Разработка сборного железобетонного перекрытия

Краткая выдержка из текста работы (Аннотация)

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РИГЕЛЯ

3.1 КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА РИГЕЛЯ

Для повышения жесткости каркасов, экономии материалов и уменьшения конструктивной высоты ригель проектируем неразрезными.

Ригель состоит из отдельных сборных железобетонных элементов, объединенных в нераз-резную систему при монтаже.

Предварительно определяем высоту сечения ригеля по формуле:

,

где м- расстояние между разбивочными осями вдоль здания (рис.1);

м - расстояние между разбивочными осями поперек здания (рис.1);

кН/м2- расчетная нагрузка на панель (в формулу подставляем в кН/ м2), табл.1;

м,

Принимаем м.

м,

мм, принимаем м.

Рис.14 Поперечное сечение ригеля

3.2 РАСЧЕТНАЯ СХЕМА РИГЕЛЯ И НАГРУЗКИ

Ригели сборного перекрытия при кирпичных несущих стенах и действии на перекрытие только вертикальных нагрузок рассчитываются как многопролетные неразборные балки с учетом перераспределения усилий. Опирание балки на наружные стены принято шарнир-ным.

Расчетный пролет среднего ригеля равен расстоянию между гранями колонн:

м,

где - размеры сечения колонны (предварительно принимаем 0,3м);

Расчетная постоянная нагрузка на ригель определяется путем умножения постоянной на-грузки на 1м2, подсчитанной при расчете панели, на ширину грузовой площади, равной номинальной длине панели, с учетом веса 1п.м ригеля принятого сечения:

,

м2,

где - площадь поперечного сечения ригеля (рис.14); кН/м3- плотность железо-бетона; - коэффициент надежности по нагрузке табл.1 [2]; кН/м2- расчетная нагрузка от собственного веса панелей и пола табл.1;

- номинальная длина панели, при опирании панели на полки ригеля определяется по формуле: м,

кН/м,

Определим расчетную временную нагрузку на ригель по формуле:

кН/м,

где кН/м2- временная нагрузка табл.1;

Определим полную нагрузку на ригель:

кН/м.

3.3 СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Изгибающие моменты в сечениях ригеля определяются с учетом перераспределения уси-лий. Подсчет ординат огибающей эпюры производится по формуле:

,

где - изгибающий момент в i-ом сечении; - коэффициент определяемый по данным прил.10 [3]; - расчетный пролет ригеля;

Огибающая эпюра изгибающих моментов представлена на рис.15

Рис.15 Эпюры огибающая M, Q и эпюра материалов

3.4 РАСЧЕТ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ

3.4.1 Исходные данные

Для ригеля принимаем бетон класса B20, арматуру рабочую продольную и поперечную принимаем из арматурной стали класса A-III.

Характеристики бетона представлены в табл.5

Таблица 5 Характеристики бетона

Класс бетона на сжатие Коэффициент условия ра-боты бетона γb2 Расчетные сопротивления для предель-ных состояний, МПа Начальный модуль упру-гости Eb, ГПа

первой группы второй группы

Rb Rbt Rb,set Rbt,set

B20 1 11,50 0,9 15 1,4 24

0,9 10,35 0,81 - -

Характеристики арматуры приведены в табл.3

3.4.2 Расчет прочности нормальных сечений

По максимальному моменту кН/м2 уточняем размеры поперечного сечения риге-ля. Ввиду определения изгибаемых моментов с учетом образования пластических шарни-ров значения коэффициентов и ограничиваются соответственно величинами 0,35 и 0,389 в опорном сечении.

Проверяем условие: ,

,

Определим рабочую высоту сечения ригеля: м,

,

Определяем требуемое сечение арматуры в трех нормальных сечениях 1, 4, 2 (рис.15).

Сечение №1: кН/м2,

Определяем параметры , , по формулам:

,

,

,

Определим требуемую площадь растянутой арматуры по формуле:

см2,

Принимаем 620A-III, см2, стержни объединяют горизонтальный в каркас рас-пределительными стержнями 5Bp-I с шагом мм,

Сечение №4: кН/м2, заранее принимаем расположение арматурных стержней в 2 ряда, м,

,

,

,

см2,

Принимаем 322A-III, см2,

Сечение №2: т.к в сечении отсутствуют отрицательные моменты, принимаем конструк-тивное армирование верней зоны ригеля. Принимаем 110A-III, см2.

3.4.3 Расчет прочности наклонных сечений

Расчет поперечной арматуры ведем для наклонных сечений с максимальной поперечной силой.

Проверка прочности наклонного сечении производится согласно п.3.31, [1] из условия:

,

где - величина поперечной силы, воспринимая хомутами и бетоном в наклонном се-чении;

Из условия свариваемости с продольной арматурой в вертикальных каркасах назначаем минимальный диаметр поперечных стержней , принимаем 4Bp-I см2;

Назначаем шаг поперечных стержней, максимально возможный из конструктивных тре-бований, но не более

м,

где - расстояние от нижней грани до центра тяжести верхней рабочей арматуры;

Предварительно назначаем шаг поперечных стержней и из конструктивных условий (рис.8); где - коэффициент учитывающий влияние вида бетона, принимается равным для тяжелого бетона 2;

мм, принимаем мм;

мм, принимаем мм;

мм, принимаем мм;

Для поперечных стержней, устанавливаемых по расчету, должно удовлетворятся условие:

,

,

где - погонное усилие в поперечных стержнях в пределах наклонного сечения;

- площадь сечения поперечной арматуры;

см2,

здесь - площадь сечения одного стержня поперечной арматуры; - число хомутов в поперечном сечении;

кН/м,

кН/м,

, условие выполняется.

Содержание работы

1. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ СБОРНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ

Привязку стен здания их толщину принимаем соответственно 200 и 640 мм (рис.1).

Для обеспечения жесткости здания в поперечном направлении принимаем поперечное расположение ригелей и продольное панелей.

Рис.1 План расположения ригелей и панелей

Номинальную ширину панелей принимаем:

- для плиты П-1 1500 мм;

- для плиты П-1с 1600 мм;

Раскладка панелей показа на рис.1.

Конструктивную ширину панелей назначаем на 20-30 мм меньше номинальной в соответ-ствии с [1], п.5.51.

Опалубочные (конструктивные) размеры принимаем (рис.2) :

- высота ребристой панели 300 мм;

- толщина полки панели 55 мм;

Рис.2 Поперечное сечение панелей перекрытия

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПАНЕЛИ СБОРНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ

2.1 Конструктивная схема

Панели перекрытия опираются на ригель. Панель укладывается на полки ригеля по слою цементно-песчаного раствора (рис.3).

2.2 Расчетная схема и нагрузки на ригель

Поскольку возможен свободный поворот опорных сечений, расчетная схема панели представляет собой статически определимую балку (рис.4), загруженную равномерно распределенной нагрузкой, в состав которой входят постоянная, включающая вес пола и собственный вес панели, и временная.

Нормативную нагрузку от собственной массы панели определяем по формуле: ,

м2,

где кг/м2- плотность железобетона; - площадь поперечного сечения панели по номинальным размерам; - площадь пустот в пределах габарита сечения (рис.3)

Рис.3 Площадь пустот

кН/м2.

Рассчитываем нормативные и расчетные нагрузки (табл.4),

Таблица 1 Нормативные и расчетные нагрузки

Наименование нагрузки На 1м2 панели На 1п. м панели

нормативная, кН/м2 коэффициент надежности расчетная, кН/м2 нормативная, кН/м расчетная, кН/м

Постоян-ная От собственного веса панели 2,28 1,1 2,508 4,013 4,414

От собственного веса конструкции пола 3,0 1,3 3,9 4,8 6,24

Итого 6,408 8,813 10,654

Временная на-грузка Длительно дейст-вующая часть на-грузки 2,2 1,2 2,64 3,52 4,224

Кратковременно действующая часть нагрузки 2,4 1,2 2,88 3,84 4,608

Итого 5,52 7,36 8,832

Всего 11,928 16,173 19,486

В том числе нормативная длительно действующая qндл. 12,333

2.3 Статический расчет

Рис.4 Контруктивные и расчетная схема

где - расчетная длина панели; - длинна полки ригеля 150мм (рис.4); - ширина ри-геля 200мм (рис.4);

м,

Для выполнения расчетов по первой и второй группам предельных состояний вычисляем усилия;

- изгибающий момент от полной расчетной нагрузки:

кНм,

- изгибающий момент от полной нормативной нагрузки:

кНм,

- изгибающий момент от нормативной длительной нагрузки:

кНм,

- поперечная сила от полной расчетной нагрузки:

кН.

2.4 Расчет по I группе предельных состояний

2.4.1 Исходные данные

Панели проектируем из тяжелого бетона классов B20...B30 подвергаемых тепловой обра-ботке при атмосферном давлении.

Принимаем бетон класса B25, характеристики бетона принимаем согласно табл.12,13,18 [1]. Характеристики бетона представлены в табл.2; Таблица 2 Характеристики бетона

Класс бетона на сжатие Коэффициент условия ра-боты бетона γb2 Расчетные сопротивления для предель-ных состояний, МПа Начальный модуль упру-гости Eb, ГПа

первой группы второй группы

Rb Rbt Rb,set Rbt,set

B25 1 14,50 1,05 18,5 1,6 27

0,9 13,05 0,95 - -

Коэффициент условия работы принимаем согласно табл.15 [1]. При расчете по I груп-пе предельных состояний расчетные сопротивления бетона и принимаем с коэф-фициентом условия работы 0,9.

Класс арматуры принимаем согласно указаниям п.2.19, п.2.24 [1]. Характеристики арма-туры принимаем согласно табл.19, 20, 22, 23, 29 [1]. Характеристики арматуры приведены в табл.3

Для рабочих стержней принимаем арматуру класса A-III, для монтажных петель принимаем арматуру класса A-I. Таблица 3 Характеристики арматуры

Класс арматуры, диаметры Расчетные сопротивления для предельных состоя-ний, МПа Модуль упру-гости арматуры Es, ГПа

первой группы второй группы

Rs Rsw Rsc Rbt,set

A-I 225 175 225 235 210

A-III 68мм 355 285 355 390 200

1040мм 365 290 365 390

Для расчете прочности нормальных и наклонных сечений поперечное сечение панели приводится к тавровому сечению (рис.5).

Вводимая в расчет ширина полки приведенного сечения для ребристых панелей не должна превышать:

а) ширину панели поверху мм,

б) , мм,

где мм (рис.5),

Определяем рабочую высоту сечения по формуле:

мм,

где - это расстояние от наиболее растянутого края сечения до центра тяжести растяну-той арматуры панели, рекомендуется принимать в соответствии с назначенной толщиной защитного слоя по п.5.5, [2] для ребристых панелей (расположение арматуры в два ряда по высоте 5060мм).

Рис.5 Приведенное сечение панели

2.4.2 Расчет по прочности нормальных сечений

Расчет по прочности нормальных сечений производим в соответствии с п.3.16, [1]. Пред-полагая, что продольной сжатой арматуры не требуется.

Требуемую площадь сечения растянутой арматуры определяем в зависимости от положе-ния нейтральной оси.

,

=253,22кНм,

кНм,

т.к условие соблюдается нейтральная ось проходит в пределах полки и сечение рассчиты-ваем как прямоугольное с шириной (рис.6)

Использованная литература

1. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
2. СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»
3. СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»
4. Железобетонные и каменные конструкции: Учеб. для строит. спец. вузов/В.М. Бондаренко, Р.О. Бакиров, В.Г. Назаренко, В.И. Римшин; Под ред. В.М. Бондарен-ко. 3-е изд., исправл. М.: Высш. Шк., 2004. 876 с.: ил.

Другие похожие работы

• Реферат - Планировочная структура гостиничного предприятия.
• Учебник - Электрическая часть станций и подстанций
• Курсовая - Сварка настилом
• Дипломная - Разработка оборудования механизированной сварки кольцевых швов рулонированного сосуда высокого давления
• Дипломная - Проект строительства и эксплуатации яруса экскаваторного отвала №1 Главного карьера КГОКа
• Курсовая - Устройство свайного фундамента здания.
• Курсовая - Проектирование фундаментов зданий и сооружений.
• Дипломная - Установка и технология наплавки при изготовлении биметаллических опор скольжения
• Курсовая - Деревянные конструкции.
• Реферат - Покровский собор (Храм Василия Блаженного)