Расчет и конструирование второстепенной балки.

Расчет и конструирование монолитного железобетонного перекрытия.

Назначение конструктивных параметров перекрытия.

Конструктивная схема перекрытия показана на рис. 1

Расчет и конструирование второстепенной балки. - student2.ru

Шаг второстепенных балок назначаем кратным пролетом перекрытия.

Принимаем L1=7200/4=1,8 м.

Высоту сечения главных балок назначаем в зависимости от их пролета.

Принимаем h= L/10=7200/10=720

Принимаем h=700 мм.

Ширину главных балок назначаем исходя из условия: b=(1/2-1/3)* h

Принимаем b=300 мм.

Высоту сечения второстепенных балок назначаем в зависимости от их пролета.

h= L/15=6000/15=400 мм.

Принимаем h=400 мм.

Ширину второстепенных балок принимаем из условия: b=(1/2-1/3)* h

Принимаем b=200 мм.

Назначаем толщину плиты перекрытия исходя из величины временной нагрузки.

Принимаем δ=70 мм.

Расчет и конструирование плиты монолитного перекрытия.

Расчетные пролеты плиты в длинном направлении определяется в соответствии со схемой опирания, которая показана на рис. 2

Расчет и конструирование второстепенной балки. - student2.ru

Крайний пролет плиты принимается равным расстоянию от граней главной балки до оси условного шарнира.

L1,кр=6000-300/2+35=5890 мм.

Средний пролет плиты принимается равным расстоянию между гранями главных балок.

L1,ср=6000-300=5700 мм.

Расчетные пролеты плиты в коротком направлении определяется в соответствии со схемой опирания, которая показана на рис. 3

Расчет и конструирование второстепенной балки. - student2.ru

Крайний пролет плиты принимается равным расстоянию от граней второстепенной балки до оси условного шарнира.

L2,кр=1800-200/2+35=1740 мм.

Средний пролет плиты принимается равным расстоянию между гранями второстепенных балок.

L2,ср=1800-200=1600 мм.

Поскольку отношение расчетных пролетов плиты средних L1,ср/ L2,ср= 5700/1600=3,7 > 3 и крайних L1,кр/ L2,кр=5890/1740=3,38 > 3, то плита перекрытия является балочной и работает только в коротком направлении.

Распределенная нагрузка на плиту приводится в таблице 1.

№ п/п Вид нагрузки Нормативная нагрузка ɣ Расчетная нагрузка  
  Постоянная        
Вес плиты 25*0,07 1,75 1,1 1,925  
 
Вес цементно-песчаной стяжки, толщиной 2 см 22*0,02 0,44 1,3 0,572  
 
 
Вес плиточного пола 0,4 1,2 0,48  
  ВСЕГО: 2,59   2,977  
  Временная 1,2 10,8  
  Полная 11,59   13,78  

Для расчета армирования из плиты вырезается условная полоса шириной 1 м.

В качестве расчетной схемы плиты принимается многопролетная неразрезная балка, погонная нагрузка на балку составляет 13,78 кН/м.

Расчетная схема и эпюра моментов в плите показаны на рис. 4

Расчет и конструирование второстепенной балки. - student2.ru

Характерные ординаты эпюры моментов.

В первом пролете и на первой промежуточной опоре:

Расчет и конструирование второстепенной балки. - student2.ru

В остальных пролетах и на остальных промежуточных опорах:

Расчет и конструирование второстепенной балки. - student2.ru

Расчетные данные.

Бетон конструкции – тяжелый, естественного твердения, класса В-20.

Расчетное сопротивление бетона сжатию (призменная прочность) – Rb=11,5 МПа.

Армирование плиты – сварные рулонные сетки из арматурной проволоки класса Вр-I диаметром 3, 4, 5 мм. или стержней класса А- III диаметром 6 мм. с усредненным расчетным сопротивлением Rs=360 МПа.

В средних пролетах перекрытия между осями 2-5 в ячейках плиты, окаймленных по четырем сторонам балками при расчете армирования учитывается положительное влияние распора. С этой целью действующие усилия снижается на 20%.

Параметр:

Расчет и конструирование второстепенной балки. - student2.ru

Относительная высота сжатой зоны:

ξ=1-(1-2* αm)½ = 1-(1-2*0,05645)½=0,0582

Требуемое сечение арматуры:

Аs= М/(Rs*hₒ*(1-0,5* ξ))= 2,21*0,8*1000000/(360*55*(1-0,5* 0,0582))=92,00 (мм²)

В крайних пролетах перекрытия между осями 1-2, 5-6 влияние распора не учитывается, поскольку плита одной стороной опирается на кладку. Требуемое сечение арматуры:

Аs=91,97/0,8=115,00 (мм²)

В крайних пролетах плиты, где она опирается на кладку распор также не учитывается.

Параметр:

αm= М/(γb2*Rb*b*h²ₒ)=(3,79*1000000)/(0,9*11,5*1000*55²)=0,1211

Относительная высота сжатой зоны:

ξ=1-(1-2* αm)½= 1-(1-2*0,1211)½=0,1295

Требуемое сечение арматуры:

Аs= М/(Rs*hₒ*(1-0,5* ξ))= 3,79*1000000/(360*55*(1-0,5* 0,1295))=205,00 (мм²)

N (Стержни) 5 (шаг-200) 7 (шаг-150) 10 (шаг-100)
35,3 49,5 71,0
62,8 87,9 126,0
98,2 137,5 196,0
141,0 198,0 283,0

Принимаем в средних пролетах перекрытия в осях 2-5 основные сетки марки С 5ВрI-200 2900 с Аs=98,2 (мм²)

3ВрI-200

В крайних пролетах перекрытия между осями 1-2 и 5-6 принимаем основные сетки марки С 4ВрI-100 3000 с Аs=126,0 (мм²)

3ВрI-200

Требуемое сечение арматуры дополнительных сеток Аs=205,0-98,2=106,8 (мм²)

Принимаем в крайних пролетах плиты дополнительной сетки марки

С 3ВрI-200 2300 с Аs=126,0 (мм²)

4ВрI-100

Схема армирования плиты показана на рис.5:

Расчет и конструирование второстепенной балки. - student2.ru

Расчет и конструирование второстепенной балки.

Расчетные пролеты второстепенной балки определяется в соответствии со схемой опирания, которое показано на рис.6:

Расчет и конструирование второстепенной балки. - student2.ru Крайний пролет второстепенной балки принимается равным расстоянию от грани главной балки до оси условного шарнира.

Lкр=6000-300/2+125=5980 мм.

Средний пролет второстепенной балки принимается равным расстоянию между гранями главных балок.

Lср=6000-300=5700 мм.

Нагрузка на второстепенную балку представлена в таблице 2:

№ п/п Вид нагрузки Нормативная нагрузка ɣ Расчетная нагрузка  
  Постоянная        
Вес плиты и пола 2,59*1,8 4,66 1,1 5,36  
 
Собственный вес второстипенной балки 25*0,2(0,4-0,07) 1,65 1,1 1,815  
 
 
  ИТОГО: 6,31   7,18  
  Временная 16,2 1,2 19,44  
  Полная 22,5   26,6  

Расчетная схема второстепенных балок и эпюры усилий представлены на рис.7

Расчет и конструирование второстепенной балки. - student2.ru Характерные ординаты эпюры моментов:

В первом пролете

М=(q*L²)/11=(26,6*5,98²)/11=86,5 кНм

На первой промежуточной опоре

М=(q*L²)/14=(26,6*5,98²)/14=67,9 кНм

В остальных пролетах и остальных промежуточных опорах

М=(q*L²)/16=(26,6*5,7²)/16=54,0 кНм

Ордината отрицательной ветви эпюры моментов на расстоянии 0,4*L от промежуточной опоры определяется в зависимости от отношения временной и постоянной нагрузок на балку:

v/q=19,44/7,18=2,71

v/q 1,5
β 0,05 0,01 0,015 0,02 0,025

β=0,01+(0,015-0,01)*(2,71-2)=0,01355

M= β*g*l²=0,01355*26,6*5,7=11,71 кНм

Характерная ордината эпюры поперечных сил:

На крайней опоре

Q=0,4*ql=0,4*26,6*5,98=63,6 кН

На первой промежуточной опоре слева

Q=0,6*ql=0,6*26,6*5,98=95,4 кН

На первой промежуточной опоре справа и на остальных опорах слева и справа

Q=0,5*ql=0,5*26,6*5,7=75,8 кН

Расчетные данные.

В пролетах второстепенная балка армируется сварными каркасами с рабочей арматурой из стержней класса А III с расчетным сопротивлением Rs=365 мПа

Монтажная арматура каркасов из стержней класса А I с расчетным сопротивлением Rs=225 мПа

На опорах второстепенная балка армируется сварными рулонными сетками из арматурной проволоки класса Вр – I или стержни класса А III с расчетным сопротивлением Rs=360 мПа

Наши рекомендации