Компоновка монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами

Расстояние между поперечными стенами меньше 54м, поэтому здание имеет жесткую конструктивную схему. Иными словами междуэтажные перекрытия и покрытие являются жесткими (несмещаемыми) в горизонтальном направлении опорами для наружной стены. Следовательно, железобетонные рамы (главные балки совместно с колоннами) не участвуют в восприятии горизонтальной (ветровой) нагрузки. В этом случае не имеет значения, в каком направлении расположены главные балки. Принимаем пролёт второстепенной балки l₂=6,4 м, а пролёт главной балки равным l₁=6,2 м.

Толщину плиты принимаем h^/_f =6 см.

Расстояние между осями второстепенных балок определяют по формуле:

Задаёмся ξ= 0,10. Этому значению соответствует =0,095.

Из приложения следует, что γ_b2=0,9. При этом значении коэффициента классу бетона В30 соответствует R_b=15,5МПа =15500 КН/м².

b=100см.

Сечение h_o определяют по формуле h_o= h^/_f – а.

а = а_в +0,5d =1+0,5*1=1,5 см. Следовательно, h_o = h^/_f – а =6-1,5= 4,5 см.

Погонная нагрузка на расчётную полосу плиты , q=30,09 кН/м²

Итак,

Задаёмся ξ= 0,15. Этому значению соответствует =0,139.

Из двух значений выбираем наименьшее. Следовательно, принимаем = 150 см.

Расчётная нагрузка на 1 м² плиты

Нагрузка	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициенты	Расчетная нагрузка на 1 пог. м. ригеля, кН/м2
γf	γn
Постоянная
Вес констр. пола	0,7	1,2	1,0	0,84
Железобетонная плита t=60мм ρ=2500 кг/м3	1*1*0,06*25=1,5	1,1	1,0	1,65
Итого: - -	g=2,49
Временная	Vn=23	1,2	1,0	V=27,6
Полная	-	-	-	q=g+V=30,09

Предварительные размеры поперечного сечения

Элементов.

Рекомендуемая высота второстепенной балки:

h=(1/12…1/18)*l₂=0,5м. b=(1/2…1/3)*h=0,2м.

Рекомендуемая высота главной балки:

h =(1/8…1/12)*l₁=0,6м. b=(1/2…1/3)*h=0,25м.

Плита.

4.1. Статический расчёт.

Определяем расчетные длины пролетов:

l_{расчетное 1 пролета} = 1550 – 250 – 100 + 30 = 1230мм = 1,23 м.

l_{расчетное 2 пролета} = 1550 – 200 = 1350мм = 1,35 м.

Определяем максимальные изгибающие моменты, кН*м:

а) в 1 пролёте: М₁=ql²/11=30,09*(1,23)²/11=4,1 кН*м

б) по грани опоры В: М_в =ql²/11= 30,09*(1,35)²/11=5 кН*м

в) во 2 пролёте: М₂=ql²/16=30,09*(1,35)²/16=3,4 кН*м

г) по грани опоры С: М_с =ql²/16= 30,09*(1,35)²/16=3,4 кН*м

Поперечные силы, кН :

а) на опоре А: Q_А=0,4ql=0,4*30,09*1,23=14,8 кН

б) на опоре В: Q_В =0,6ql=0,6*30,09*1,35=24,4 кН

4.2 Подбор продольной арматуры:

ξ

Сечение I-I:

В первом пролёте:

α_m=

ξ=

А_s=

По грани опоры В:

α_m=

ξ=

А_s=

Во втором пролете:

α_m=

ξ=0,117

А_s=

Сечение II-II:

В рассматриваемом случае , что больше . По этой причине во II пролете и на опоре С площадь сечения арматуры А_s= 0,8*0,95 = 0,76 см². Так как эта площадь больше А_{s min}= 0,0005*b*h₀ = 0,0005*100*4,5 = 0,225 см², то расчет закончен.

4.3. Подбор поперечной арматуры:

Классу бетона В30 при γ_b2=0,9 соответствует расчетное сопротивление бетона осевому растяжению R_bt= 1,1МПа = 1100К Н/м².

Условие прочности выполняется, поперечная арматура не требуется.

4.4. Конструирование сварных сеток плиты:

Сечение I-I:

Принимаем 2 сетки(основную и дополнительную). Основную располагают во всех пролетах над всеми опорами, дополнительную - только в первом пролете и над опорой В.

Рабочую арматуру основной сетки принимаем диаметром 6мм с шагом 125мм.

Для 8 стержней диаметром 6мм фактическая площадь сечения равна 2,264 см².

Основная сетка:

125/350/6/5

150 – шаг рабочих стержней,

350 – шаг распределительных стержней,

6 – диаметр стержней рабочей арматуры,

5 – диаметр распределительной арматуры.

Дополнительная сетка:

150/350/5/3

150 – шаг рабочих стержней,

350 – шаг распределительных стержней,

5 – диаметр стержней рабочей арматуры,

3 – диаметр распределительной арматуры.

Сечение II-II:

Основная сетка:

150/350/6/5

150 – шаг рабочих стержней,

350 – шаг распределительных стержней,

6 – диаметр стержней рабочей арматуры,

5 – диаметр распределительной арматуры.

Дополнительная сетка:

125/350/5/5

125 – шаг рабочих стержней,

350 – шаг распределительных стержней,

5 – диаметр стержней рабочей арматуры,

5 – диаметр распределительной арматуры.

4.5. Проверка анкеровки продольных растянутых стержней, заводимых за грань свободной опоры:

Анкеровка считается обеспеченной, если фактический запуск стержней продольной арматуры за грань стены равен или больше 5d (при ) и равен или больше 10d (при ).

Q_A= 14,8 КН

Q_{B, min} = 29,7 КН.

Таким образом, стержни должны быть заведены за грань на 5d = 5*0,6 = 3 см. Так как в действительности стержни заходят за внутреннюю грань стены на 12-2=10 см (2 см – расстояние от торца стены, до торца стержня), то анкеровка обеспечена.

Второстепенная балка

Статический расчет.

Расчётная нагрузка на 1 погонный м. второстепенной балки.

Нагрузка	Расчётная нагрузка на 1м2 плиты, кН/м2	Шаг второстепенных балок, м	Расчётная нагрузка на 1 погонный м. балки (кН/м).
Постоянная
Собственный вес плиты, стяжки и пола	2,49	1,55	3,86
Собственный вес ребра второстепенной балки	-	-	b(h-h/f)1ργfγn= 0,2(0,5-0,06)* 25*1,1*1 =2,42
Итого g/=6,28
Временная	27,6	1,55	V/=42,78
Полная	-	-	q/= g/+ V/=49,06

Определяем расчетные длины пролетов:

l_{расчетное 1 пролета} =

l_{расчетное 2 пролета} =

Вычисление положительных изгибающих моментов кН*м, в точках 1;2;3;4;6;7;8;9:

М_max1=0,091* 49,06 * 6,175² = 170,43 кН*м – максимальный изгибающий момент, действующий в первом пролете.

М₁=0,065*49,06 * 6,175² = 121,65 кН*м

М₂=0,090*49,06 * 6,175² =168,58 кН*м

М₃=0,075*49,06 * 6,175² =140,17 кН*м

М₄=0,02* 49,06 * 6,175² =37,67 кН*м

М_max2=0,0625* 49,06 * 6,2² = 117,8 кН*м – максимальный изгибающий момент, действующий во втором пролете.

М₆= М₉=0,018 * 49,06*6,2² =34,1 кН*м

М₇ = М₈ = 0,058 * 49,06*6,2² =109,12 кН*м

Отрицательные изгибающие моменты (кН*м) в точках 5;6;7;8;9;10,11,12:

М₅=-0,0715*49,06*6,2²= -134,85 кН*м

М₆=-0,040* 49,06*6,2²=-75,64 кН*м

М₇=-0,024* 49,06*6,2²=-45,26 кН*м

М₈=-0,021* 49,06*6,2²=-39,6 кН*м

М₉=-0,034* 49,06*6,2²=-64,12 кН*м

М₁₀=-0,0625* 49,06*6,2²=-117,87 кН*м

М₁₁=-0,033* 49,06*6,2²=-64,23 кН*м

М₁₂=-0,018* 49,06*6,2²=-34,1 кН*м

Максимальные поперечные силы (кН) на опорах А,В и С:

α = 0,4 – на опоре А.

α = 0,6 – на опоре В слева.

α = 0,5 – на опоре В справа, на опоре С слева и справа.

Q_А=0,4*49,06*6,175=121,2 кН

Q_В^л=0,6*49,06*6,175=181,8 кН

Q_В^пр = Q_С=0,5*49,06*6,2=152,1 кН