Want create site? Find Free WordPress Themes and plugins.

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Тверской государственный технический университет

Кафедра «Конструкции и сооружения»

Курсовая работа

по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции»

на тему: «Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1.5×6 м»

Выполнил: студент ИДПО

группы ПГС-30-08

Принял: Цыбина Р.З.

Тверь 2011

Содержание

1. Исходные данные

2. Расчет ребристой плиты

2.1 Сбор нагрузок

2.2 Определение усилий в элементах плиты

2.3 Расчет элементов плиты по прочности

2.3.1 Расчет полки плиты

2.3.2 Расчет поперечного ребра

2.3.3 Расчет продольных ребер

2.4 Определение геометрических характеристик приведенного сечения плиты

2.5 Потери предварительного напряжения

2.6 Расчет продольных ребер плиты по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента

2.7 Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента

2.8 Расчет прогиба плиты

3. Расчет неразрезного железобетонного ригеля

3.1 Определение нагрузки на ригель

3.2 Статический расчет ригеля

3.3 Расчет прочности сечений ригеля

3.4 Конструирование арматуры ригеля

Библиографический список


1. Исходные данные

Номинальные размеры плиты в плане – 1.5×6 м.

Опирание плиты на ригель – в уровень. Плита изготавливается из тяжелого бетона класса В40 по поточно-агрегатной технологии.

Продольные ребра плиты армируются преднапряженной арматурой класса Ат-800.

Метод натяжения арматуры – электротермический.

Условия твердения плиты – тепло-влажностная обработка при атмосферном давлении.

Плита эксплуатируется в нормальных условиях с относительной влажностью не более 75%.

Коэффициент условия работы γВ2
=0.9.

Коэффициент надежности по назначению γn
=0.95.

Деформации плиты ограничиваются эстетическими требованиями.

Полезная нагрузка на перекрытие – 15500 Н/м2
(1550 кгс/м2
).

Нагрузка от пола – 1000 Н/м2
.

Полы выполняются на стройплощадке.

Конструктивные размеры плиты:

· Длина плиты 5550 мм;

· Ширина плиты 1485 мм;

· Высота продольного ребра – 450 мм;

· Ширина продольного ребра: по низу – 85 мм, по верху – 100 мм;

· Высота поперечного ребра – 250 мм;

· Ширина поперечного ребра: по низу 50 мм, по верху – 100 мм.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Рисунок 1. – Основные опалубочные размеры плиты


2. Расчет ребристой плиты


2.1 Сбор нагрузок

Сбор нагрузок выполним в табличной форме. В таблице 1 представлены нагрузки для расчета полки плиты.

Таблица 1. – Нагрузки на 1 м2
перекрытия для расчета полки плиты

Вид нагрузкиНаименованиеНормативная нагрузка Н/м2Коэффициент надежности по нагрузкеРасчетная нагрузка Н/м2
ДлительнаяНагрузка от пола g110001.31300
Нагрузка от собственного веса полки плиты (tf=50 мм) g212501.11375
Временная длительная v1120001.214400
КратковременнаяВременная кратковременная v235001.24200
Всего q121275

Таблица 2. – Нагрузки на 1 м2
перекрытия (для расчета продольных

ребер плиты, ригеля, колонны)

Вид нагрузкиНаименованиеНормативная нагрузка Н/м2Коэффициент надежности по нагрузкеРасчетная нагрузка Н/м2
ДлительнаяНагрузка от пола g110001.31300
Нагрузка от собственного веса плиты g330001.13300
Временная длительная v1120001.214400
Итого длительная1600019000
КратковременнаяВременная кратковременная v235001.24200
Всего q21950023200

2.2 Определение усилий в элементах плиты

Изгибающие моменты в продольном и поперечном направлениях полки:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где lп
– пролет полки.

Изгибающий момент в середине пролета поперечного ребра:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где lр
– пролет поперечного ребра 1.28 м (см. рис. 1);

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где gсв
– собственный вес одного метра поперечного ребра.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Поперечная сила у опор поперечного ребра:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Максимальный изгибающий момент в середине пролета продольных ребер:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м;

lпр
=5.45 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Поперечная сила у опор:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Изгибающий момент от полной нормативной нагрузки:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Изгибающий момент от длительной нормативной нагрузки:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

2.3 Расчет элементов плиты по прочности

2.3.1 Расчет полки плиты

Армирование полки проводим по принятой схеме армирования, принимая h=5 см (толщина полки), h0
=3.5 см.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

з=0.987

В качестве рабочей арматуры выбираем арматуру класса Вр-ǀ, Rs
=365 МПа.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Схема расположения арматурных сеток приводится на рис. 4.

По ГОСТ 8487-81 принимаем:

Сетку С-2 подбираем с рабочей арматурой в поперечном направлении;

С-1 – 3 Вр-ǀ-100/3 Вр-ǀ-100, Аs
=0.71/0.71 см2
;

С-2 – 4 Вр-ǀ-150/3 Вр-ǀ-250, Аs
=0.75 /0.28 см2
.

2.3.2 Расчет поперечного ребра

Поперечное ребро рассчитываем как изгибаемый элемент таврового сечения с одиночной арматурой. Расчетное сечение приводится на рис. 2.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Рисунок 2. – расчетное сечение поперечного ребра

Параметры сечения:

· hf
=50 мм=5 см – высота сечения полки;

· h=250 мм=25 см – фактическая высота ребра;

· b=0.5∙(100+50)=75 мм=7.5 см – ширина ребра;

· ширина полки:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где b – ширина ребра по верху.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

з=0.995, о=0.01

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Нейтральная ось проходит в полке.

В качестве рабочей продольной арматуры принимаем арматуру класса А-400 (предполагая диаметр стержней 6-8 мм), Rs
=355 МПа:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

По сортаменту подбираем стержни рабочей продольной арматуры поперечного ребра - 8 мм, Аs
=0.503 см2
.

Необходимость расчета поперечной арматуры проверяем из условия Q˂QB
, Где Q=Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м Н – внешняя поперечная сила.

Минимальная поперечная сила, воспринимаемая бетоном:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Поперечную арматуру назначаем по конструктивным соображениям. Диаметр – минимальным по условиям сварки –3Вр-ǀ. Шаг поперечной арматуры на приопорном участке S=h/2=250/2=125 мм˂150 мм. Принимаем 125 мм. В средней части ребра S=3∙h/4=3∙250/4=187.5=188 мм. Принимаем 180 мм.

2.3.3 Расчет продольных ребер

Для расчета плиты в продольном направлении приводим ее сечение к расчетному (рис. 3).

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Рисунок 3. – действительное и расчетное сечение плиты

Размеры сечения:

bf
=144.5 см – ширина плиты по верху; hf
=5 см – толщина полки; h=45 см – высота плиты;

b=2∙(10+8.5)/2=18.5 см – средняя суммарная ширина ребер.

Величину предварительного напряжения продольной рабочей арматуры принимаем: σs
р
=0.6∙Rsn
=0.6∙785=471 МПа.

Длина напрягаемого стержня: lст
=555+25=580 см=5.8 м.

Возможное отклонение предварительного напряжения:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Проверяем выполнение условий:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Условия удовлетворяются, следовательно, величина предварительного напряжения находится в допустимых пределах.

Предельное отклонение предварительного напряжения:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где Пр
=2 – количество напрягаемых стержней (по одному в ребре).

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Граничная относительная высота сжатой зоны:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где еs
,
el
– относительная деформация растянутой арматуры, при напряжениях, равных Rs
;

Еb
,
ult
– относительная деформация сжатого бетона, при напряжениях, равных Rb
, принимаемая равной 0.0035.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Коэффициент, характеризующий относительную высоту сжатой зоны:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где h0
=h-2=45-3=42 см.

о=0.024, з=0.988.

Условие о≤оR
удовлетворяется.

Высота сжатой зоны:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Следовательно, расчет сечения может производиться как прямоугольного с шириной сечения 144.5 см.

Коэффициент условий работы высокопрочной арматуры при напряжениях выше условного предела текучести.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где з1
=1.15 – для арматуры класса Ат-800.

Площадь поперечного сечения продольной рабочей арматуры:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

По сортаменту подбираем 2-18 Ат-800 с площадью поперечного сечения Аsp
=5.09 см2
.

Для расчета сечений, наклонных к продольной оси, определяем коэффициенты, характеризующие работу сечения:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где Р2
=0.7∙Аsp
∙уsp
=0.7∙5.09∙471∙100=167817.3

Н – усилие предварительного напряжения.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Поперечная сила, воспринимаемая бетоном (минимальная):

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где цb
3
=0.6 для тяжелого бетона.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет необходимо продолжить.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где цb
2
=2 для тяжелого бетона.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Принимаем С=84 см.

Поперечная сила, воспринимаемая бетоном:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Поперечная арматура по расчету не требуется. Конструктивно принимаем поперечную арматуру 4 Вр-ǀ с шагом:

На приопорных участках:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

В средней части:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Прочность по наклонной полосе между трещинами проверяем из условия:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где цw1=1+5∙б∙мw
≤1.3

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Прочность наклонной полосы между трещинами обеспечена.

2.4 Определение геометрических характеристик приведенного

сечения плиты

Поперечное сечение плиты представлено на рис. 5.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Рисунок 4 – Расчетное сечение плиты

Площадь приведенного сечения плиты:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Статический момент приведенного сечения относительно нижней грани:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Момент инерции приведенного сечения:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Момент сопротивления приведенного сечения по нижней зоне:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Момент сопротивления приведенного сечения по верхней зоне:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расстояние от ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой грани, до центра тяжести сечения:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Принимаем Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расстояние от ядровой точки, наименее удаленной от растянутой грани, до центра тяжести приведенного сечения:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где г=1.75 – для тавровых сечений с полкой в сжатой зоне.

Упругопластический момент сопротивления по сжатой зоне:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где г=1.5 – для тавровых сечений с полкой в растянутой зоне при bf
/b˃2 и hf
/h˂0.2.

2.5 Потери предварительного напряжения

Потери от релаксации напряжения в арматуре:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Потери от температурного перепада у2
=0 (изделие подвергается тепловой обработке вместе с силовой формой).

Усилие обжатия с учетом потери у1
:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Эксцентриситет этого усилия относительно центра тяжести приведенного сечения:

lРасчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Напряжение в бетоне при обжатии:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Передаточная прочность бетона должна быть не менее:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Принимаем Rbp
=12 МПа.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Сжимающее напряжение на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры с учетом изгибающего момента от собственного веса плиты и передаточной прочности бетона.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Потери от быстро натекающей ползучести:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Итого, первые потери:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Потери от усадки бетона уb
=40 МПа.

Усилие обжатия с учетом всех первых потерь:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Сжимающее напряжение на уровне центра тяжести растянутой арматуры с учетом изгибающего момента от собственного веса плиты:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Потери от ползучести бетона:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Вторые потери:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Полные потери:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Усилия обжатия с учетом всех потерь:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

2.6 Расчет продольных ребер плиты по образованию трещин,

нормальных к продольной оси элемента

Ядровый момент усилия обжатия:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где γsp
=1-Δγsp
=1-0.13=0.87 – коэффициент натяжения арматуры.

Момент образования трещин:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Трещины в растянутой зоне в процессе эксплуатации образуются. Необходим расчет по раскрытию трещин. Проверку образования трещин в верхней зоне при ее обжатии проводим из условия:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где Р1
– усилие обжатия с учетом первых потерь;

М – изгибающий момент от собственного веса плиты;

Rbtp
– прочность бетона на растяжение к моменту передачи напряжения, соответствующая передаточной прочности бетона.

γsp
=1+Δγsp
=1+0.13=1.13

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Трещины в верхней зоне плиты при ее обжатии не образуются.

2.7 Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси

элемента

Для изгибаемых элементов, армированных стержневой арматурой, ширина раскрытия трещин определяется по формуле:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где ц1
при длительном действии нагрузки – 1.4, при кратковременном – 1;

ц2
=0.5 для арматуры периодического профиля;

ц3
=1 для изгибаемых элементов;

уs
– напряжение в продольной растянутой арматуре, определяемое по формуле:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где М – момент от нагрузок, учитываемых в расчете;

zs
– расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне элемента. Для элементов тавровой формы значение zs
может быть принято равным:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

ls
– базовое расстояние между смежными нормальными трещинами:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Значение lb
должно быть не менее 10 см и не более 40 см. Принимаем lb
=40 см.

Где Аbt
– площадь сечения растянутой зоны бетона.

шs
– коэффициент, учитывающий неравномерное распределение относительных деформаций растянутой арматуры между трещинами:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Непродолжительная ширина раскрытия трещин:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где аcrc
1
– ширина раскрытия трещин от продолжительного действия постоянной и временной длительной нагрузок;

аcrc
2
– от непродолжительного действия постоянных и временных (длительных и кратковременных) нагрузок;

аcrc
3
– от непродолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Допустимая ширина раскрытия трещин 0.3 мм – непродолжительная и 0.2 мм – продолжительная.

2.8 Расчет прогиба плиты

плита трещина арматура ригель

Так как деформации плиты ограничиваются эстетическими соображениями, расчет прогиба плиты проводим на действие постоянных и длительных нагрузок.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Эксцентриситет продольной силы:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где Ntot
=P2
=167242.1 Н.

Коэффициент, характеризующий неравномерность деформации растянутой арматуры:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Плечо внутренней пары сил Z1
=39.5 см.

Величина площади сжатой зоны бетона:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Кривизна оси при изгибе:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Прогиб от действия длительной и постоянной нагрузок:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Допустимый прогиб равен 2.5 см. Прогиб плиты от действия длительной и постоянной нагрузок менее допустимого.

3. Расчет неразрезного железобетонного ригеля

Бетон ригеля тяжелый класса В20. Рабочая продольная и поперечная арматура без предварительного напряжения класса А-400. Пролет среднего ригеля принимаем равным расстоянию между гранями колонн 5.65 м (рис. 5), пролет крайнего ригеля равным расстоянию от грани колонны до центр опоры на стене 5.6 м (рис. 5). Сечение колонн принимаем 40*40 см, заделку ригеля в стену – 30 см, центра опоры посередине опорной площадки. Расчетный ригель – средний.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Рисунок 5

3.1 Определение нагрузки на ригель

Определяем нагрузку от собственного веса ригеля:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где Ар
=0.3625 м2
– площадь сечения ригеля;

с – объемная масса железобетона;

гf
– коэффициент надежности по нагрузке.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Нагрузка на ригель:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Постоянная нагрузка на 1 м ригеля:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Временная нагрузка на 1 м ригеля:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Суммарная нагрузка:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

3.2 Статический расчет ригеля

Изгибающие моменты в сечениях ригеля:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где β – коэффициент, зависящий от Vриг
/qриг
и от положения сечения. Изгибающие моменты определяем с учетом пластического перераспределения моментов.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Разбиваем пролеты на пять равных частей и определяем изгибающие моменты через 1/5 пролета. По результатам расчета строим объемлющие эпюры изгибающих моментов для первого (крайнего) и второго (среднего) пролетов. Эпюры приведены на рис. 6.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Рисунок 6. – Эпюры изгибающих моментов и поперечных сил крайнего

и среднего ригеля

Изгибающие моменты в первом пролете:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расстояние от грани колонны до нулевой точки верхней ветви эпюры:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расстояние от грани колонны до нулевой точки нижней ветви эпюры:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Поперечная сила на крайней опоре:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Поперечная сила на первой промежуточной опоре слева:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Изгибающие моменты во втором пролете:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расстояние от грани колонны до нулевой точки нижней ветви эпюры:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Поперечная сила на левой и правой опорах среднего пролета:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

3.3 Расчет прочности сечений ригеля

Расчет выполняем для ригеля среднего пролета. Высота ригеля задана и равна 800 мм. Сечение ригеля рассматриваем как прямоугольное 300*800 мм; площадь консольных свесов в расчет не вводят, так как они расположены близко к середине высоты ригеля, т.е. вне сжатой зоны. Рабочая высота h0
=0.9∙h=720 мм, а=80 мм, b=475 мм.

Граничная относительная высота сжатой зоны:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где щ=б-0.008∙Rb
=0.85-0.008∙11.5=0.758; уsR
=365 МПа.

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Площадь поперечного сечения продольной рабочей (нижней) арматуры среднего пролета:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

о=0.165˂оR
=0.62; з=0.918

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

По сортаменту подбираем 4х18 А-400 Аs
=10.18 см2
.

Площадь поперечного сечения продольной рабочей арматуры над опорами в среднем пролете:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

о=0.19˂оR
=0.62; з=0.904

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

По сортаменту подбираем 2х28 А-400 Аs
=12.32 см2
.

Площадь поперечного сечения рабочей арматуры в верхней зоне ригеля в пролете:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

о=0.03˂оR
=0.62; з=0.985

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

По сортаменту подбираем (с запасом) 2х16 А-400 Аs
=4.02 см2
.

Схема расположения продольной рабочей арматуры среднего ригеля приведена на рис. 9.

Минимальная поперечная сила, которая может быть воспринята бетоном наклонного сечения:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Это меньше поперечных сил на всех опорах. Расчет продолжаем:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Величина проекции наиболее опасного наклонного сечения на ось элемента у средних опор:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Для расчета наклонных сечений у всех опор принимаем С=138 см. Поперечная сила, воспринимаемая бетоном:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Это меньше значений поперечных сил у всех опор. Необходим расчет поперечной арматуры.

По условиям сварки принимаем поперечные стержни ⌀8 А-400.

Поперечная сила, воспринимаемая хомутами у крайней опоры:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Поперечная сила, воспринимаемая хомутами у первой промежуточной опоры слева:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Поперечная сила, воспринимаемая хомутами у средних опор:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Требуемые погонные усилия в хомутах у средних опор:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Шаг поперечной арматуры у средних опор:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

По конструктивным требованиям шаг поперечной арматуры не должен превышать:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м на приопорных участках

и Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м в средней части ригеля.

Окончательно шаг поперечной арматуры принимаем для среднего ригеля: на приопорных участках, равных 1.4 м, S=20 см. В средней части S=60 см. Схемы расположения поперечной арматуры приводятся на рис. 10.

Прочность по cжатой полосе между наклонными трещинами проверяем из условия:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Где цw1=1+5∙б∙мw
≤1.3

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Для средних опор:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Прочность по сжатой полосе обеспечена для наклонных сечений у всех опор.

3.4 Конструирование арматуры ригеля

Для построения эпюры материалов определяем изгибающие моменты, воспринимаемые сечениями ригеля.

Средний пролет.

Изгибающий момент, воспринимаемый сечением, армированным 4х18 А-400 Аs
=10.18 см2
(рис. 9 сеч. 3-3):

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Изгибающий момент, воспринимаемый сечением, армированным 2х18 А-400 Аs
=5.09 см2
(рис. 9 сеч. 4-4):

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Изгибающий момент, воспринимаемый сечением, армированным 2х28 А-400 Аs
=12.32 см2
- опорной арматурой (рис. 9 сеч. 4-4):

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Изгибающий момент, воспринимаемый сечением, армированным 2х16 А-400 Аs
=4.02 см2
(рис. 9 сеч. 3-3):

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Рисунок 7

Для конструирования арматуры ригеля строим эпюры материалов. По эпюре материалов определяем величины изгибающих моментов в точках теоретического обрыва и соответствующие им значения поперечных сил Q. Определяем Q графически.

Величины поперечных сил составляют:

Величины поперечных сил в сечениях, соответствующих точкам теоретического обрыва стержней среднего ригеля:

В точке обрыва Q1
=177.7 кН

В точке обрыва Q2
= 184.8кН

Обе точки расположены на приопорном участке ригеля.

Усилия в хомутах на единицу длины:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Длины анкеровки обрываемых стержней:

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия 1,5х6 м

Библиографический список

1. СНиП 2.03.01-84*. Нормы проектирования. Бетонные и железобетонные конструкции./ Госстрой СССР. - Москва: Стройиздат, 1989.

2. СНиП 2.01.07-85. Нормы проектирования. Нагрузки и воздействия./ Госстрой СССР. - Москва: Стройиздат, 1985.

3. СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. - М.: ФГУП ЦПП, 2005.

4. СП 52-102-2004. Предварительно напряженные железобетонные конструкции. - М.: ФГУП ЦПП, 2005.

5. В.Н. Байков, Э.Е. Сигалов «Железобетонные конструкции». - Москва: Стройиздат», 1985.

Did you find apk for android? You can find new Free Android Games and apps.