Монолитное и сборное железобетонные перекрытия многоэтажного здания

                      

                

                        (5) 

Сбор  нагрузок на плиту (Н/м)                                                        

                                                                                                                                   Таблица 1

 

С учетом коэффициента надежности здания по назначению полная расчетная нагрузка на плиту: 

                              (6) 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 

1.3.2 Статический расчет плиты

Рис. 1.3 Расчетная схема. Эпюры моментов и поперечных сил

 

     Расчетные значения изгибающих моментов в плите  определяем с учетом распределения:

а) в средних пролетах и на средних опорах:

                        

                            (7)

б) в крайних пролетах и на крайних промежуточных опорах:

                     

                              (8)

      Максимальная  поперечная сила в плите будет  действовать на первой промежуточной  опоре со стороны крайнего пролёта.

             

                      (9) 

1.3.3. Проверка прочности  сечения на действие  поперечных сил

                               

                                              (10)

где γ_b2 = 0,9 ; φ_b4 =0,6 – для тяжелого бетона; 

Следовательно, прочность плиты на действие поперечных сил обеспечена. 

1.3.4 Расчет на прочность нормальных сечений плиты

  (подбор арматуры) 

  1. Подбор арматуры по M₁.

     Сечения рассчитываем как прямоугольные с единичной шириной b=1м и высотой h=h_п=9см. Предполагая, что армирование плиты будет выполняться рулонными сетками. Для начала определим сечение основной сетки (С-1).

     

     

     Расчетный момент М₁=5835,12 (Н∙м). Принимаем рабочую арматуру сеток d=5 мм (Вр-I), тогда полезная высота сечения h₀₁=h-a=9,0-1,0-0,5/2=7,75см.

      Определяем  требуемую высоту сжатой зоны бетона:

                                                    (11) 

     Подбираем требуемую площадь сечения арматуры Вр-I (d_s=5мм) при R_s=360МПа.

                        (12)

Проверим  полученную высоту сжатой зоны по предельной высоте:

                                                                                                   (13)

где ξ_R – предельная высота сжатой зоны (для плит ξ_R = 0,35)

Требуемая площадь арматуры Вр-I: 

                                                    (14)

Примем: для продольной арматуры (14Ǿ5мм Вр-I, шаг 75мм)

               для поперечной  арматуры (Ǿ3мм Вр-I, шаг 250мм) 

2. Подбор арматуры по M₂.

       Кроме основной сетки (C-1) необходимо подобрать дополнительную сетку(C-2). Расчетный момент М₂=8487,45(Н∙м). Полезная высота сечения h₀₂=h-a=9,0-1,75=7,25см. (а=1,0+0,05+0,05/2=1,75см)

     Определяем  требуемую высоту сжатой зоны бетона:

                                                       

     Подбираем требуемую площадь сечения арматуры Вр-I:

                       

Проверим  полученную высоту сжатой зоны по предельной высоте:

                                                                                                  

где ξ_R – предельная высота сжатой зоны (для плит ξ_R = 0,35)

Требуемая площадь арматуры Вр-I: 
 

                                 

                   7Ǿ5мм→1,37см²

                   7Ǿ4мм→0,88см² 

Примем: для продольной арматуры (7Ǿ5мм Вр-I, шаг 150мм)

               для поперечной  арматуры (Ǿ3мм Вр-I, шаг 250мм) 

1.3.5 Армирование плиты

     Согласно  расчета армирование выполняем сварными рулонными сетками с продольным расположением рабочей арматуры в рулоне. Ширину всех сеток принимаем равной 2500 мм.

     Основная  сетка С-1 
 

     Дополнительная  сетка С-2 
 

Рис 1.4 Армирование плиты  монолитного перекрытия 

Спецификация  арматуры плиты (на ячейку 3L₁xL₂)

     Табл.2

 
 
 

Выборка арматуры на плиту

     Табл.3

 

1.4 Расчет главной балки 

1.4.1 Расчетная схема балки и нагрузки 

     Главная балка рассчитывается как трехпролетная неразрезная, нагруженная двумя сосредоточенными нагрузками в третях каждого пролета: постоянной G и временной V.

Рис.1.5 Расчетная схема главной балки 

Постоянная нагрузка на балку рассчитывается по формуле:

.                        (15)  
 

Временная нагрузка рассчитываются по формуле:

                                              (16)

                                             

1.4.2 Статический расчет балки с учетом перераспределения усилий

     Статический расчет главной балки с учетом перераспределения усилий выполняется  в соответствии с требованиями пособия [2].

     Расчет  конструкции с учетом перераспределения  усилий должен обеспечить образование  пластических шарниров и в то же время не допустить преждевременного разрушения конструкции вследствие их образования. Поэтому должны быть выполнены следующие обязательные требования:

     - в качестве рабочей растянутой арматуры должна применятся арматурная сталь с четко выраженной площадкой текучести. Этому требованию соответствуют арматурные стали классов A-I,A-II, A-III.

     - изгибающий момент, действующий в пластическом шарнире, должен отличатся от момента в том же сечении, определенного по упругой стадии расчета, не более чем на 30% , т.е.

                          

                                                                 (17)

        Для определения величин изгибающих  моментов в упругой стадии  от действия постоянных нагрузок  и различных схем временных  нагрузок воспользуюсь расчетными  коэффициентами k (k - для заданной расчетной точки балки, зависит от количества сил в пролете и вида загружения), таким образом, что моменты определяются по формуле: