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,