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