Расчетные пролеты и сбор нагрузок

Курсовая работа

По дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции».

На тему: «Проектирование ребристого монолитного железобетонного

Перекрытия с балочными плитами».

 

 

Выполнил: ст. гр.C-51

 

Проверил преподаватель:

Шаталов А.А.

 

 

Новосибирск 2017

Содержание

 

Исходные данные........................................................................................................3

1 Элементы перекрытия и их компоновка................................................................4

2 Балочные плиты........................................................................................................5

2.1 Расчет балочных плит...........................................................................................5

2.2 Расчетные пролеты и сбор нагрузок....................................................................6

2.3 Подбор сечения арматуры и конструирование плиты.......................................7

3 Второстепенная балка............................................................................................10

3.1 Статический расчет и подбор сечения рабочей арматуры..............................10

Список литературы....................................................................................................15

Исходные данные

 

§ Тип здания – промышленное;

§ Полезная нагрузка Р=2200 кг/м²;

§ Габаритные размеры L x B – 140 х 50 м;

§ Толщина плиты h_s=100мм

§ Удельный вес бетона γ=2,5т

§ Толщина пола h_п=50мм;

§ Тип пола – бетонное;

§ Прочность бетона на сжатие R_b ~ B25;

§ Тип арматуры: АI, АIII.

Элементы перекрытия и их компоновка

Ребристое монолитное перекрытие применяется при возведении гражданских и промышленных зданий, резервуаров и других сооружений. Оно состоит из плиты, второстепенных балок, главных балок и колонн.

Главные балки — погоны опираются на колонны и перекрывают пролеты в пределах 5-7 м. Второстепенные балки располагаются перпендикулярно к главным балкам, которые служат им опорой. Обычно пролеты второстепенных балок составляют 5-8 м. Плиты опираются на второстепенные балки. Наиболее употребительны пролеты плит 1.75-2.5 м. При этом, если отношение длинной стороны к короткой больше трех, то повышение несущей способности плиты, обусловленное опиранием ее по коротким сторонам, относительно невелико и поэтому условно можно считать, что такая плита работает в направлении короткой стороны, как неразрезная балка. Такие плиты называются балочными.

В помещениях, ширина которых составляет 5-8 м, балки располагаются только поперек здания. В помещениях с колоннами, размешенными в несколько рядов, главные балки могут располагаться как поперек, так и по вдоль помещения.

Чем чаще стоят колонны, тем тоньше плита и тем экономичнее перекрытие. Для гражданских и промышленных зданий шаг колонн принимается в пределах 5-8 м.

В курсовой работе принимаем пролеты между главными балками 5м и второстепенными балками по 2,5 метра.

Балочные плиты

Расчет балочных плит

Плиты монолитных перекрытий рассчитываются по методу предельного равновесия, как полосы (балки) шириной 1 м, вырезанные из плиты сечениями параллельными ее коротким сторонам. Сущность этого метода заключается в определении внешних перераспределенных изгибающих моментов, действующих на конструкцию при исчерпании ее несущей способности. Перераспределение моментов, полученных из расчета упругой системы, производится с учетом возможного образования пластических шарниров в пролете.

Рассмотрим перераспределение моментов в предельном равновесии на примере многопролетной неразрезной балки, загруженной в i-м пролете равномерно распределенной нагрузкой (рис. 2.1).

 

Рис. 2.1

 

Изгибающий момент в i-м пролете:

; (*)

где x_i-1 и x_i — опорные моменты i -го пролета;

М⁰(х) — момент в пролете простой балки.

 

Предельные моменты М i, а следовательно, и пластические шарниры, возникнут в опорах загруженного пролета и в пролетном сечении, где действует максимальный изгибающий момент. Из условий наиболее рационального армирования можно принять, что все три предельных момента, при исчерпании несущей способности балки в i -м пролете, будут равны между собой. Т.е.:

Расчет балок по состоянию сечения носит название расчета по выровненным моментам М_i. Для средних пролетов, загруженных равномерно распределенной нагрузкой интенсивностью q, из выражения (*) получим:

 

 

для опорных моментов на промежуточных опорах (за исключением первой промежуточной):

В случае загружения равномерно распределенной нагрузкой первого пролета, на крайней свободной опоре Х₀=0. известно, что максимальный момент в первом пролете неразрезной многопролетной балки действует в сечении, для которого х=0,4l₁.

В этом сечении . Полагая из равенства (*), будем иметь:

С целью удобства конструирования расчетный момент на первой промежуточной опоре при армировании плиты сплошными каркасами принимают несколько меньшим и вычисляют по формуле:

 

Расчёт:

 

Расчетные пролеты и сбор нагрузок

Расчетный пролет плиты l_s2 принимается равным расстоянию в свету между второстепенными балками, а для крайнего пролета при опирании на стену расчетный пролет l_s1 равняется расстоянию от оси опоры до ближайшей грани ребра второстепенной балки.

 

Рис. 2.2

 

Так как толщину монолитных плит для междуэтажных перекрытий гражданских зданий рекомендуется принимать не менее 50мм, то принимаем h_s=100 мм=0,1 м

 

Расчетная нагрузка, действующая на плиту:

где g — расчетная постоянная нагрузка от собственной массы плиты и пола на погонный метр плиты шириной в=100 см.

р — расчетная временная (полезная) нагрузка на погонный метр плиты.

 

Расчетная постоянная нагрузка вычисляется по формуле:

здесь: — собственная масса плиты;

γ = 2,5 т/м³ — плотность железобетона;

h_s — толщина плиты;

γ_f — коэффициент надежности по нагрузке (для собственной массы плиты);

∑gγ - сумма нагрузок от собственной массы пола.

 

В наших условиях: