Реферат: Расчет ребристых перекрытий многопролетных промышленных зданий

--PAGE_BREAK--Расчетная схема монолитной плиты


<img border=«0» width=«52» height=«47» src=«ref-1_1504928694-192.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043">  — плита балочного типа, <img border=«0» width=«52» height=«47» src=«ref-1_1504928886-192.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044">  — плита, опертая по контуру
<img border=«0» width=«164» height=«95» src=«ref-1_1504929078-769.coolpic» v:shapes="_x0000_i1045">
Рассчитываем плиту, как плиту балочного типа.

Для расчета монолитной плиты вырезаем полоску шириной 1м в направлении короткой стороны.
<img border=«0» width=«453» height=«290» src=«ref-1_1504929847-2777.coolpic» v:shapes="_x0000_i1046">
<img border=«0» width=«409» height=«67» src=«ref-1_1504932624-1065.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047">


Сбор нагрузок на монолитную плиту




<img border=«0» width=«388» height=«163» src=«ref-1_1504933689-2156.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048">


Уточнение размеров монолитной плиты


1)                Определение расчетных данных


Ммах =Мв=10,1 кн×м
ПО СНиП определяем: монолитные плиты армируются сварными сетками, выполненными из арматурной проволоки Вр-Iс <img border=«0» width=«167» height=«24» src=«ref-1_1504935845-297.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049"> . Монолитные ребристые перекрытия изготовляют из тяжелого бетона естественного твердения класса В15 — В25. Принимаем класс бетона В25 с <img border=«0» width=«176» height=«24» src=«ref-1_1504936142-324.coolpic» v:shapes="_x0000_i1050">

По СНиП находим xR=0,565

2)                Задаемся шириной <img border=«0» width=«49» height=«19» src=«ref-1_1504936466-130.coolpic» v:shapes="_x0000_i1051">По таблицам определяем: <img border=«0» width=«173» height=«24» src=«ref-1_1504936596-291.coolpic» v:shapes="_x0000_i1052">

3)                Определяем требуемое значение рабочей высоты элемента
<img border=«0» width=«360» height=«77» src=«ref-1_1504936887-1217.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053">
Назначаем hкратную 1см Þ h= <metricconverter productid=«0,1 м» w:st=«on»>0,1 м.


Армирование монолитной плиты


1)                Определение максимального поперечного сечения арматуры

Определяем коэффициент А0:
<img border=«0» width=«113» height=«48» src=«ref-1_1504938104-316.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054">где <img border=«0» width=«69» height=«24» src=«ref-1_1504938420-161.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055">

<img border=«0» width=«199» height=«67» src=«ref-1_1504938581-671.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056">
Определяем коэффициенты x и h:
x = 0,085<xR, h =0,950
Определяем требуемую площадь поперечного сечения арматуры:
<img border=«0» width=«348» height=«48» src=«ref-1_1504939252-745.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057">
2)                Определение минимального поперечного сечения арматуры

Определяем коэффициент А0:
<img border=«0» width=«113» height=«48» src=«ref-1_1504939997-313.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058">где <img border=«0» width=«69» height=«24» src=«ref-1_1504938420-161.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059">

<img border=«0» width=«197» height=«67» src=«ref-1_1504940471-681.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060">
Определяем коэффициенты x и h:
x = 0,07<xR, h =0,965
Определяем требуемую площадь поперечного сечения арматуры:
<img border=«0» width=«348» height=«48» src=«ref-1_1504941152-766.coolpic» v:shapes="_x0000_i1061">
Окончательно получаем:
<img border=«0» width=«108» height=«51» src=«ref-1_1504941918-415.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062">
Предлагаются 2 варианта армирования монолитной плиты:

1)                Рулонными сетками

2)                Плоскими сетками

Сетки укладываются согласно эпюре изгибающих моментов
<img border=«0» width=«246» height=«220» src=«ref-1_1504942333-1892.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063">
d1, d2 — диаметр продольной и поперечной арматуры

S1,
S2 — шаг продольной и поперечной арматуры

с1, с2 — выпуск продольной и поперечной арматуры

L — длина сетки

В — ширина сетки

На изготовление сеток идет арматурная проволока Вр-Iдиаметром 3,4,5 мм и арматура класса А-IIIдиаметром <metricconverter productid=«6,8 мм» w:st=«on»>6,8 мм. Продольная и поперечная арматура ставится с шагом кратным <metricconverter productid=«50 мм» w:st=«on»>50 мм (100, 150, 200, 250мм). В рулонных сетках продольную арматуру можно изготавливать из арматурной проволоки.

Вырезав полоску шириной 1м, арматуру считаем тоже на 1 м:

<img border=«0» width=«113» height=«91» src=«ref-1_1504944225-568.coolpic» v:shapes="_x0000_i1064">

Т.к. <img border=«0» width=«175» height=«25» src=«ref-1_1504944793-352.coolpic» v:shapes="_x0000_i1065">, то принимаем армирование рулонными сетками. По Аsтрminподбираем рулонную сетку С1, которая раскладывается поперек второстепенных балок по всей длине перекрытия с перехлестом в поперечном направлении не менее <metricconverter productid=«200 мм» w:st=«on»>200 мм. Для крайнего пролета и крайней опоры укладываем дополнительную рулонную сетку С2. Ширина сетки С2 ≥1,25Lплиты.
<img border=«0» width=«447» height=«106» src=«ref-1_1504945145-999.coolpic» v:shapes="_x0000_i1066">
Сетки С1 и С2 принимаем по ГОСТ 23279-85 со следующими маркировками:

Сетка С1 с продольной рабочей арматурой
<img border=«0» width=«371» height=«41» src=«ref-1_1504946144-802.coolpic» v:shapes="_x0000_i1067">
на <metricconverter productid=«1 метр» w:st=«on»>1 метр ширины плиты

Сетка С2 с поперечной рабочей арматурой

Арматура в сетке С2 определяется, как разница максимально-требуемой арматурой и той поперечной арматурой, которую подобрали в сетке С1. Для сетки С2 Аsтрmin= Аsтрmax — Аs (попер. ар-ры сетки С1) =3,13-2,515=0,615 см2.
<img border=«0» width=«364» height=«41» src=«ref-1_1504946946-799.coolpic» v:shapes="_x0000_i1068"> 
на <metricconverter productid=«1 метр» w:st=«on»>1 метр ширины плиты


    продолжение
--PAGE_BREAK--Расчетная схема второстепенной балки


<img border=«0» width=«428» height=«274» src=«ref-1_1504947745-3526.coolpic» v:shapes="_x0000_i1069">
<img border=«0» width=«408» height=«365» src=«ref-1_1504951271-4761.coolpic» v:shapes="_x0000_i1070">


Уточнение размеров второстепенной балки


1) Расчетные данные: <img border=«0» width=«265» height=«48» src=«ref-1_1504956032-770.coolpic» v:shapes="_x0000_i1071">

Балки армируются сварными каркасами. Продольная рабочая арматура каркаса выполняется из арматуры класса А-IIIÆ10мм и более. <img border=«0» width=«271» height=«25» src=«ref-1_1504956802-421.coolpic» v:shapes="_x0000_i1072">

2) Определяем требуемое значение рабочей высоты элемента:
<img border=«0» width=«297» height=«63» src=«ref-1_1504957223-1191.coolpic» v:shapes="_x0000_i1073"><img border=«0» width=«12» height=«23» src=«ref-1_1504958414-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1074">
Назначаем высоту кратную 5 см: hтр=0,45м.

Проверка: В= (0,3¸0,5) h. Условие выполняется.

Чтобы перейти к дальнейшему расчету нужно перейти к расчетному тавровому поперечному сечению и задаться размерами:
<img border=«0» width=«453» height=«77» src=«ref-1_1504958487-1290.coolpic» v:shapes="_x0000_i1075">
Принимаем b
¢
f=0,63м.

От действия положительного изгибающего момента второстепенная балка рассчитывается как элемент таврового профиля. От действия отрицательного изгибающего момента балка рассчитывается как прямоугольный элемент.


Расчет второстепенной балки на действие положительных изгибающих моментов


1) Расчетные данные: Мкр =100,4 кН
×м Мср =63,7 кН
×м

gв2 =0,9 RВ =13,05 Мпа,
x
R=0,565 RS=365 Мпа

Балки армируются сварными каркасами, в которых рабочая продольная арматура идет класса А-III.

2) Определяем положение границы сжатой зоны бетона:
<img border=«0» width=«519» height=«44» src=«ref-1_1504959777-992.coolpic» v:shapes="_x0000_i1076">
3)                Определяем коэффициент А0
<img border=«0» width=«109» height=«48» src=«ref-1_1504960769-314.coolpic» v:shapes="_x0000_i1077"> 
Расчет будем вести отдельно для крайнего и среднего пролетов:
<img border=«0» width=«457» height=«60» src=«ref-1_1504961083-1274.coolpic» v:shapes="_x0000_i1078"> 
4) Определяем требуемую площадь арматуры:
<img border=«0» width=«537» height=«90» src=«ref-1_1504962357-1447.coolpic» v:shapes="_x0000_i1079">
Так как ширина полки: 10 <b<<metricconverter productid=«30 мм» w:st=«on»>30 мм следует устанавливать 2 каркаса с рабочей арматурой по 2 или 4 стержня.

Нижняя продольная арматура в каркасе К-1 подбирается по <img border=«0» width=«47» height=«25» src=«ref-1_1504963804-159.coolpic» v:shapes="_x0000_i1080">в крайнем пролете, а в каркасе К-2 подбирается по <img border=«0» width=«45» height=«25» src=«ref-1_1504963963-158.coolpic» v:shapes="_x0000_i1081">в среднем пролете.

По результатам подбора получилось следующее:

Для каркаса К-1: A-
IIIс
AS (2Æ16 + 2Æ14) =7,1 см2

Для каркаса К-2: A-
IIIс
AS (2Æ18) = 5,09 см2

Верхняя арматура в каркасе К-1 и К-2 ставится конструктивно при пролете до <metricconverter productid=«6 м» w:st=«on»>6 м — Æ10мм, при большем пролете — Æ12мм. В нашем случае Æ10мм.


Расчет второстепенной балки на действие отрицательных изгибающих моментов


1) Расчетные данные: Мв =100,4 кН
×м Мс =63,7 кН
×м

gв2 =0,9 RВ =13,05 Мпа,
x
R=0,565 RS=365 Мпа

Балки армируются сварными каркасами, в которых рабочая продольная арматура идет класса А-III.

2) Определяем положение границы сжатой зоны бетона:
<img border=«0» width=«519» height=«44» src=«ref-1_1504959777-992.coolpic» v:shapes="_x0000_i1082">
3) Определяем коэффициент А0<img border=«0» width=«108» height=«48» src=«ref-1_1504965113-312.coolpic» v:shapes="_x0000_i1083"> Расчет будем вести отдельно для крайнего и среднего пролетов:
<img border=«0» width=«482» height=«67» src=«ref-1_1504965425-1271.coolpic» v:shapes="_x0000_i1084">
4)                Определяем требуемую площадь арматуры:
<img border=«0» width=«511» height=«90» src=«ref-1_1504966696-1394.coolpic» v:shapes="_x0000_i1085">
Арматуру для сетки С3 подбираем по <img border=«0» width=«41» height=«25» src=«ref-1_1504968090-152.coolpic» v:shapes="_x0000_i1086">, а для С4 по <img border=«0» width=«41» height=«25» src=«ref-1_1504968242-150.coolpic» v:shapes="_x0000_i1087">
<img border=«0» width=«437» height=«140» src=«ref-1_1504968392-2027.coolpic» v:shapes="_x0000_i1088">
Т.к. ширина сетки <3630 мм, то рулонные сетки раскладывают вдоль главных балок с рабочей поперечной арматурой. Если больше, то укладывают плоские сетки с нахлестом поперек главных балок с продольной рабочей арматурой. Применяем рулонные сетки вдоль главных балок с поперечной рабочей арматурой.

По результатам подбора получаем:

Сетки С3 и С4 принимаем по ГОСТ 23279-85 со следующими маркировками:

Сетка С3 с поперечной рабочей арматурой
<img border=«0» width=«359» height=«44» src=«ref-1_1504970419-795.coolpic» v:shapes="_x0000_i1089"> на <metricconverter productid=«1 метр» w:st=«on»>1 метр ширины плиты
Сетка С4 с поперечной рабочей арматурой
<img border=«0» width=«352» height=«44» src=«ref-1_1504971214-782.coolpic» v:shapes="_x0000_i1090"> на <metricconverter productid=«1 метр» w:st=«on»>1 метр ширины плиты


    продолжение
--PAGE_BREAK--Расчет второстепенной балки на прочность по наклонному сечению


1) Расчетные данные: Qmax=129,9кН, gв2= 0,9, Rb,t=0,9×1,05=0,945 Мпа, jв2=2, jв3=0,6. Определяем количество и Æ поперечной арматуры: n-2, d
w³1/4 dmax
<img border=«0» width=«508» height=«41» src=«ref-1_1504971996-865.coolpic» v:shapes="_x0000_i1091">
Назначаем шаг поперечной арматуры:
<img border=«0» width=«176» height=«43» src=«ref-1_1504972861-323.coolpic» v:shapes="_x0000_i1092">
Защитный слой бетона: c
³
d1

В плитах: с
³ <metricconverter productid=«10 мм» w:st=«on»>10мм

В балках: h
³<metricconverter productid=«250 мм» w:st=«on»>250 ммÞ с ³ <metricconverter productid=«20 мм» w:st=«on»>20 мм

Расстояние между стержнями: <img border=«0» width=«124» height=«48» src=«ref-1_1504973184-378.coolpic» v:shapes="_x0000_i1093">

Принимаемс = <metricconverter productid=«20 мм» w:st=«on»>20 мм,
d1 = <metricconverter productid=«18 мм» w:st=«on»>18 мм, с1 = <metricconverter productid=«25 мм» w:st=«on»>25 мм


h0 = 450-20-18-25/2 = <metricconverter productid=«392,5 мм» w:st=«on»>392,5 мм

В приопорной части шаг поперечной арматуры назначают

<img border=«0» width=«175» height=«41» src=«ref-1_1504973562-344.coolpic» v:shapes="_x0000_i1094">т.к.
h= 392,5мм Þ S= <metricconverter productid=«200 мм» w:st=«on»>200мм

В средней части при h
<<metricconverter productid=«300 мм» w:st=«on»>300 мм поперечная арматура не ставится, а при h
><metricconverter productid=«300 мм» w:st=«on»>300 мм поперечные стержни ставятся не реже, чем: <img border=«0» width=«115» height=«41» src=«ref-1_1504973906-301.coolpic» v:shapes="_x0000_i1095">

Т.к.
h= <metricconverter productid=«450 мм» w:st=«on»>450 мм
Þ
S= <metricconverter productid=«340 мм» w:st=«on»>340 мм, принимаю
S=300 мм.

2)                Сжатые полки отсутствуют, значит коэффициент jf=0

3)                Продольной силы нет, принимаем jп = 0

4)                Считаем величину Мв:
<img border=«0» width=«505» height=«27» src=«ref-1_1504974207-806.coolpic» v:shapes="_x0000_i1096">
5)                Определяем интенсивность армирования:
<img border=«0» width=«497» height=«124» src=«ref-1_1504975013-1955.coolpic» v:shapes="_x0000_i1097">
6)                Ищем длину проекции наклонной трещины на продольную ось (расстояние от опоры до конца наклон. трещины):
Если: <img border=«0» width=«216» height=«104» src=«ref-1_1504976968-865.coolpic» v:shapes="_x0000_i1098">
В любом случае принимают:
<img border=«0» width=«68» height=«47» src=«ref-1_1504977833-242.coolpic» v:shapes="_x0000_i1099">
q1 — условная равномерно распределенная нагрузка от внешних сил
<img border=«0» width=«344» height=«91» src=«ref-1_1504978075-1254.coolpic» v:shapes="_x0000_i1100">
Условие выполняется.

7)                Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую сжатой зоной бетона
<img border=«0» width=«211» height=«88» src=«ref-1_1504979329-719.coolpic» v:shapes="_x0000_i1101">
8)                Определяем с0 (длина проекции наклон. трещины на продольную ось):
<img border=«0» width=«504» height=«52» src=«ref-1_1504980048-1176.coolpic» v:shapes="_x0000_i1102">
Принимаем с0=0,69м

9)                Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую поперечной арматурой<img border=«0» width=«237» height=«25» src=«ref-1_1504981224-390.coolpic» v:shapes="_x0000_i1103">

10)            Делаем проверку прочности
<img border=«0» width=«185» height=«48» src=«ref-1_1504981614-530.coolpic» v:shapes="_x0000_i1104">
Условие не выполняется Þ поставленной поперечной арматуры недостаточно, значит увеличиваем диаметр, либо уменьшаем шаг и расчет проводим заново начиная с 5 пункта.

Принимаем S=200мм и ставим арматуру dw=8 мм A-
III
c
As,
w (2Æ8) = 1,01 см2
Rs,w = 285 Мпа

5)                Определяем интенсивность армирования
<img border=«0» width=«397» height=«96» src=«ref-1_1504982144-1222.coolpic» v:shapes="_x0000_i1105">
6)                Ищем длину проекции наклонной трещины на продольную ось
Если: <img border=«0» width=«216» height=«104» src=«ref-1_1504983366-872.coolpic» v:shapes="_x0000_i1106">
В любом случае принимают:
<img border=«0» width=«68» height=«47» src=«ref-1_1504977833-242.coolpic» v:shapes="_x0000_i1107">
q1 — условная равномерно распределенная нагрузка от внешних сил
<img border=«0» width=«297» height=«91» src=«ref-1_1504984480-1178.coolpic» v:shapes="_x0000_i1108">
Условие выполняется.

7) Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую сжатой зоной бетона
<img border=«0» width=«221» height=«88» src=«ref-1_1504985658-730.coolpic» v:shapes="_x0000_i1109">
8) Определяем коэффициент с0:
<img border=«0» width=«517» height=«52» src=«ref-1_1504986388-1202.coolpic» v:shapes="_x0000_i1110">
Принимаем с0=0,61м

9) Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую поперечной арматурой <img border=«0» width=«246» height=«25» src=«ref-1_1504987590-410.coolpic» v:shapes="_x0000_i1111">

10)            Делаем проверку прочности
<img border=«0» width=«207» height=«48» src=«ref-1_1504988000-573.coolpic» v:shapes="_x0000_i1112">
Условие выполняется Þ поставленной поперечной арматуры достаточно. Окончательно принимаем A-
III
c
As,
w (2Æ8) =1,01см2 с шагом <metricconverter productid=«200 мм» w:st=«on»>200 мм.

11)            Проверка достаточности размеров
jw1=1+5a*µw=1+5*0,075*3,37*10-3=1,0013

µw=<img border=«0» width=«201» height=«47» src=«ref-1_1504988573-525.coolpic» v:shapes="_x0000_i1113">

a=<img border=«0» width=«153» height=«48» src=«ref-1_1504989098-431.coolpic» v:shapes="_x0000_i1114">

jb1=1-b*Rb=1-0,01*13,05=0,87

Q£0.3*jw1*jb1*Rb*b*h0=0,3*1,0013*0,87*13,05*103*0,15*0,393=201,05 кН, 129,9 кН á201,05 кН


    продолжение
--PAGE_BREAK--