
Показывает, что размеры поперечного сечения допустимы, но при Q?k1Rpm?1bh0 необходимо поперечное армирование по расчёту.
При диаметре рабочей арматуры 20 мм диаметр поперечной арматуры по условиям сварки должен быть не менее 6 мм. Примем поперечную арматуру диаметром 8 мм класса A-I fx=0,503 см2.
Расчётное усилие в поперечной арматуре на единицу длины балки по формуле:
=
Шаг поперечных стержней по формуле:
По условию:
Из конструктивных условии:
?1/3h=60/3=20 см и U=?50 см.
Принимаем меньшее из вычисленных знчений u=20 см.
Согласно конструктивным требованиям,