Курсовая работа на тему Курсовая работа 150803-06

1. Расчет монолитного ребристого перекрытия
с балочными плитами

1.1. Компоновка конструктивной схемы
При компоновке конструктивной схемы принято, что главные балки расположены в поперечном направлении здания с шагом равным l1 = 8,0 м, и пролетом равным l2 = 6,0 м. Крайние главные балки с одной стороны оперты на кирпичную стену, с другой на колонну. Средние балки с двух сторон оперты на колонны. Привязка наружных кирпичных стен принята равной 250 мм от разбивочных осей до внутренних граней стен, а ширина полосы опирания плиты на стену равна 120 мм. Класс бетона для проектирования перекрытия – В30, тяжелый.
Второстепенные балки расположены вдоль здания. Расстояния между второстепенными балками назначены с учетом проектирования плиты балочного типа, и назначены в соответствии с условиями:


где n – число пролетов плиты между второстепенными балками;
Размер средних пролетов плиты принят равным 2,2 м; а крайней плиты 2,0 м.
Предварительно назначены следующие значения геометрических размеров элементов перекрытия:
– Высота и ширина главных балок:


Т.к. размеры поперечных сечений балок должны соответствовать унифицированным, то высота главной балки принята равной


принято равной 200 мм;
– Высота и ширина второстепенных балок:

, принята равной 400 мм;

, принята равной 150 мм.
1.2. Расчет и конструирование монолитной плиты
Толщина перекрытия, с учетом величины временной нормативной нагрузки на перекрытие равной 7 кН/м2, назначена равной ? = 80 мм.
Плита работает как многопролетная неразрезная балка (рис 1.1), опорами которой служат второстепенные балки и наружные кирпичные стены.


Рис. 1.1. Расчетная схема монолитной плиты перекрытия
Расчетные пролеты плиты:




Нагрузка на 1 м плиты равна нагрузке на 1 м2 перекрытия. Сбор нагрузок на плиту представлен в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Сбор нагрузок на плиту
Наименование нагрузки
Нормативная нагрузка
Коэффициент надежности по нагрузке ?f
Расчетная нагрузка






1. Постоянная нагрузка
 
 
 

 - от собственного веса плиты
0,08 м • 25 кН/м2 = 2 кН/м2
1,1
2,2 кН/м2

 - от конструкции пола
0,8 кН/м2
1,2
0,96 кН/м2

2. Временная нагрузка
7 кН/м2
1,2
8,4 кН/м2




?q = 11,56 (м2)

С учетом коэффициента надежности по назначению для здания с I классом ответственности (?n = 1) полная расчетная погонная нагрузка на 1 м плиты:


где в – условно выделенная полоса в плане перекрытия шириной 1 м.
Изгибающие моменты с учетом перераспределения усилий:
– в первом пролете и на первой промежуточной опоре:


– в средних пролетах и на средних опорах:


Т.к. для плиты отношение

,
то в средних пролетах, окаймленных по всему контуру балками, изгибающий момент снижен на 20%, т.е. М2 = 1,6728 кН
м.

1.3. Армирование рулонными сетками
Монолитная плита армируется рулонными сетками (рис. 1.2).


Рис. 1.2. Армирование монолитной плиты рулонными сетками
В соответствии с [1, 2] определены прочностные и деформативные характеристики бетона и используемой арматуры:
– арматура В500 – расчетное значение сопротивления арматуры растяжению Rs = 415 МПа;
– бетон тяжелый В30– сопротивление бетона сжатию Rb = 17,0 МПа, с учетом коэффициента работы бетона при длительном действии нагрузки ?b1 = 0,9, принято Rb = 17,0 • 0,9 = 15,3 МПа.

1.3.1. Подбор сечений продольной арматуры сеток для среднего пролета C1


где h0 – величина сжатого слоя сечения, равная:


где а – условна заданная половина диаметра стержней сетки;


Проверка условия
:
? – относительная высота сжатой зоны бетона:



Условие выполняется:
.

.
Требуемая площадь арматуры:


По сортаменту арматуры принято: рабочая арматура – шаг стержней S = 100 мм, количество стержней n = 9, диаметр стержней d = 3 мм, с расчетной площадью поперечного сечения при всем количестве стержней AS = 63,6 мм2. Монтажная арматура – диаметр d = 3 мм, шаг S = 200 мм.
1.3.2. Подбор сечений продольной арматуры сеток для крайнего пролета C2
Для экономии арматуры, крайний пролет рассчитывается на разность моментов:

;
где МU(C1) – несущая способность сетки С1.
Высота сжатой зоны:


Проверка условия
:




Условие выполняется:
.


;





Проверка условия
:




Условие выполняется:
.


Требуемая площадь арматуры:


По сортаменту арматуры принято: рабочая арматура – шаг стержней S = 200 мм, количество стержней n = 4, диаметр стержней d = 3 мм, с расчетной площадью поперечного сечения при всем количестве стержней AS = 21,2 мм2. Монтажная арматура – диаметр d = 3 мм, шаг S = 200 мм.

1.4. Расчет второстепенной балки
За расчетную схему второстепенной балки принимается многопролетная неразрезная балка, опирающаяся на стену и главные балки (рис. 1.3.).
Расчетные пролеты второстепенной балки:



.



Рис. 1.3. Расчетная схема второстепенной балки

Сбор нагрузок на второстепенную балку:
– нагрузка от веса плиты и конструкции пола:


– собственный вес балки:


где hВ.Б. – высота второстепенной балки;
? – толщина плиты перекрытия;
вВ.Б. – ширина второстепенной балки;
? – удельный вес тяжелого бетона;
– временные нагрузки:


Итого нагрузка с учетом коэффициента надежности по назначению здания:


Изгибающие моменты с учетом перераспределения усилий в балке:





.
Поперечные силы:
– в крайнем пролете:


– в среднем пролете:

.

1.4.1. Крайний пролет балки. Армирование пролетного сечения
На рис. 1.4 и 1.5. представлены геометрические параметры сечений балки.


Рис.1.4. Геометрические параметры продольного сечения балки






Рис.1.5. Геометрические параметры поперечного сечения балки




Назначена ширина полки в'f = 2042 мм.
Проверка положения нейтральной оси в сечении:


где h0 – величина сжатой зоны бетона, назначенная предварительно:






Условие выполнено, таким образом дальнейший расчет произведен как расчет для прямоугольного сечения.
Для армирования балки принята арматура А400 с расчетным сопротивлением арматуры сопротивлению Rs=355 МПа.



Проверка условия
:



Условие выполняется:
.

.
Тре