Монолитное ребристое перекрытие с балочными плитами

Дипломная работа - Строительство

Другие дипломы по предмету Строительство

?ой нагрузки.

n1 = 1,1.

Собственный вес балки определяем следующим образом:

 

qб = (hвб - hпл)bвбg , кН/м (2.2)

 

где hвб - высота второстепенной балки. Принимается из

соотношения: hвб = (1/15)l2 = (1/15)6 = 0,40 м;

hпл - высота плиты. hпл = 8 см = 0,08 м;

g = 24 кН/м3.

Подставляем все значения в формулу (2.2) и получаем:

qб = (0,40 - 0,08)0,224 = 1,536 кН/м.

По формуле (2.1) находим постоянную нагрузку:

q = 3,2122,5 + 1,5361,1 = 9,720 кН/м.

Временная нагрузка:

 

P = Pф l1 , кН/м (2.3)

 

Подставив значения получим:

P = 4,8 2,5 = 12,000 кН/м.

 

2.4 Определение расчетных моментов и поперечных сил методомпредельного равновесия

 

Определение расчетных моментов (кНм) производят по формулам:

Для крайних пролетов:

 

M = b(q + p)l0k2 , кНм (2.4)

 

Для средних пролетов и граней средних опор:

 

M = b(q + p)l02 , кНм (2.5)

 

Значения моментов определяют в сечениях через 0,2 длины расчетного пролета. Коэффициенты b даются на стр. 21 [4]. Огибающие моменты приведены в таблице 2.1.

 

Таблица 2.1 - Определение огибающих моментов.

X/L +b -b(g+p)l2Mmax, кНмMmin, кНм0,2L0,065 756,07349,145 0,4L0,090 756,07368,047 0,425L0,091 756,07368,803 0,6L0,075 756,07356,705 0,8L0,020 756,07315,121 т.5 -0,091756,073 -68,803т.60,018-0,038730,66113,152-27,765т.70,058-0,009730,66142,378-6,576м/д 7-80,0625 730,66145,666 т.80,058-0,005730,66142,378-3,653т.90,018-0,021730,66113,152-15,344т.10 -0,063730,661 -45,666т.110,018-0,016730,66113,152-11,691т.120,0580,009730,66142,3786,576м/д 12-130,0625 730,66145,666 т.130,0580,009730,66142,3786,576т.140,018-0,016730,66113,152-11,691т.15 -0,063730,661 -45,666

Примечание: отношение P/g равно 1,23.

Поперечные силы:

Для крайних пролетов:

 

Q = 0,4(q + p)l0k , кН (2.6)

Q = 0,4(9,720 + 12,000)5,9 = 51,259 кН

 

Для крайних опор:

 

Q = 0,6(q + p)l0k , кН (2.7)

Q = 0,6(9,720 + 12,000)5,9 = 76,889 кН

Для средних пролетов:

 

Q = 0,5(q + p)l0 , кН (2.8)

Q = 0,5(9,720 + 12,000)5,8 = 62,989 кН

 

2.5 Расчет сечения балки

 

При расчете сечения в пролете принимается тавровое сечение, а на опоре - прямоугольное.

 

Рисунок 9 - Тавровое сечение.

 

Ширину свесов полки в каждую сторону от ребра для второстепенных балок принимают равной половине расстояния в свету между соседними ребрами (второстепенными балками), но не более 1/6 пролета рассчитываемого элемента.

При расчете тавровых сечений в зависимости от того, где проходит нейтральная ось, внутри полки или через ребро различают два случая:

граница сжатой зоны сечения проходит внутри полки;

граница сжатой зоны сечения пересекает ребро балки.

Определим расположение нейтральной оси. Для этого находим момент, воспринимаемый сечением при х = hп или его несущую способность:

 

п = , кНм (2.9)

 

где Rпр - призменная прочность бетона. Rпр = 1,45104 кН/м2

bп - ширина полки, м;

hп - высота плиты. hп = 0,08 м.

h0 - рабочая высота балки, м;

Рабочая высота балки определяется следующим образом:

 

, м (2.10) Из рисунка 8 снимаем максимальное значение изгибающего момента:

Мmax = 68,803 кНм.

= 0,28 м = 28 см.

Пересчитываем высоту второстепенной балки:

 

hвб = h0 + a, м (2.11)

 

где а - расстояние от растянутой грани сечения до центра тяжести растянутой арматуры. Принимается при однородном расположении арматуры 4 см.

hвб = 0,28 + 0,04 = 0,32 м.

Ширина полки: bп = bвб + (1/3)l2 = 0,2 + 6/3 = 2,2 м.

Подставляем все значения в формулу (2.9):

Mп = = 612,48 кНм

Сравниваем Мп и Мmax: 612,48 > 68,803 - граница сжатой зоны проходит в полке (рисунок 10).

 

 

Рисунок 10 - Нейтральная ось в полке таврового сечения.

Проверяем условие достаточности принятых размеров балки для восприятия наклонных сжимающих усилий:

 

(2.12)

 

где Q - максимальное значение поперечной силы. Q = 76,889 кН.

Тогда: = 284,2 кН. Как видно условие выполняется.

Так как граница сжатой зоны сечения проходит через полку, то рассчитываем сечение как прямоугольное с шириной bп и рабочей высотой h0.

Определим граничное значение относительной сжатой зоны бетона xR:

 

(2.13)

 

где x0 - характеристика сжатой зоны бетона.

sА - равна значению RA для арматуры класса А-III и

армирования проволокой Вр-I. sА = 36,5 кН/см2.

Характеристика сжатой зоны бетона определяется по формуле:

 

(2.14)

 

где а - коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона, равный

,85;

- коэффициент условий работы: = 0,85.

Тогда: = 0,850.

По формуле (2.13) получаем:

= 0,849.

Определим требуемые значение коэффициента А0 по формуле (1.16):

для крайнего пролета (тавровое сечение): bп = 220 см.

А0 = = 0,028 h = 0,9860 x = 0,0280 [4]

По формуле (1.17) определим требуемую площадь рабочей арматуры:

Ra = 365 МПа для A-III и d = 10…40 мм [3].

Аs = = 6,83 см2.

Проверяем условие: x ? xR , 0,028 ? 0,849. Условие выполняется.

По вычисленному значению площади Аs подбираем продольную арматуру. Из таблицы 4 [4] получаем: 2 стержня диаметром 14 мм. Аs = 3,08 см2.

стержня диаметром 16 мм. Аs = 4,02 см2.

Определим процент армирования m по формуле (1.18):

m = [As /Fб]100, %

где Fб = h0bвб = 2820 = 560 см2.

m = [7,1 /560]100 = 1,3 %, что удовлетворяет пределам 1,21,8.

для крайней опоры (прямоугольное сечение): bвб = 20 см.

А0 = = 0,303 h = 0,8138 x = 0,3725 [4]

По формуле (1.17) определим требуемую площадь рабочей арматуры:

Аs = = 8,27 см2.

Проверяем условие: x ? xR , 0,3725 ? 0,849. Условие выполняется.

По вычисленному значению площади Аs подбираем продольную арматуру. Из таблицы 4 [4] получаем: 2 стержня диаметром 16 мм. Аs = 4,0