Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап).

Введение.

Вкурсовом проекте рассмотреноздание с неполным каркасом (несущие кирпичные стены, внутренние несущие элементы – колонны).

Перекрытие над подвалом выполнено в монолитном варианте, а вышележащие перекрытия – сборные.

Номер варианта состоит из 3-х цифр (см. задание [Приложение 2]).

1-я цифра – для определения нормативной временной нагрузки на междуэтажное и подвальное перекрытие в кг/м2 (переводим в кН/м2);

на пересечении 2-й и 3-й цифр – пролеты l1хl2 в м.

Расчёт монолитной плиты.

Монолитная плита, сопряженная с балками, при отношении пролетов второстепенной балки и плиты Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru в.б/ Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru пл> 2 более интенсивно работает в направлении, перпендикулярном направлению второстепенных балок. По этой причине расчет плиты производится как расчет многопролетной неразрезной балки с условной шириной, равной 1000 мм, с пролетами, равными шагу второстепенных балок. В связи с тем, что работа участков плиты, защемленных по четырем сторонам (во второстепенных и главных балках) отличается от работы участков у торцовых стен, защемленных по трем сторонам и свободно опертых четвертой стороной на стену, расчет плиты надлежит выполнять для полос, условно вырезанных в средней части перекрытия из зоны у торцевых стен (см. рис.1 и 2).

Монолитную плиту заделывают в каменную кладку на а=120 мм.

Второстепенные балки идут с шагом Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Составляем расчетную схему плиты (рис. 3 а)).

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Рис.3.Непрерывное армирование балочной плиты: а) расчетная схема плиты, б) план непрерывного армирования плиты рулонными сетками с продольной рабочей арматурой; в) сечение I-I

Для эпюры изгибающих моментов в многопролетной неразрезной балке имеется 4 характерных значения: максимальные моменты в крайних и средних пролетах и на опорах.

Расчётная длина в среднем пролете:

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru .

При шарнирном опирании эпюра давлений на площадке опирания прямоугольная и усилие передается посередине площадки опирания.

Расчетная длина в крайнем пролете равна расстоянию от грани второстепенной балки до центра площадки опирания плиты на каменную кладку.

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru – фактическое значение крайнего пролета плиты;

А– привязка внутренней поверхности стены к оси;

а – заделка плиты в кладку.

Сбор нагрузок.

Подсчет нагрузок на элементы, не смотря на монолитность перекрытия, производится как для разрезных конструкций.

Таблица 2. Сбор нагрузок на плиту

№ п/п Вид нагрузки Норматив-ная, кН/м2 γf,коэф. надёжн. по нагр. Расчёт-ная, кН/м2
I Постоянные нагрузки, g:      
Керамическая плитка δ =()м, ρ=()кН/м3 ( ) 1,2 ( )
Цементно-песчаная стяжка δ =()м, ρ=()кН/м3 ( ) 1,3 ( )
Ж/б плита δ =hпл.=( )м, ρ=_(25)кН/м3 ( ) 1,1 ( )
  Итого: ( )   ( )
II Временная нагрузка, v ( ) 1,2 ( )
III Полная нагрузка, q ( )   ( )


I. Постоянные нагрузки складываются из:

- собственного веса конструкций;

- собственного веса пола.

Тип пола подбирают согласно [7].

δ – толщина слоя, м; ρ – объёмный вес, кН/м3.

Объемный вес берём из справочника.

Для получения нормативной нагрузки удельный вес умножают на толщину слоя, округляют только в большую сторону, 2 знака после запятой. Величина нормативной временной нагрузки задана по варианту (подвальное перекрытие). В варианте нагрузка дана в кг/м2, в таблицу подставляем кН/м2.

Расчётная нагрузка получается путем умножения нормативной величины на коэффициент надёжности по нагрузке γf (принимаем по[4]– табл.7.1 , п. 8.2.2).

Погонная нагрузка определяется путем умножения равномерно распределённой нагрузки на ширину площадки.

Погонная постоянная нагрузка:

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

q–полная расчётная нагрузка из таблицы;

В =1 м – ширина грузовой площадки;

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru - коэффициент, учитывающий класс ответственности здания [1].

Округляем в большую сторону до 2-х знаков.

Изгибающий момент в крайнем пролете:

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Изгибающий момент на опоре В:

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Изгибающий момент в среднем пролете и на опоре С:

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Уточнение толщины плиты.

Последовательность расчёта.

Уточнение исходных данных.

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Задаёмся классами материалов и по[4] определяем прочностные характеристики.

Монолитные перекрытия изготавливают из тяжелого бетона класса В15 ÷ В25.

Таблица 3.Конструктивные рекомендации относительно класса бетона.

Для плит Класс бетона Для балок Класс бетона
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru В15 Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru В15
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru В20 Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru В20
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru В25 Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru В25

Табличные значения прочностных характеристик из СП нужно умножить на γb1=0,9(см. [2]).

Таблица4.Расчетное сопротивление бетона (прочность) на осевое сжатие и растяжение по [2].

Класс бетона В15 В20 В25
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru 8,5 11,5 14,5
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru 0,75 0,9 1,05

Предельное значение относительной высоты сжатой зоны бетона Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru рассчитывается по эмпирической формуле [2]. Для предварительно напрягаемых конструкций её рассчитывать обязательно, а для ненапрягаемых – можно принять по таблице [8].

Таблица 5.Предельное значение относительной высоты сжатой зоны бетона Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru [8].

Класс бетона В15 В20 В25
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru 0,652 0,627 0,604

Плиты армируются сварными сетками (см. [Приложение 1]).

Предел прочности арматуры на растяжение Rs[2] – для расчета принимаем наименьшее значение для возможных диаметров и классов стержней рабочей арматуры сетки. Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

2. Задаёмся шириной элемента.

b=1м.Задаёмся оптимальными значениями коэффициентов ξ, А0.

Таблица 6.Рекомендуемые оптимальные значения коэффициентов μ, ξ[8].

Тип элемента Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru (коэффициент армирования) Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru (относительная высота сжатой зоны бетона)
балка 1÷2 0,3÷0,4
плита 0,3÷0,7 0,1÷0,15

По таблицам [Приложения 3] для Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru определяем Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru (интерполированием).

Уточнение высоты плиты.

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Предварительно принимают:

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru – для плит;

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru – для балок с однорядным расположением арматуры;

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru – для балок с двухрядным расположением арматуры.

Назначаем высоту h (округляем Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru до 1см).

Если полученная толщина плиты больше заданной, то необходимо вернуться к таблице сбора нагрузок, пересчитать нагрузку и повторить этот расчёт.

Если полученная толщина плиты меньше или равняется той, которой задались в начале, то расчёт толщины плиты на этом закончен.

Определяем рабочую высоту сечения.

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Расчёт армирования плиты.

Требуемую площадь арматуры считаем для:

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Последовательность расчёта.

1. Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

2. По таблицам определяем: η=? ξ=___≤ξr.

3. Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru2] –> [см2].

Получаем: Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Подбор сетки.

Армирование производится стандартными сетками по ГОСТ 8478-81 (см. Приложение 1, описание [8]). Стандартные сетки изготавливают из арматурной проволоки класса Вр – I (Вр500), d = 3; 4; 5мм и стержневой арматуры класса А – III (А400), d = 6; 8 мм. Шаг стержней S и в продольном и в поперечном направлении регулярный и кратен 50 мм.

Если нужны другие d, S – заказывают индивидуальные сетки (на основе рабочих чертежей).

Ширина сеток 1040÷3630 мм (по сортаменту). Сетка – плоское изделие со взаимно перпендикулярными стержнями.

На стандартные сетки не требуется изготовления рабочих чертежей. Достаточно записать марку сетки в буквенном и цифровом виде.

Обозначения для продольной арматуры – заглавными, а для поперечной - прописными буквами.

D, d – диаметр арматуры;

S, s – шаг стержней;

C, c – выпуски арматуры.

Марка сетки записывается в виде дроби: в числителе (над чертой) – сведения о продольной арматуре; в знаменателе (под чертой) – сведения о поперечной арматуре. Все размеры – в мм.

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Мы вырезали полоску шириной 1 м. В зависимости от шага S,количество стержней n на погонный метр сетки.

S=100 мм, =>n=10 (число стержней);

S=150 мм, =>n=7;

S=200 мм, =>n=5;

S=250 мм, =>n=4.

Для рулонных сеток максимальный диаметр 5 мм, maxколичество стержней 10 шт., по сортаменту [8] максимальная площадь стержней 1,96 см2. Поэтому если Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru армирование плиты производим рулонными сетками, а если Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru армирование плиты производим плоскими сетками.

Рассмотрим примеры армирования рулонными и плоскими сетками.

Последовательность расчёта.

Задаёмся шириной элемента.

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Задаёмся оптимальными значениями коэффициентов ξ, А0 (табл. 6, [8]).

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru . Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru .

Расчёт армирования балки.

Второстепенную балку рассматриваем как элемент таврового сечения.

Эпюра изгибающих моментов знакопеременная. Расчёты на положительный и отрицательный моменты будем производить отдельно.

Последовательность расчёта

Расчёт производим для Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

1. Определение положения границы сжатой зоны:

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru несущая способность сжатой полки.

Если условие выполняется – граница сжатой зоны в полке. Если нет – в ребре.

2. Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

3. По таблицам определяем: η=( ), ξ=( )≤ξr.

4. Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Получаем 2 значения: Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Подбор арматуры в каркасах.

Количество каркасов зависит от ширины элемента. В среднем на 10 см ширины ставится 1 каркас. Продольная арматура в каркасах может ставиться:

1. В 1 ряд.

2. В 2 ряда.

Второстепенные балки армируют стальными каркасами с рабочей продольной арматурой класса А-III (А-400), d≥ 10 мм.

Нижняя арматура в каркасе К-1:

ø Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Нижняя арматура в каркасе К-2:

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru ø Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Последовательность расчета.

1. Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

2. По таблицам определяем: η=( ), ξ=( )≤ξr.

3. Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

В результате получаем 3 значения: Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

4. По величине отрицательного М на расстоянии 0,25l от опоры подберем верхнюю арматуру в каркасах К-1 и К-2 (арматуру устанавливаем в 1 ряд).

Верхняя арматура в каркасах К-1 и К-2.

Аs (2 ø Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

На опорах В и С верхняя арматура каркасов прерывается, поэтому для восприятия этих отрицательных моментов раскатываются сетки в 2 слоя вразбежку(рис. 5). По сортаменту арматуры мы подбираем сетку на полосу шириной 1 м. При расчёте второстепенной балки нагрузка определялась на ширину В =lпл.. Приводим требуемую площадь арматуры к требуемой площади арматуры на 1 п. м ширины сетки.

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Требуемая ширина сетки (рис. 5б)):

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Если Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru сетки такой ширины есть в сортаменте, подбираем рулонную сетку (поперечная рабочая арматура).

Ширина сетки Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru , ближайшая по сортаменту.

Если Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru подбираем плоскую сетку (продольная рабочая арматура).

Плоские сетки раскладывают поперек главных балок. Их ширина зависит от длины главной балкиlгл.б.. В пролёте укладывают 2 или 3 сетки с нахлёстом не менее 200 мм. Длина сетки. Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Последовательность расчёта

Исходные данные.

Поперечная перерезывающая сила Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru .

Прочностные характеристики бетона остаются прежними γb1=0,9; Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru [2].

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru – количество поперечных стержней в одном сечении (количество каркасов уже известно, т. к. подобрана продольная арматура).

Из условия сварки назначаем минимальный возможный диаметр поперечной арматуры:

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

dmax– наибольший d продольного стержня каркаса.

По сортаменту определяем Аsw (n ø Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru ( [2]).

Интенсивность поперечного армирования по длине элемента не одинаковая.

В приопорной зоне:

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Округляем до 1 см в меньшую сторону.

Длина приопорной части составляет не менее ¼ пролёта с обеих сторон.

Конструктивные требования к поперечной арматуре рассмотрены в [2].

В остальной (средней) части:

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Шаг арматуры в средней части элемента принимаем конструктивно, а в приопорной части – рассчитываем. Дальнейший расчет ведем для приопорной зоны.

Проверяем выполнение условия Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru .

Если условие выполняется, продолжаем расчет, если нет, уменьшаем шаг и снова проверяем.

Заключение.

Графическая часть состоит из чертежа формата А2. Расчеты оформляются в форме пояснительной записки формата А4.

Список литературы

1. ГОСТ 27751-2014. Межгосударственный стандарт. «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения.Reliability for constructions and foundations. General principles» Дата введения 2015-07-01.

2. СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003.

3. СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. М. Госстрой России. 2004.

4. СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*.

5. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия.

6. СНиП 2.03.01-84 Железобетонные конструкции. Нормы проектирования. Госстрой. М. 1989г

7. СП 29.13330.2011 Полы. Актуализированная редакция СНиП 2.03.13-88.

8. В.М. Бондаренко, Р.О. Бакиров, В.Г. Назаренко, В.И. Римшин; под редакцией Бондаренко В.М.,-3-е изд. исправл.- Железобетонные и каменные конструкции: учеб. пособие для строит. спец. вузов/-М.; «Высшая школа»; 2004.-876 с.:ил.

9. С. И. Сачкова, Л.А. Лубенская. Методические указания к практическим занятиям по расчету и проектированию монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами по курсу “Железобетонные и каменные конструкции” для студентов направления 270100 «Строительство», 270800 «Строительство». – Ижевск :ИжГТУ им. М.Т.Калашникова, 2013.

10. Кащишена С.Р., Лубенская Л.А. методические указания к расчету и проектированию монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами по курсу «Железобетонные и каменные конструкции» для студентов направления 270100 «Строительство». Ижевск, издательство ИжГТУ, 2009.


ПРИЛОЖЕНИЕ 1   Сортамент (сокращенный) сварных сеток по ГОСТ 8478-81  
Марка сетки Марка сетки    
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru      

ПРИЛОЖЕНИЕ 2   Задание Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru  

  ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Таблица коэффициентов     Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Приложение 4. Сортамент арматуры

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Учебное издание

Составители:

Сачкова Светлана Игоревна,

Введение.

Вкурсовом проекте рассмотреноздание с неполным каркасом (несущие кирпичные стены, внутренние несущие элементы – колонны).

Перекрытие над подвалом выполнено в монолитном варианте, а вышележащие перекрытия – сборные.

Номер варианта состоит из 3-х цифр (см. задание [Приложение 2]).

1-я цифра – для определения нормативной временной нагрузки на междуэтажное и подвальное перекрытие в кг/м2 (переводим в кН/м2);

на пересечении 2-й и 3-й цифр – пролеты l1хl2 в м.

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап).

Назначим 3 пролёта l1 поперек и 5 пролётов l2 вдоль здания.

Для каменных несущих стен существуют привязки A: 0, 200, 250, 300 мм. Толщина наружных стен – по теплотехническому расчету, на расчет не влияет. Размеры поперечного сечения ж/б колонн среднего ряда: 300 х 300, 350 х 350, 400 х 400 мм. Выбор типоразмера конструкции производится на основании нагрузки и пролетов. Предварительно назначаем размеры колонны.

Монолитное перекрытие делят на отдельные элементы условно, т. к. оно выполняется в единой опалубке. Монолитное ребристое перекрытие состоит из:

· главных балок, которые опираются на колонны и несущие стены;

· второстепенных балок, расположенных перпендикулярно главным (они опираются на главные балки и несущие стены), их шаг намного меньше;

· монолитной плиты.

Главные балки могут располагаться как в продольном, так и в поперечном направлении.

Вариантное проектирование.

При проектировании любых конструкций всегда разрабатывают несколько вариантов, т. е. применяют метод вариантного проектирования. При вариантном проектировании сравнение ведут по технико-экономическим показателям (ТЭП). Стоимость железобетонных конструкций зависит от расхода бетона.

Рассмотрим 2 варианта. В 1-м варианте рассмотрим продольное расположение главных балок, во 2-м – поперечное (рис. 1, 2).

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Рис.1. План монолитного перекрытия здания с главными балками в продольном направлении.

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Рис.2. План монолитного перекрытия здания с главными балками в поперечном направлении.

Конструктивно назначаем размеры конструкций [8], таблица 1.

Таблица 1. Предварительное конструктивное назначение размеров конструкций

Вариант I Вариант II
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

В связи с тем, что монолитные конструкции выполняются в унифицированной опалубке, размеры поперечного сечения балок должны быть кратны 5см.

Второстепенные балки укладываются перпендикулярно главным балкам; над колоннами – обязательно, в пролете – таким образом, чтобы шаг был одинаковым, а нагрузка на главную балку была симметрична. Шаг второстепенных балок должен находиться в диапазоне Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru .

Чтобы нагрузка была симметрична, одинаковые пролеты располагаем по бокам, а отличный от них – в середине.

Толщину плиты назначаем в зависимости от пролета. При назначении толщины плиты пользуемся интерполяцией. Этот размер кратен 1 см.

Определение объема бетона. При определении объема бетона для каждого варианта будем рассматривать все перекрытие в целом.

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

При определении расхода бетона округление только в большую сторону до 1 знака после запятой.

Сравниваем объем бетона по вариантам, далее проектируем более экономичный вариант.

Элементы монолитного ребристого перекрытия – плиту, второстепенную и главную балку – рассчитывают отдельно.

Расчёт монолитной плиты.

Монолитная плита, сопряженная с балками, при отношении пролетов второстепенной балки и плиты Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru в.б/ Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru пл> 2 более интенсивно работает в направлении, перпендикулярном направлению второстепенных балок. По этой причине расчет плиты производится как расчет многопролетной неразрезной балки с условной шириной, равной 1000 мм, с пролетами, равными шагу второстепенных балок. В связи с тем, что работа участков плиты, защемленных по четырем сторонам (во второстепенных и главных балках) отличается от работы участков у торцовых стен, защемленных по трем сторонам и свободно опертых четвертой стороной на стену, расчет плиты надлежит выполнять для полос, условно вырезанных в средней части перекрытия из зоны у торцевых стен (см. рис.1 и 2).

Монолитную плиту заделывают в каменную кладку на а=120 мм.

Второстепенные балки идут с шагом Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Составляем расчетную схему плиты (рис. 3 а)).

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Рис.3.Непрерывное армирование балочной плиты: а) расчетная схема плиты, б) план непрерывного армирования плиты рулонными сетками с продольной рабочей арматурой; в) сечение I-I

Для эпюры изгибающих моментов в многопролетной неразрезной балке имеется 4 характерных значения: максимальные моменты в крайних и средних пролетах и на опорах.

Расчётная длина в среднем пролете:

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru .

При шарнирном опирании эпюра давлений на площадке опирания прямоугольная и усилие передается посередине площадки опирания.

Расчетная длина в крайнем пролете равна расстоянию от грани второстепенной балки до центра площадки опирания плиты на каменную кладку.

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru – фактическое значение крайнего пролета плиты;

А– привязка внутренней поверхности стены к оси;

а – заделка плиты в кладку.

Сбор нагрузок.

Подсчет нагрузок на элементы, не смотря на монолитность перекрытия, производится как для разрезных конструкций.

Таблица 2. Сбор нагрузок на плиту

№ п/п Вид нагрузки Норматив-ная, кН/м2 γf,коэф. надёжн. по нагр. Расчёт-ная, кН/м2
I Постоянные нагрузки, g:      
Керамическая плитка δ =()м, ρ=()кН/м3 ( ) 1,2 ( )
Цементно-песчаная стяжка δ =()м, ρ=()кН/м3 ( ) 1,3 ( )
Ж/б плита δ =hпл.=( )м, ρ=_(25)кН/м3 ( ) 1,1 ( )
  Итого: ( )   ( )
II Временная нагрузка, v ( ) 1,2 ( )
III Полная нагрузка, q ( )   ( )

I. Постоянные нагрузки складываются из:

- собственного веса конструкций;

- собственного веса пола.

Тип пола подбирают согласно [7].

δ – толщина слоя, м; ρ – объёмный вес, кН/м3.

Объемный вес берём из справочника.

Для получения нормативной нагрузки удельный вес умножают на толщину слоя, округляют только в большую сторону, 2 знака после запятой. Величина нормативной временной нагрузки задана по варианту (подвальное перекрытие). В варианте нагрузка дана в кг/м2, в таблицу подставляем кН/м2.

Расчётная нагрузка получается путем умножения нормативной величины на коэффициент надёжности по нагрузке γf (принимаем по[4]– табл.7.1 , п. 8.2.2).

Погонная нагрузка определяется путем умножения равномерно распределённой нагрузки на ширину площадки.

Погонная постоянная нагрузка:

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

q–полная расчётная нагрузка из таблицы;

В =1 м – ширина грузовой площадки;

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru - коэффициент, учитывающий класс ответственности здания [1].

Округляем в большую сторону до 2-х знаков.

Изгибающий момент в крайнем пролете:

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Изгибающий момент на опоре В:

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Изгибающий момент в среднем пролете и на опоре С:

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Уточнение толщины плиты.

Последовательность расчёта.

Уточнение исходных данных.

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Задаёмся классами материалов и по[4] определяем прочностные характеристики.

Монолитные перекрытия изготавливают из тяжелого бетона класса В15 ÷ В25.

Таблица 3.Конструктивные рекомендации относительно класса бетона.

Для плит Класс бетона Для балок Класс бетона
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru В15 Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru В15
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru В20 Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru В20
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru В25 Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru В25

Табличные значения прочностных характеристик из СП нужно умножить на γb1=0,9(см. [2]).

Таблица4.Расчетное сопротивление бетона (прочность) на осевое сжатие и растяжение по [2].

Класс бетона В15 В20 В25
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru 8,5 11,5 14,5
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru 0,75 0,9 1,05

Предельное значение относительной высоты сжатой зоны бетона Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru рассчитывается по эмпирической формуле [2]. Для предварительно напрягаемых конструкций её рассчитывать обязательно, а для ненапрягаемых – можно принять по таблице [8].

Таблица 5.Предельное значение относительной высоты сжатой зоны бетона Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru [8].

Класс бетона В15 В20 В25
Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru 0,652 0,627 0,604

Плиты армируются сварными сетками (см. [Приложение 1]).

Предел прочности арматуры на растяжение Rs[2] – для расчета принимаем наименьшее значение для возможных диаметров и классов стержней рабочей арматуры сетки. Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

2. Задаёмся шириной элемента.

b=1м.Задаёмся оптимальными значениями коэффициентов ξ, А0.

Таблица 6.Рекомендуемые оптимальные значения коэффициентов μ, ξ[8].

Тип элемента Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru (коэффициент армирования) Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru (относительная высота сжатой зоны бетона)
балка 1÷2 0,3÷0,4
плита 0,3÷0,7 0,1÷0,15

По таблицам [Приложения 3] для Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru определяем Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru (интерполированием).

Уточнение высоты плиты.

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Предварительно принимают:

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru – для плит;

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru – для балок с однорядным расположением арматуры;

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru – для балок с двухрядным расположением арматуры.

Назначаем высоту h (округляем Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru до 1см).

Если полученная толщина плиты больше заданной, то необходимо вернуться к таблице сбора нагрузок, пересчитать нагрузку и повторить этот расчёт.

Если полученная толщина плиты меньше или равняется той, которой задались в начале, то расчёт толщины плиты на этом закончен.

Определяем рабочую высоту сечения.

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Расчёт армирования плиты.

Требуемую площадь арматуры считаем для:

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Последовательность расчёта.

1. Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

2. По таблицам определяем: η=? ξ=___≤ξr.

3. Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru2] –> [см2].

Получаем: Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Подбор сетки.

Армирование производится стандартными сетками по ГОСТ 8478-81 (см. Приложение 1, описание [8]). Стандартные сетки изготавливают из арматурной проволоки класса Вр – I (Вр500), d = 3; 4; 5мм и стержневой арматуры класса А – III (А400), d = 6; 8 мм. Шаг стержней S и в продольном и в поперечном направлении регулярный и кратен 50 мм.

Если нужны другие d, S – заказывают индивидуальные сетки (на основе рабочих чертежей).

Ширина сеток 1040÷3630 мм (по сортаменту). Сетка – плоское изделие со взаимно перпендикулярными стержнями.

На стандартные сетки не требуется изготовления рабочих чертежей. Достаточно записать марку сетки в буквенном и цифровом виде.

Обозначения для продольной арматуры – заглавными, а для поперечной - прописными буквами.

D, d – диаметр арматуры;

S, s – шаг стержней;

C, c – выпуски арматуры.

Марка сетки записывается в виде дроби: в числителе (над чертой) – сведения о продольной арматуре; в знаменателе (под чертой) – сведения о поперечной арматуре. Все размеры – в мм.

Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru

Мы вырезали полоску шириной 1 м. В зависимости от шага S,количество стержней n на погонный метр сетки.

S=100 мм, =>n=10 (число стержней);

S=150 мм, =>n=7;

S=200 мм, =>n=5;

S=250 мм, =>n=4.

Для рулонных сеток максимальный диаметр 5 мм, maxколичество стержней 10 шт., по сортаменту [8] максимальная площадь стержней 1,96 см2. Поэтому если Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru армирование плиты производим рулонными сетками, а если Компоновка перекрытия.(Архитектурный этап). - student2.ru армирование плиты производим плоскими сетками.

Рассмотрим примеры армирования рулонными и плоскими сетками.

Наши рекомендации