Расчёт и конструирование монолитного перекрытия

6. Расчёт и конструирование монолитного перекрытия

6.1 Компоновка ребристого монолитного перекрытия

Проектируем монолитное ребристое перекрытие с продольными главными балками и поперечными второстепенными балками. При этом пролёт между осями рёбер равен  (второстепенные балки располагаем через  пролёта главной балки). Предварительно задаёмся размерами сечений балок:

- главная балка см. Принимаем см, см, принимаем см.

- второстепенная балка см. Принимаем см, см, принимаем см.

6.2 Расчёт многопролётной плиты монолитного перекрытия

Рекомендуемые материалы

6.2.1 Расчётный пролёт и нагрузки

Рис. 8 Монолитная плита ребристого перекрытия

Бетон класса В25 МПа, МПа.

Арматура класса АI Æ6 МПа в сварной рулонной сетке.

Расчётный пролёт плиты равен расстоянию в свету между гранями рёбер в средних пролётах м.

В крайних пролётах при опирании плиты на наружнюю стену

м

где м- привязка оси к внутренней грани стенки.

м – величина опирания плиты на стену.

Расчётный пролёт плиты в продольном направлении м. где 0,25- ширина главной балки.

Отношение пролётов - плита рассчитывается как работающая в коротком направлении.

Таблица - Нагрузки на 1 м² монолитного перекрытия

Полная расчётная нагрузка  кПа.

Для расчёта многопролётной плиты выделяем полосу шириной 1 м, при этом расчётная нагрузка на 1 м длины с учётом коэффициента кПа.

Изгибающие моменты балки определяем как для многопролётной неразрезной балки шириной 100 см с пролётами, равными шагу второстепенных балок с учётом перераспределения моментов.

Рис. 9 К расчёту плиты ребристого монолитного перекрытия

В средних пролётах и на средних опорах

кНсм

В первом пролёте

кНсм

На первой промежуточной опоре

 кНсм

Средние пролёты плиты окаймлены по контуру монолитно связанными с ними балками и под влиянием возникающих распоров изгибающие моменты уменьшаются на 20%, если условие не соблюдается и момент на средней опоре не надо уменьшать на 20%.

6.2.2 Подбор сечений продольной арматуры

В средних пролётах и на средней опоре

см

 кНсм

α_m=

Из таблицы находим η=0,985

А_s= см²

Принимаем сетку 3Æ6 АI -см² и соответствующую сетку с шагом 100-200 мм в продольном и поперечном направлении.

В первом пролёте  кНсм

α_m=

Из таблицы находим η=0,975

А_s= см²

Принимаем сетку 5Æ6 АI -см² и соответствующую сетку с шагом 100-200 мм в продольном и поперечном направлении.

На первой промежуточной опоре. Сечение работает как прямоугольное.

 кНсм

α_m=

Из таблицы находим η=0,983

А_s= см²

Принимаем сетку 5Æ6 АI -см² – две гнутые сетки по 3Æ6 в каждой.

6.3 Расчёт многопролётной второстепенной балки

6.3.1 Расчётный пролёт и нагрузки

Расчётный момент второстепенной балки равен расстоянию в свету между главными балками для средних пролётов.

м

где мм- ширина сечения главной балки.

В крайних пролётах

 м

где мм- величина опирания на стенку второстепенной балки.

Расчётные нагрузки на 1 м длины второстепенной балки.

- постоянная от веса плиты и пола кН/м.

- постоянная для балки сечением 20х40 кН/м.

- с учётом  кН/м.

- временная с учётом коэффициента  кН/м.

- полная  кН/м.

Рис. 10 К расчёту второстепенной балки

6.3.2 Расчётные усилия

Изгибающие моменты балки определяем как для многопролётной неразрезной балки с учётом перераспределения моментов.

В средних пролётах и на средних опорах

кНсм

В первом пролёте

кНсм

На первой промежуточной опоре

 кНсм

Отрицательный момент во втором пролёте на расстоянии  от опоры определяется по формуле

где - коэффициент определяемый в зависимости от отношения  можно принять равным 40 % от момента на промежуточной опоре.

кНсм.

Поперечные силы:

- на крайней опоре кН

- на первой промежуточной опоре кН

- справа от опоры кН

6.3.3 Определение высоты балки

Высоту сечения определяем по опорному моменту при , поскольку на опоре момент определяют с учётом образования пластического шарнира. Находим .На опоре момент отрицательный- полка ребра в растянутой зоне. Сечение работает как прямоугольное с шириной ребра см.

см

см

Принимаем см, см, см.

В пролётах сечение тавровое с полкой в сжатой зоне. Расчётная ширина полки при  равна см.

6.3.4 Расчёт прочности по сечениям нормальным к продольной оси

Сечение в средних пролётах и на средних опорах

 кНсм

α_m=

Из таблицы находим η=0,995;

см

Нейтральная ось проходит в полке.

А_s= см²

Принимаем 2Æ16 АI -см^2. В первом пролёте

 кНсм

α_m=

Из таблицы находим η=0,995

А_s= см²

Принимаем 2Æ20 АI -см².

На первой промежуточной опоре

 кНсм

α_m=

Из таблицы находим η=0,995

А_s= см²

Принимаем 2Æ18 АI -см²

На отрицательный момент во втором пролёте. Сечение работает как прямоугольное.

кНсм

α_m=

Из таблицы находим η=0,995

А_s= см²

Принимаем 2Æ10 АI -см²

6.3.5 Расчёт прочности второстепенной балки по сечениям наклонным к продольной оси

кН. Диаметр поперечных стержней устанавливаем из условия сварки с продольными стержнями Æ20 мм. Принимаем мм АI - число каркасов 2 с  см². Шаг поперечных стержней на приопорных участках при см.

смсм.

Принимаем  см.

кН/м.

Влияние свесов сжатой полки определяется по формуле

Вычисляем

кН

Условие кН/м – выполняется

Требование смсм – выполняется.

При расчёте прочности вычисляем

кНсм.

 кН/мкН/м

Значение с находим по формуле

 м.

 см

Тогда кНкН.® Принимаем кН.

Поперечная сила в вершине наклонного сечения

кН.

Длина проекции расчётного наклонного сечения

м.см.

кН.

Условие прочности кНкН - выполняется. Проверка по сжатой наклонной полосе

Ещё посмотрите лекцию "40 Трансформация политической системы" по этой теме.

Условие прочности

 кН.

®условие выполняется, прочность обеспечена.