Монолитное перекрытие и несущая стена многоэтажного производственного здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство Образования и Науки Республики Казахстан

Международная образовательная корпорация

Казахская Головная Архитектурно - строительная академия

Курсовая работа

По дисциплине: «Проектирование и расчет железобетонных конструкций 1»

На тему: «Монолитное перекрытие и несущая стена многоэтажного производственного здания»

Выполнил: гр.(ТПГС) 13-7 Медер Н

Проверил: Базараов Р.

Алматы 2015



Содержание

арматура перекрытие балочный плита

1. Введение

2. Расчет и конструирование монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами

2.1 Конструктивная схема перекрытия

2.2 Назначение размеров поперечного сечения элементов

2.3 Данные для проектирования

2.4 Расчет и конструирование плиты

2.4.1 Определение расчетных пролетов и нагрузок

2.4.2 Определение изгибающих моментов

2.4.3 Проверка принятой толщины плиты

2.4.4 Расчет прочности нормальных сечений плиты

2.4.5 Армирование плиты сварными сетками

2.5 Расчет и конструирование многопролетной второстепенной балки

2.5.1 Определение расчетных пролетов и нагрузок

2.5.2 Определение изгибающих моментов и перерезывающих сил

2.5.3 Проверка принятой высоты сечения балки

2.5.4 Расчет прочности нормальных сечений и подбор арматуры

2.5.5 Расчет прочности наклонных сечений

Список использованной литературы



1. Введение

Монолитное ребристое перекрытие состоит из плиты, второстепенных балок, являющихся опорой для плиты, главных балок, которые воспринимают нагрузки от второстепенных балок и передают их на колонны или стены. Все элементы перекрытия бетонируются вместе и представляют собой единую конструкцию.

Проектирование монолитного перекрытия включает в себя компоновку конструктивной схемы, расчет плиты, второстепенных и главных балок, а также их конструирование.

В компоновку конструктивной схемы входит выбор сетки и шага колонн, направления главных балок, шага второстепенных балок. Компоновка производится с учетом назначения сооружения, архитектурно-планировочного решения, технико-экономических показателей и т.д. Направление главных балок может быть поперечным или продольным (вдоль здания). Устройство главных балок поперек здания обеспечивает его повышенную пространственную жесткость в поперечном направлении. Продольное расположение главных балок способствует улучшению освещенности потолка.

Пролет плиты (1,5ч2,8) м. Толщина плиты по экономическим соображениям должна быть возможно меньшей, но не менее тех значений, которые указаны в нормах [1], а именно: для междуэтажных перекрытий жилых и общественных зданий - 50 мм; для междуэтажных перекрытий производственных зданий - 60 мм; для покрытий - 40 мм. При временной нагрузке до 15 кПа толщину плит принимают 60ч100 мм.

Пролеты балок и плиты должны приниматься равными или отличающимися не более 10% для балок и 20% для плиты. Глубина опирания на наружные стены составляет не менее 120 мм для плиты и 250 мм для балок.

Привязка внутренней грани наружной стены к разбивочной оси 200 мм.

Перекрытия, как правило, выполняют из бетона класса В15 и армируют арматурной проволокой класса Вр-I и стержневой арматурой классов А-II, А-III.



2. Расчет и проектирование монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами

2.1 Компоновка конструктивной схемы перекрытия

Требуется рассчитать и законструировать монолитное ребристое перекрытие с балочными плитами. Размеры здания в плане 18Ч60 м; сетка колонн 6Ч6 м. Полезная нагрузка составляет 10 кН/м² (см. рис. 2.1).

Принято поперечное расположение главных балок. Второстепенные балки размещены по осям колонн и в третях пролета балки.

Рис. 2.1 Конструктивная схема монолитного ребристого перекрытия с главными балками в поперечном направлении

2.2 Назначение размеров поперечного сечения элементов

Для определения нагрузки от собственного веса элементов перекрытия их расчетных пролетов рекомендуется предварительно задаваться размерами поперечных сечений балок и плиты.

Высота сечения главной балки принимается равной (1/8ч1/15)L, ширина сечения b = (0,4ч0,5)h. Назначаем высоту сечения главных балок.

h_гл.б = 1/10 = 660/10 = 66см= 70

b_гл.б = h/2.5 = 70/2.5 ? 30см.

Высота сечения второстепенной балки принимается равной (1/12 ч 1/20)L, ширина сечения b = (0.3ч0.5)h.

h_вт.б = 1/15 = 520/20 =26см.=30

b_вт.б = h/2 = 30/2 = 15см.

Толщину плиты принимаем h_f = 60мм.

2.3 Данные для проектирования

Для монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами принимаем тяжелый бетон класса В20.

Расчетные сопротивления бетона:

R_b = 11.5 МПа.

R_bt = 0.9 МПа.

Модуль упругости бетона Е_б = 2,7Ч10⁴ МПа.

Учитывая коэффициент условия работы бетона г_b2 = 0.9, имеем

R_b = 11.5Ч0.9 = 10.35 МПа.

R_bt = 0.9Ч0.9 = 0.81 МПа.

Для армирования плиты принимаем сварные сетки из арматурной проволоки класса Вр-I.

Расчетные сопротивления арматуры:



При Ш 5 Вр-I R_s = 360 МПа.

При Ш 4 Вр-I R_s = 365 МПа.

При Ш 3 Вр-I R_s = 375 МПа.

Для армирования второстепенных балок принимаем продольную рабочую арматуру класса А-III (R_sw = 260 МПа; E_s = 1.7Ч10⁵ МПа).

2.4 Расчет и конструирования плиты

2.4.1 Определение расчетных пролетов и нагрузок

Для средних пролетов, имеем:

L_y = L₀₂= L₁- b = 180-15= 165см.

Для крайних пролетов, имеем:

L₀₁ = L₁- b/2 - 20 + с/2 = 180-15/2 - 20 + 12/2 =159см.

В длинном направлении расчетный пролет плиты равен расстоянию между гранями главных балок.

L_х = L₂ - b_гл.б = 520 - 30 = 490см.

где L₂ - средний пролет плиты в осях главных балок; b_гл.б - ширина сечения главной балки.

Отношение пролетов L_х /L_у = 490/165 = 3.08> 2 т.е. плиту рассчитываем как балочную, работающую в коротком направлении.

Определение нагрузок на 1м² перекрытия таблица 2.1



Таблица 2.1

Нагрузка	Нормативная нагрузка кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка кН/м2
Постоянная(g) Собственный вес плиты д=80мм; с=2500 кг/м3	2	1.1	2,2
Слой цементного раствора д=20мм с=2200 кг/м3	0.44	1.3	0.56
Плиточный пол д=15мм; с=2000 кг/м3	0.30	1.1	0.33
Временная (v)	7	1.2	8.4
Итого:	10.36		(g)=2,51 (v)=10.91

Полная расчетная нагрузка на 1м² плиты с учетом коэффициента надежности по назначении г_n = 0.95 составляет:

q = g + v = (2,51+8.4)0.95 = 10.36кН/м

Для расчета плиты выделим полосу шириной 1м и выполним расчет плиты как многопролетной неразрезной балки прямоугольного сечения размерами

bЧh_f = 100Ч6 см (см. рис.2.2).

Полная расчетная нагрузка на 1м² плиты составляет:

q = 10.36 кН/м² Ч1м = 10.36кН/м.



Рис. 2.2 Расчетная схема монолитной балочной плиты

2.4.2 Определение изгибающих моментов

Изгибающие моменты определяют как для многопролетной плиты с учетом перераспределения моментов (см. рис.2.3).

В средних пролетах и на средних опорах:

М₂ = М₃ = - М_с = ±qL²₀₂/16 = ±100.36 (2.05)²/16 = 2.78 кН•м.

В крайнем пролете и на первой промежуточной опоре:

М₁ = - М_B = ±qL²₀₁/11 = ±10.36(1.92)²/11 = 3.46кН•м.

Рис. 2.3 Изгибающая эпюра моментов многопролетной балки

В плитах, окаймленных по всему контуру балками, под влиянием возникающих распоров изгибающие моменты уменьшаются на 20% при выполнении условия:

hf/l02 ? 1/30

В нашем случае h_f /L₀₂ = 6/240 = 1/40<1/30 т.е. условие не соблюдается.

2.4.3 Проверка принятой толщины плиты

Стоимость железобетонных плит близка к оптимальной при значениях о = 0,1ч 0,2.

Принимаем о = 0,15. По табл. 3.1. [4] б_m=0,139. Полезная высота сечения плиты

h₀ = vM_b/ б_mR_bb = v2.71Ч10⁶/0.139Ч14,5Ч1000 = 36,6мм.

Полная толщина плиты h_f =h₀ + а = 36.6+ (10 +2,5)=55мм, где 10 мм -толщина защитного слоя; 2,5 мм - половина предполагаемого диаметр арматуры сетки.

2.4.4 Расчет прочности нормальных сечений плиты

В средних пролетах и на средних опорах

M₂ =-М_с =±2.71 кН•м.

При диаметре арматуры 4мм,

R_s = 365 МПа; ho = 41 мм.

б_m = М/R_bb h²₀ = 2.71Ч10⁶/14.5Ч1000(36)² = 0,144

По табл. 3.1. [3] находим ж= 0,922

A_s^ср = М/ ж R_s h₀ = 2.71Ч10⁶/0.922Ч365Ч36 = 223.6мм².

В крайнем пролете и на первой промежуточной опоре

M, = -M_в = ± 3.46 кН•м,

б_m = М/R_bb h²₀ = 3.46Ч10⁶/13.05Ч1000(41)² = 0.157

По табл. 3.1. [3] находим ж= 0,915

A_s^кр = М/ ж R_s h₀ = 3.465Ч10⁶/0.915Ч365Ч36 = 285.6мм².

Стоимость плиты считается оптимальной, если процент ее армирования находится в пределах м = 0,3 + 0,6% [3.4]. Имеем:

м₁ = (223.6/(1000Ч36)) Ч100% = 0.52%

м₂ = (285.6/(1000Ч36)) Ч100% = 0.49%

Экономическая сторона учтена.

2.4.5 Армирование плиты сварными сетками

Сетки конструируются в соответствии с требованиями ГОСТ 8478-81

«Сетки сварные для железобетонных конструкций» [5].

Условное обозначение сетки:

_где с - маркировка сетки, например Cl, C2 и т.д.; D - диаметр продольных стержней; d - диаметр поперечных стержней; V_c - шаг продольных стержней; u - шаг поперечных стержней; А - ширина сетки; L - длина сетки; С_1, С₂ - длина свободных концов продольных стержней; к -длина свободных концов поперечных стержней. При C₁ = C₂ = к = 25 мм эти обозначения опускаются.

Рис. 2.4 Сварная сетка для монолитной балочной плиты

Таблица 2.2

Шаг стержней рабочей арматуры	Кол-во стержней на 1м ширины плиты	Площадь сечения рабочих стержней (мм) при их диаметрах (мм)
		3	4	5	6	8	10
100 125 150 200	10 8 6,5 5	71 57 47 35	126 101 84 63	196 157 131 98	283 226 189 141	508 402 335 251	785 628 523 393

Таблица 2.3

Диаметр рабочей арматуры	Диаметр и шаг (мм) стержней распределительной арматуры при шаге стержней рабочей арматуры
	100	125	150	200
3-4 5 6 8 10	3/400 3/350 4/350 5/350 6/350	3/400 3/350 4/350 5/350 6/350	3/400 3/350 3/350 4/350 5/350	3/400 3/350 3/350 4/350 5/350

Примечание: в числителе диаметр распределительных стержней, в знаменателе их шаг. После диаметров D и d указывается класс арматуры.

Ширина сеток А ограничивается размером 3800 мм; длина eе: принимается по проекту, но не более 9000 мм.

В нашем примере при h_f =60 мм будем использовать вари непрерывного армирования рулонными сетками с продольной рабочей арматурой.

Диаметры и шаг рабочих стержней сеток на 1 пог.м. плиты будем, подбирать по табл. 2.2, а распределительных стержней - по табл. 2.3.

Шаг рабочих стержней принимаем не более 200 мм, а распределительных стержней - 250ч350 мм, причем всегда кратным 50 мм

Между главными балками можно уложить две, три, четыре и т.д. сетки с нахлесткой распределительных стержней на один шаг рабочей арматы, который принимается в среднем 150 мм (рис. 2.5.).

Рис. 2.5

Минимальная ширина сетки определяется по формуле:

А_min = (L-b_{гл. б} +200(n-1))/n (мм)

где L - шаг главных балок, (мм); b_гл.б - ширина главной балки, (мм); n - количество укладываемых сеток.

При использовании двух сеток, в нашем случае, ширина каждой из них должна быть не менее

А_min = (5200 - 300+ 200)/2 = 2550мм.

При трех сетках

А _min = (5200-300+ 200Ч2)/3 = 1780мм

Остановимся на первом варианте, т.е. А_min = 2550мм. Для средних пролетов и над средними опорами по расчету получилось А_s =223.6мм². По табл. 2.3 принимаем сетки с диаметром рабочей арматуры 6 мм и шагом 100 мм (A_S = 226мм² > 223.6мм²).

При диаметре рабочей арматуры 5 мм и шаге 100 мм распределительные стержни принимаем 3 мм с шагом 350 мм (см. табл. 2.3.).

Фактическая ширина сетки А_ф определяется так:

Найдем отношение

A_min/v_c = 2550/125=20.4 ? 20 ячейка, тогда

А_ф =125Ч20 + 2Ч25 = 2550 мм.

Марка сетки будет

Cl ((5Вр І-100)/(3Вр І-350))Ч3750

В крайних пролетах и над первыми промежуточными опорами укладываем дополнительные сетки С2 с площадью сечения арматуры рабочих стержней:

A_s = (A_s^кр - A_s^ср)R_s¹/ R_s² = (256.6-223.6)365/360 = 62,86мм.

Здесь R⁽_s^l) = 360 МПа для арматурной проволоки 5Bp-I

R⁽_s²⁾ =375 МПа для арматурной проволоки 3 BpI.

Для уменьшения числа стыков сеток удобно использовать сетки С2 с поперечной рабочей арматурой. По табл. 2.2. принимаем рабочие стержни d = 4 мм с шагом 150 мм. Сечение арматуры A_s = 63мм^-> 62,86мм. Продольные распределительные стержни (см. табл. 2.3) принимаются d=3 с шагом 400 мм.

5.2-0.3=4.9мм.

Марка сетки будет C2 ((3ВрІ -400)/(4ВрІ-150))=3100Ч7150.

Армирование плиты приведено на рис. 2.6.

Рис. 2.6 Непрерывное армирование монолитной балочной плиты

Рис. 2.7 План непрерывного армирования монолитной балочной плиты



2.5 Расчет и конструирование многопролетной второстепенной балки

2.5.1 Определение расчетных пролетов и нагрузок

Второстепенную балку будем рассчитывать как пятипролетную неразрезную балку, опорами для которой служат главные балки.

Расчетные пролеты и нагрузки: для средних пролетов:

L₀` = L₂ -b_гл.б = 5.2-0.3 = 4.9м.

Для крайних пролетов

L₀ = L₂ -b_гл.б/2 - 20 +с/2 = 520-30/2 - 20 + 25/2 = 500см.

Нагрузка на второстепенную балку собирается с полосы, равной шагу второстепенных балок, т.е. 1.80 м.

Нагрузка от веса пола и плиты перекрытия (см. табл.2.1).

2.51 Ч 1.8 =4,51 кН/м;

от веса ребра второстепенной балки

0,15 (0,3- 0,06) 2,5 Ч 9,81 = 0,88кН/м.

Суммарная постоянная нагрузка с учетом коэффициента надежности по назначению г _з =0,95, будет

g = (0,88 + 5,52)0,95 = 6,08 кН/м.

Временная нагрузка



н = 8,4 Ч 1,8 Ч0,95 = 14,36 кН/м.

Полная нагрузка на балку:

q=g+v=6,08+14,36=20,4 кН/м.

а)

б)

Рис. 2.8 Второстепенная балка: а) расчетные пролеты; б) расчетная схема

2.5.2 0пределение изгибающих моментов и перерезывающих сил

Усилия от нагрузок: в первом пролете:

M₁ =qL₀²/11 = 20,4Ч 5²/11 = 53,7кН•м;

на первой промежуточной опоре:

M_в = - qL₀²/14 = -20,4 Ч 4,5²/14 = - 49,19 кН•м;

В средних пролетах и на средних опорах:

М₂ =М₃=-М_с=±q(L`₀)²/16 = 20,4 Ч 4,5²/16 = ±35,45кН•м;

(см. рис. 2.9)

Отрицательные моменты в средних пролетах определяются по огибающей эпюре моментов. В расчетном сечении в месте обрыва надопорной арматуры (на расстоянии 0,25L от опоры В) этот момент определим по формуле



M<sub>025 L`02</sub> = - в q(L`₀)² = - 0,0435Ч 123,63 Ч 5² = -35,45кН•м,

где в = 0,0435- коэффициент, принятый по табл. 2.4. в зависимости от отношения v/g = 17,55/6,08= 2,88.Определим поперечные силы у грани опоры.

На крайней опоре:

Q_а = 0,4 qL₀ = 0,4 Ч 23,63 Ч 5 = 47,26 кН;

На первой промежуточной опоре слева:

Q_в = 0,6 qL₀ = 0,6 Ч 23,63Ч 5= 70,89кН;

На первой промежуточной опоре справа и на всех остальных слева и справа:

-Q_в^пр =Q_л^с =-Q_с^пр = ± 0,5 qL₀` = ±0,5 Ч 23,63Ч 4,9= 57,89 кН; (см. рис. 2.10)

Рис. 2.9 Изгибающая эпюра моментов второстепенной балки



Рис. 2.10 Эпюра поперечных сил второстепенной балки

Таблица 2.4

v/g	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0
в	0,019	-0,0275	-0,0343	-0,0388	-0,0418	-0,0443	-0,0465	-0,0478	-0,0488	-0,05

2.5.3 Проверка принятой высоты сечения балки

Минимальную рабочую высоту сечения балки уточним по моменту на первой промежуточной опоре, принимая о = 0,35 [3], тогда б_m = 0,289[3, табл. 3.1].

На опоре при действии отрицательного изгибающего момента сечения балки принимается прямоугольным с шириной ребра b = 200 мм, имеем:

h₀ = vM_b/a_mR_bb = v49,19х10⁶/0,289х10,35х150 = 294,3мм.

Полная высота сечения

h = h ₀ + а = 294,3+ 30 = 324,3мм.

Принимаем h = 350 мм; ho = 350 - 30 = 320 мм.



2.5.4 Расчет прочности нормальных сечений и подбор арматуры

При расчете на положительные моменты сечение балки работает как тавровое.

Найдем отношение

h'_f / h = 60/350 = 0,17 > 0,1,

следовательно, ширину полки таврового сечения b'_f примем меньшему из двух значений:

b'_f <b_f =220см, b'_f = 520/3 + 30 = 198=200см

Принимаем b'_f =220см.

Сечение в первом пролете (M=53,7 кН^•м):

б_m = М₁/R_bb h²₀ = 53,7 Ч10⁶/10,35Ч2200(320)² = 0.01

По табл. 3.1 [3] о = 0,03 х = о h₀ = 0,01Ч32 = 0,32см < 4см, нейтральная ось проходит в сжатой полке; ж = 0,965,

A_s=M₁/ ж R_sh₀=53,7 xl0⁶/0,965x365x320 = 445,3мм².

Принимаем 2 Ш 18 AIII, A_s= 509>445,3мм².

Крайние пролеты будем армировать двумя каркасами KPl с о, продольным стержнем

d = 25 мм в каждом каркасе. Верхние стержни принимаем конструктивно 2 Ш 14 AII.

В средних пролетах

М₂=M₃ = 35,45кН•м;

б_m = М₂/R_bb h²₀ = 35,45Ч10⁶/13,05Ч2200(370)² = 0.011

ж = 0.995

A_s=M₂/ ж R_sh₀= 35,45 Ч l0⁶/0,995x365x320= 305,03мм².

Принимаем 2 Ш 14 AIII, (A_s= 308>305мм²⁾.

Продольные стержни будем располагать в один ряд по одному стержню в двух каркасах КР2. Верхние стержни этих каркасов необходимо определить на действие отрицательного момента M_{025 L`0.}

б_m = M_{025 L`0.}/R_bb h²₀ = 25,7Ч10⁶/13,05Ч150(320)² = 0.09

ж = 0.95

A_s= M_{025 L`0}/ ж R_sh₀=25,7Ч l0⁶/0,925x365x320 =170,2мм².

Принимаем 2 Ш 12 AIII, (A_s= 226>170мм² ).

На промежуточной опоре: М_в = - 49,19кН•м.

б_m = M_в/R_bb h²₀ = 49,19Ч10⁶/13,05Ч150(320)² = 0.245

ж = 0.86

A_s= M_в/ ж R_sh₀=49,19Ч l0⁶/0,86x365x320 = 489,7мм².

На опоре второстепенной балка армируется тремя гнутыми сетками С3 и тремя продольными рабочими стержнями каждая (4Ш 14 АIII, А₂=126см² >111,29см² ).

Поперечные гнутые стержни принимаем Ш 3BpI с шагом 350мм. На средних опорах второстепенной балки M_с = 35,45 кН•м;

б_m = M_с/R_bb h²₀ = 35,45 Ч10⁶/13,05Ч150(320)² = 0.176;

ж = 0.907;

A_s= M_с/ ж R_sh₀=35,45 Ч l0⁶/0,907x365x320 = 334,63мм²=3,34см².

Принимаем две гнутые сетки С4 и С5 с четырьмя и тремя продольными

стержнями Ш 12А-Ш (7 Ш 12A-III, A_s= 7,92 см²>6,98см²). Поперечные гнутые стержни принимаем Ш 3BpI с шагом 350 мм.

Армирование второстепенных балок представлено на рис.

Сетки С3, С4,С5 укладывают вдоль второстепенных балок со смещением на 1/3 и 1/4 пролета от оси главной балки, поэтому длина сеток составляет

L₂Ч1/3+ L₂Ч1/4+2Ч25=7400/3+7400/4+2Ч25=4367мм.

Рис. 2.11 Армирование второстепенной балки сварными каркасами и сетками

2.5.5 Расчет прочности наклонных сечений

Максимальная перерезывающая сила Q_max = 141,852 кН.

Диаметр поперечной арматуры, принимаемый из условия сварки с продольными стержнями d=25 мм равен d_sw=8 мм класса ВрII. A_sw = 0,503 см² [4]. Так как число каркасов два, то площадь сечения их стержней A_sw = 2 Ч 0, 503 = 1,006 см². Определим шаг поперечных стержней по конструктивным соображениям. Согласно [1] при h?500мм s =h/2 = 50/2 = 25см, но не более 25 см. На приопорных участках крайней и промежуточных опор принимаем S = 25 см. В средней части пролета, равной L/2 шаг поперечных стержней
s ? 3/4Ч 50 = 37,5 см. Принимаем s = 35 см.
Выполним проверку условий [4]

1.Q? 2,5 R_btb h₀

141,852 •10³H < 2,5Ч0,81Ч200Ч320 = 190,35· 10³H. Условие выполняется.

2.Q ? ц_b4 (1 + ц_n) R_btb h₀²/с

Здесь с?c_max=2,5h₀.

Проверим условие

q₁ ? 0.16ц_b4 (1 + ц_n) R_btb,

q₁ = g + v/2= 9,124 +23,712 /2 =20,98; ц_b4 = 1,5 ц_з = 0

20,98<0.16 · 1,5 · 0,81 • 200 = 38,88 Н/мм

условие (2.3) выполняется, поэтому принимаем

с=c_max = 2,5ho=2,5Ч470=1175 мм

В (2.2) Q = Q_max - q_l•с = 141,852 •10³ - 20,98·1175 = 117200Н.

Проверяем условие (2.2)

117200Н < 1,5 · 0,81 · 200 (470)²/1175 = 45684 Н

Условие (2.2) не выполняется, следовательно, поперечная арматура должна ставиться по расчету.

Найдем погонное усилие в поперечных стержнях, отнесенное к единице длины балки

q_sw = R_sw A_sw /s = 260 Ч 100,6/25 = 104,624 Н/мм.

Kоэффициент, учитывающий влияние свесов сжатой полки сечения

ц_f =0,75(b'_f - b)h'_f/bh₀ =0,75(440-200)80/200x470 = 0,153 <0,5.

Здесь b'_f = b + 3h'_f =200 + 3x80 = 440 мм.

Поперечное усилие, воспринимаемое бетоном сжатой зоны над наклонным сечением, принимается не менее

Q_bmin=ц_b3(l + ц_f)R_btbh₀=0,6(l + 0,153)0,81x200x470 = 52673,652H.

Здесь ц_b3 = 0,6 для тяжелого бетона.

Для обеспечения прочности по наклонному сечению на участке между соседними хомутами проверим выполнение условии:

q_sw =104,624 Н/мм>Q_bmin/2h₀=52673,652/2x470 = 56,04H/мм;

S_max= ц_b4R_btbh₀²/Q_max=1,5Ч0,81x200(470)²/141,852 Ч10³=378,413мм>s = 50мм,

где (ц_b4 = 1,5 для тяжелого бетона).

Условия удовлетворяются.

Вычислим изгибающий момент, воспринимаемый бетоном сжатой зоны над наклонным сечением:

М_b = ц_b2(l + ц_f)R_btbh₀²= 2(1+ 0,153)0,81 Ч 200(470)² =82522054,8 Н•мм

q₁=g + v/2 = 20,98H/мм?0,56q_sw = 0,56 Ч 104,624 = 58,589 H/мм.

Следовательно, расстояние от вершины расчетного наклонного сечения
до реакции опоры принимаем

c = vM_b/q₁ =v82522054,8 /20,98 = 1983,27мм.

Это значение для тяжелого бетона не должно превышать величины с ?3,33 h₀.

B нашем случае 1983,27> 3,33 Ч 470 = 1565,1 мм.

Принимаем с ?1565,1 мм, тогда

Q_b=M_b/с = 82522054,8 /1565,1 = 52726,378H > Q_bmin =52673,652H.

Поперечная сила в вершине наклонного сечения будет

Q = Qmax -q₁ Ч с = 141,852 х10³ -20,98 Ч 1565,1 = 109016,2H.

Длина проекции наклонного сечения

с_о= vM_b/q_sw = =v82522054,8 /104,624 = 888мм < 2h₀ = 2 х 470 = 940мм, поэтому принимаем с₀=88,8 см.

Сумма усилий в хомутах, пересекаемых наклонным сечением



Qsw =q_swc₀=104,624 Ч 888= 92906,112H.

Проверим условие прочности

Q_{в +} Q_sw=52726,378H + 92906,112H = 145632,49Н > Q = 109016,2H, т.е. условие выполняется.

Произведем проверку прочности наклонной сжатой полосы между наклонными трещинами

Qmax < Qu= 0.3ц_w1ц_b1bh₀R_b

Здесь ц_w1 учитывает влияние поперечных стержней балки

ц_w1= 1 + 5бм_w < 1,3, где б = E_s/E_b = 170000/27000 = 6,29;

м_нн = A_sw/b•s = 100,6/200Ч250 = 0,002012;

ц_w1= 1 + 5 Ч6,29 Ч 0,002012= 1,063 < 1,3.

Коэффициент ц_b1 = 1 - 0,01R_b = 1 - 0,01 Ч 10,35 = 0,8965.

Таким образом, поперечная сила, которую может выдержать бетон сжатой зоны наклонной полосы между наклонными трещинами

Q_u = 0,3 Ч 1,063 Ч 0,8965Ч 10,35 Ч 200 Ч 470 = 278146,127H.

Условие Q_max = 141852Н < Q_u = 278146,127H выполняется.



Приложение 1



Список использованной литературы

1. СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции. М.: ГостройСССР, 1989.

2. Руководство по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций с учетом перераспределения усилий. М.: Стройиздат, 1975.

3. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. М.: Стройиздат, 1991.

4. Попов Н.Н., Забегаев А.В. Проектирование и расчет железобетонных и каменных конструкций. М.: Высшая школа, 1989.

5. ГОСТ 8478-81. Сетки сварные для железобетонных конструкций: Техн. условия. М.: Изд-во стандартов, 1981.

Размещено на Allbest.ru

...