Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Расчет плиты перекрытия по нормальным сечениямСтр 1 из 5Следующая ⇒
Введение
Многоэтажные промышленные здания служат для размещения различных производств – легкого машиностроения, приборостроения, цехов химической, электротехнической, радиотехнической, легкой промышленности и др., а также базисных складов, холодильников, гаражей и т. п. В зависимости от назначения здания, района строительства, условий эксплуатации, архитектурного замысла и других факторов многоэтажные здания имеют различные конструктивные схемы. Различают многоэтажные промышленные здания каркасные и с неполным каркасом. В каркасных зданиях конструкции четко разделены на несущие и ограждающие, что дает возможность применять наиболее целесообразные материалы и значительно снизить массу строительного объекта. Каркас обеспечивает широкие возможности планировочных решений, что особенно важно для производственных зданий. Здания с неполным каркасом возводят с наружными несущими крупноблочными или кирпичными стенами и внутренним каркасом. Многоэтажные промышленные здания проектируют, как правило, каркасными с навесными панелями или самонесущими кирпичными стенами. Конструктивные элементы каркасных многоэтажных зданий – колонны, балки, ригели, плиты междуэтажных перекрытий, вертикальные связи, объединенные в пространственную систему, воспринимают все нагрузки и передают их через фундаменты на грунт. Высоту промышленных зданий обычно принимают по условиям технологического процесса в пределах от 3 до 7 этажей (при общей высоте до 40м), а для некоторых видов производств с нетяжелым оборудованием, устанавливаемым на перекрытиях, до 12…14 этажей. Ширина промышленных зданий может быть равной 15…36 м и более.
1.Задачи курсового проекта
Цель курсового проекта – закрепить теоретические знания, научиться работать с нормативной и технической литературой, совершенствовать навыки выполнения и чтения строительных чертежей. Исходные данные для проектирования задаются в задании на проект. В состав курсового проекта входит проектирование (расчет и конструирование) конструкций сборных железобетонных и стальных элементов многоэтажного здания. Заданием предусматривается проектирование следующих элементов: – ребристая плита перекрытия; – сборного разрезного ригеля; – сборной средней колонны 1 этажа; – монолитного железобетонного фундамента стаканного типа; – стальной балки перекрытия; – стальной колонны. Исходные данные для проектирования: 1. Размер здания в плане: - ширина 17,1м - длина 75м 2. Количество этажей – 4 3. Высота этажа – 5.4м 4. Пол (полная нормативная нагрузка) – 0,8 кПа 5. Временная нормативная нагрузка: временная кратковременная часть -5,7 кПа временная длительнодействующая часть – 6,2 кПа 6. Дополнительные данные: - применяемая арматура: А4 - применяемый бетон: В30 2.Компоновка конструктивной схемы здания
В задании на курсовой проект указана общая длина и ширина здания (в осях), а также сетка колонн. Необходимо назначить размеры сечения плит перекрытия и покрытия, ригелей и колонн. В курсовом проекте необходимо выполнить компоновку железобетонного каркаса. Наружные стены здания предполагается выполнить из самонесущих кирпичных стен с «нулевой» привязкой. Толщину стен можно принять равными 510мм, в предположении дополнительного наружного утепления. Наиболее выгодной компоновка считается, когда наиболее нагруженный элемент перекрытия – ригель, расположен в поперечном направлении. По местоположению в перекрытии различают плиты рядовые (П1), межколонные средние и межколонные крайние (П3). Межколонные плиты имеют вырезы в торцах для огибания колонн. Кроме того в здании предусматриваются доборные плиты (П2). Рядовые плиты перекрытия в проекте необходимо принимать ребристые с номинальной шириной 1200-2000мм. Кроме того, в перекрытии применяются доборные плиты перекрытия шириной, соответственно, 600-1000мм. В основном высоту всех плит перекрытия назначают одну на все перекрытие. Высоту плиты перекрытия можно приблизительно определить по формуле: ,
при этом высота плиты перекрытия должна быть кратна 50мм. Длина плиты перекрытия lпл определяется по формуле:
.
Колонны смешанных каркасов обычно имеют квадратное сечение, размеры которых обычно не меняют по всей высоте здания. Размер определяют по колоннам первого этажа. Приблизительно усилие в колонне можно определить по формуле:
,
где Р – полная временная нагрузка; В, L – размер сетки колонн; n – количество этажей. (кН) При расчетной нагрузке на колонну 1500-2500кН размер принимается 400×400мм. Длина ригеля определяется по формуле: (м) В проекте необходимо запроектировать ригель с нижними полками. Сечение ригеля приведено на рисунке 2.2. Высоту сечения ригеля приблизительно можно определить, в зависимости от величины временной нормативной нагрузки Р, по формуле: .
Т.к. Р=8,5, то берём
Ширина ригеля назначается по формуле:
.
Тогда длина плиты равна (м) высота плиты равна (м), что кратно 50.
Рисунок 2.2 – Сечение ригеля
Для полученного варианта компоновки этажа сборного перекрытия составляется общая ведомость элементов. Таблица 2.1 - Ведомость элементов
Объем бетона плиты перекрытия определяется по формуле: где - ширина плиты перекрытия; - высота плиты перекрытия; - длина плиты перекрытия; - коэффициент уменьшения объема бетона элементов.
(м3) (м3)
Масса плиты перекрытия определяется по формуле: , где r=2,5т/м3 – плотность тяжелого бетона.
(т) (т) Объем бетона ригеля определяется по формуле: где - площадь сечения ригеля, в м2 определяется по формуле: геометрические размеры необходимо подставлять в формулу в м; - длина ригеля;
(м2) (м3)
Масса ригеля определяется по формуле: .
(т)
Объем бетона колонны определяется по формуле: , где - размер сечения колонны; - высота этажа.
(м3)
Масса колонны определяется по формуле: .
(т)
3.Расчет плиты перекрытия
Общие данные
Необходимо запроектировать ребристую плиту перекрытия без поперечных ребер. Истинная ширина плиты уменьшается на 15мм. Ширина ребра плиты назначается в зависимости от пролета и нагрузки. Чем больше пролет и нагрузка на плиту, тем больше ширина ребра. Расчет плиты перекрытия по нормальным сечениям
Основной расчет плиты перекрытия по первой группе предельных состояний сводится к определению необходимой площади сечения растянутой арматуры от эксплуатационной нагрузки. Расчетная схема и эпюра моментов плиты перекрытия приведена на рисунке 3.2. Рисунок 3.2 - Расчетная схема и эпюра моментов плиты перекрытия
Расчет нагрузки, действующей на плиту перекрытия лучше всего определять по таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Нагрузки на плиту перекрытия, кПа
Расчетные значения нагрузок определяются произведением нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке . Значение собственного веса пола определено заданием. Коэффициент надежности по нагрузке gfдля пола принято условно. Остальные значения коэффициентов надежности по нагрузке в таблице указаны согласно таблицы 1 и пункта 3.2 СНиП 2.01.07-85*«Нагрузки и воздействия».
(кН\м2) (кН/м2) (кН/м2)
Нормативное значение нагрузки от собственного веса плиты перекрытия можно определить по формуле: , где - масса плиты, т; 10 – умножаем, если масса плиты в тоннах; lпл и bпл – соответственно конструктивная длина и ширина плиты перекрытия, м. (кПа)
Нагрузка q, указанная на расчетной схеме, определяется по формуле (приводим всю ширину плиты к линии в расчётной схеме):
(кН/м)
Расчет плиты перекрытия необходимо выполнять на максимальное значение изгибающего момента, возникающего в середине пролета:
(кНм)
Плита перекрытия имеет П-образное сечение, для выполнения расчета его необходимо преобразовать в тавровое сечение. Тавровое сечение, в зависимости от прохождения сжатой зоны, рассчитывается двумя способами: 1. Сечение прямоугольного вида (сжатая зона проходит в полке); 2. Сечение таврового вида (сжатая зона заходит в ребро). Сечение плит перекрытия таково, что обычно сжатая зона проходит в полке плиты перекрытия и его можно рассчитывать как прямоугольное. Для определения места прохождения границы сжатой зоны необходимо определить граничное значение изгибающего момента, при котором высота сжатой зоны xнаходится по формуле:
,
т.е. в основной формуле значение высоты сжатой зоны х равняется высоте полки . Для расчета необходимо назначить первоначальное значение расчетной высоты
, изначально а можно принять равным 30…50мм. В результате, если значение внешнего момента не больше значения граничного момента М≤Мгр,то сечение можно считать как прямоугольное. Если значение внешнего момента больше значения граничного момента М>Мгр, то при данном внешнем моменте сжатая зона заходит в ребро. В таком случае лучше всего изменить размеры сечения плиты перекрытия, высоту полки плиты или полную высоту сечения. Расчетное сечение приведено на рисунке 3.4.
Рисунок 3.4 – Расчетное сечение плиты перекрытия
Значение , вводимое в расчет, принимают из условия, что ширина свеса полки в каждую сторону от ребра bsv должна быть не более 1/6 пролета элемента l0 и не более: а) при – ; б) при – В качестве продольной арматуры необходимо применять арматуру классов А400, диаметр арматуры желательно применять не более 32мм. Количество стержней допустимо применять 2 или 4. При этом предпочтение необходимо отдавать применению двух стержней. Для определения требуемого значения площади арматуры необходимо выполнить следующие расчеты:
По полученному значению определяем значение относительной высоты сжатой зоны по формуле или по таблице 3.2. По таблице 3.3 определяем граничное значение относительной высоты сжатой зоны. Если значение , то размеры сечения достаточны и можно определить требуемую площадь сечения арматуры, предварительно определив значение коэффициента h по формуле или по таблице 3.2. В случае если , то лучше всего изменить размеры принятого сечения.
Расчёт:
Назначаем b=100мм (мм) (м) Тогда (кН*м)
Т.к. Мгр>Mmax, то сечение считаем как прямоугольное:
Относительной высоты сжатой зоны
Т.к. для арматуры А400, то требуемая площадь арматуры определится по формуле:
.
По требуемой площади арматуры подбирается количество и диаметр арматуры из сортамента, при этом общая площадь подобранной арматуры должна быть равной или большей требуемого значения:
мм – для 2х стержней.
В железобетонных элементах площадь сечения продольной растянутой арматуры, в процентах от площади сечения бетона, равной произведению ширины прямоугольного сечения, либо ширины ребра таврового (двутаврового) сечения, на рабочую высоту сечения % следует принимать не менее 0,1%.
Для 2х стержней:
После подбора арматуры необходимо выполнить проверку возможности ее размещения в сечении. Согласно конструктивным требованиям в закрытых помещениях при повышенной влажности величину защитного слоя (t) для продольной рабочей арматуры можно принять не менее 25мм (считая, что плита изготовлена на заводе, защитный слой можно уменьшить до 20мм) и не менее диаметра рабочей арматуры. Минимальное расстояние между стержнями в свету при вертикальном армирование необходимо применять не менее 50мм (п. 8.3.3. СП 52-101-2003). Схема размещения арматуры в одном ребре указана на рисунке 3.5 (а – в каждом ребре один стержень, б – в каждом ребре 2 стержня). В результате принятое первоначально значение расстояния от равнодействующей усилий в растянутой арматуре до грани растянутой зоны а должно быть больше или равно минимального значения. В противном случае необходимо назначить новое значение а и выполнить перерасчет. Кроме того, необходимо проверить возможность размещения арматуры в ребре по ширине (b/2) и в случае необходимости увеличить значение ширины ребра b. а) б) Рисунок 3.5 – К определению минимального защитного слоя Для 2х стержней:
При принятой арматуре с площадью следует определить несущую способность элемента, выполняем проверку:
Окончательно принимаем 2 стержня,d=28мм, ,b/2=100. Если проверка выполнились, то выполняем несущую способность элемента Проверка выполняется, следовательно можно продолжить расчет.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 333. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |