Сделай Сам Свою Работу на 5

Расчёт и конструирование монолитной балочной плиты





Введение

 

Курсовой проект по дисциплине “ Строительные конструкции “ включает в себя расчет и конструирование пустотного перекрытия многоэтажных гражданских и промышленных зданий в двух вариантах – сборном и монолитном. В сборном варианте выполняется компоновка конструктивной схемы перекрытия, расчет и конструирование ребристой плиты, бетонной внецентренно сжатой колонны со стыком. В монолитном варианте выполняется компоновка конструктивной схемы ребристого перекрытия, расчет и конструирование плиты и второстепенной балки.

Выбор рационального варианта производят на основании сравнения технико-экономических показателей перекрытия в зависимости от назначения здания, конструктивных размеров, архитектурного оформления потолка, размеров помещений, эксплуатационных требований. При прочих равных условиях предпочтение отдают варианту с более высокими технико-экономическими показателями.


Расчёт и конструирование междуэтажного ребристого перекрытия в монолитном железобетоне

Примеры расчетов приведены для следующих расчетных данных: размеры здания в плане (в метрах) А х В = 30×49; тип здания - промышленное; количество этажей – 5; высота этажей Нэт = 3,1 м; толщина каменных стен – 51 см; район строительства г. Мозырь; плита: бетон C20/25, арматура S500; второстепенная балка: бетон C20/25, арматура S500; нормативная временная нагрузка на перекрытие рH = 4,05 кН /м 2.



Выбор рационального расположения главных и второстепенных балок

 

Выбор рационального варианта производят на основании сравнения технико-экономических показателей перекрытия в зависимости от назначения здания, конструктивных размеров, архитектурного оформления потолка, размеров помещений, эксплуатационных требований и т. п. При прочих равных условиях предпочтение отдают варианту с более высокими технико-экономическими показателями.

Для выбора более рационального варианта расположения главных и второстепенных балок составляется две схемы плана здания, в которых варьируются направления и величины пролетов главных и второстепенных балок. При этом пролет главных балок lmb рекомендуется принимать (6…9) м; второстепенных - lsb = (5...7) м; плиты - ls = (1,5...2,7) м. В перекрытиях с балочными плитами расположение главных и второстепенных балок выбирают так, чтобы соблюдалось условие lsb / ls ≥ 2 . Ориентировочно высоту главных балок можно принимать в пределах h mb = (1/8... 1/15)∙lmb; второстепенных hsb = (1/8...1/15)∙lsb. Ширину балок принимают равной b = (0,3 ... 0,5)∙h. При h ≤ 60 см высоту балок принимают кратной 5 см; при h > 60 см - кратной 10 см.



Крайние пролеты плит и второстепенных балок могут быть несколько меньше средних, но не более чем на 20 % .

Об экономичности варианта разбивки сетки колонн и балок можно судить по значению приведенной толщины бетона, которая представляет собой объем бетона плиты, балок и колонн, отнесенный к 1 м2 перекрытия. К дальнейшей разработке принимается вариант расположения второстепенных и главных балок, для которого приведенная толщина бетона будет наименьшей.

Составляем два варианта расположения главных и второстепенных балок (рисунки 1.1 и 1.2).

 

 


 

Вариант 1

lmb = 8100 мм; lmbкр = 6900 мм; lsb = 7000 ; ls = 2700;

Ls = 2,7 м; Lsb = 7,0 м; Lmb = 8,1 м;

ns =7; nsb = 7; nmb = 4;

γn = 1,0; Hfl = 3,1 м; nfl = 5;

γn = 1,5; gk = 0; qk = 4,05 кн/м2.

Рисунок 1.1 - Схема монолитного междуэтажного перекрытия (вариант 1)

Толщину плиты перекрытия для обоих вариантов принимаем равной tf = 70 см. По эмпирическим формулам вычисляем приведенную толщину бетона.

 

Вариант 2

lmb = 7000; lsb = 6000; l s = 2450;

Ls = 2,45 м; Lsb = 6,0 м; Lmb = 7,0 м;

ns = 20; nsb = 5; nmb = 7;

γn = 1; Hfl = 3,1; nfl = 5;

γn = 1,5; gk = 0; qk = 4,05 кн/м2;

 

Рисунок 1.2 - Схема монолитного междуэтажного перекрытия (вариант 2)

Вариант 1

Полная расчетная нагрузка на плиту:



(1.1)

где - коэффициент надежности по назначению конструкции;

- постоянная нормативная нагрузка на перекрытие;

- частный коэффициент безопасности по нагрузке;

- нормативная переменная нагрузка на межэтажное перекрытие;

- пролет плиты

 

(gs+qs)=1·(1,1(0+2,7)+1,5·4,05=9,045кн/м.

 

Полная расчетная нагрузка на второстепенную балку:

 

(1.2)

 

где - пролет второстепенной балки.

(gsb+qsb) = 9,045·2,7+0,04·1·7,0 2 = 26,38 кН/м2.

 

Полная расчетная нагрузка на главную балку

 

(1.3)

 

где - пролет главной бетона балки.

(gmb+qmb) = 26,38·7,0+0,07·1·2,7·8,12 = 197,06 кН/м2.

 

Приведенная толщина плиты

 

(1.4)

 

 

Приведенная толщина бетона второстепенных балок

 

(1.5)

где - количество пролетов плиты;

 

Приведенная толщина бетона главных балок

 

(1.6)

 

где - количество пролетов второстепенной балки;

 

Приведенная толщина бетона колонн

 

(1.7)

 

где – количество пролетов главной балки;

– число этажей;

– высота этажа.

hc,red=(5·3,1·197,06) · (4-1) · (7-1)/(11,5·2,7·7,0·4·7)=9,03мм.

 

Полная приведенная толщина бетона перекрытия:

 

(1.8)

 

hred=hs,red+hsb,red+hmb,red+hc,red =66,57+20,15+9,31+9,03 = 105,6 мм.

 

Вариант 2

Полная расчетная нагрузка на плиту

(gs+qs) = 1· (1,1(0+2,45)+1,5·4,05) = 8,77 кН/м2.

 

Полная расчетная нагрузка на второстепенную балку

(gsb+qsb) = 8,77·2,45+0,04·1·62 = 22,92 кН/м2.

 

Полная расчетная нагрузка на главную балку

(gmb+qmb) = 22,92·6+0,07·1·2,45·7,02 = 145,92 кН/м2.

 

Приведенная толщина бетона плиты

hs,red = 8,2·2,45·√8,77 = 59,46 мм.

 

Приведенная толщина бетона второстепенных балок

hsb,red = 0,54· (6,0/2,45) · 3√(22,922·6,0) · (20-1)/20 = 18,35 мм.

 

Приведенная толщина бетона главных балок

hmb,red = (1,25/6,0) · 3√(145,922·7,0) · (5-1)/5 = 8,48 мм.

 

Приведенная толщина бетона колонн

hc,red = (5·3,1·145,92) · (7-1) · (5-1)/(11,5·2,45·6,0·7·5) = 9,17 мм.

 

Полная приведенная толщина бетона перекрытия

hred = hs,red+hsb,red+hmb,red+hc,red = 59,46+18,35+8,48+9,17 = 95,46 мм.

 

К разработке принимаем второй вариант как более экономичный, так как

h1,red = 105,6 мм; h2,red = 95,46мм, h1,red > h2,red ; 105,6 < 95,46.

 

1.2 Определение предварительных размеров поперечных сечений элементов для выбранного оптимального варианта перекрытия

Толщина плиты принимается согласно [8]. Для монолитных перекрытий производственных зданий

Высоту второстепенной балки принимаем

 

(1.9)

 

где - расчетное сопротивление бетона сжатию.

 

 

где - нормативное сопротивление бетона сжатию;

- коэффициент безопасности для бетона.

Для бетона С20/25:

 

 

 

По конструктивным требования:

 

 

Окончательно принимаем

Ширина второстепенной балки

 

.

 

Принимаем

Высоту главной балки принимаем

 

(1.11)

 

 

По конструктивным требованиям

 

 

Окончательно принимаем

Ширину главной балки определяем

 

 

Окончательно принимаем

Размеры поперечного сечения квадратной колонны и определяем:

 

 

 

Окончательно принимаем

 

 

 

 

Расчёт и конструирование монолитной балочной плиты

 

Исходные данные

 

Нагрузка, действующая на перекрытие, состоит из постоянной и временной. Постоянная нормативная нагрузка gk состоит из веса пола и веса железобетонной плиты с затиркой цементным раствором снизу (толщиной 0,5 см). Значение временной нормативной нагрузки qн принимают по заданию. Расчётные постоянную «g» и временную «q» нагрузку вычисляют путём умножения нормативных на соответствующие коэффициенты безопасности по нагрузке, т. е.

 

g = Σgn·γfi , (2.1)

 

q = qn·γf , (2.2)

 

где γf -коэффициент безопасности по нагрузке, принимаемый по [1, приложение А].

Полная расчётная нагрузка на 1м2 перекрытия составит

 

Fd=Gd+Qd. (2.3)

 

Подсчёт нагрузок производим в табличной форме (таблица 2.1).

 

Таблица 2.1 – Нагрузки, действующие на 1м2 плиты

 

Наименование нагрузки Нормативная нагрузка, кПа Коэффициент безопасности по нагрузке Расчетная нагрузка, кПа
Асфальтобетон t = 20мм, 0,44 1,35 0,594
Лёгкий бетон t=60мм, 0,36 1,35 0,486
Собственный вес плиты , 1,75 1,35 2,363
Итого: постоянная Gk   2,55 1,35 Gd = 3,4425
временная Qk 10,33 1,5 Qd = 15,495
полная Fk = 12,87   Fd = 18,983

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.