Реферат: Сборный вариант плоского перекрытия с балочными плитами

Часть II. Сборный вариант плоского перекрытия с балочными плитами.

1) КОМПОНОВКА И ВЫБОР ВАРИАНТОВ ПЕРЕКРЫТИЯ.

1.1) КОМПОНОВКА ВАРИАНТОВ.

Сборное балочное перекрытие состоит из сборных панелей и поддерживающих их ригелей. Применяем пустотные панели с овальными пустотами. Пустотные панели можно раскладывать только по схеме с вкладышами-распорками между колоннами.

Панели имеют номинальную длину 5-7м. и ширину 1,0-1,5м. В ряде случаев можно применять панели больших размеров. Длина ригеля принимается от 6 до 8м.

Рассмотрим 3 варианта конструктивной схемы перекрытия и выберем наиболее экономичный по минимальному объему используемого бетона и веса арматуры.

Рисунок 22- Вариант 1 сборного перекрытия

Число колонн – 12[шт]

Число ригелей – 16 [шт]

Число панелей перекрытия – 100 [шт]

Число вкладышей – 15 [шт]

Рисунок 23 - Вариант 2 сборного перекрытия

Число колонн – 16[шт]

Число ригелей – 20 [шт]

Число панелей перекрытия – 125 [шт]

Число вкладышей – 20 [шт]

Рисунок 24 – Вариант 3 сборного перекрытия

Число колонн – 15[шт]

Число ригелей – 20 [шт]

Число панелей перекрытия – 120 [шт]

Число вкладышей – 18 [шт]

1.2) СРАВНЕНИЕ И ВЫБОР ВАРИАНТА.

Таблица 3 – Сравнение вариантов сборного перекрытия

Принимаем 1 вариант, так как он наиболее экономичный.

1.3) КОРРЕКТИРОВКА ОСНОВНОГО ВАРИАНТА

; [мм];

- ширина ригеля по верху (300мм);

- число ригелей вдоль длины панелей (4 шт);

- число панелей по длине (5 шт);

Рисунок 25 – Привязка панелей перекрытия к осям здания

; [мм];

Рисунок 26 – Откорректированный вариант сборного перекрытия

2) РАСЧЕТ КОНСТРУИРОВАНИЕ ПАНЕЛЕЙ

2.1) ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ И СБОР НАГРУЗОК

Определим площадь поперечного сечения панели:

Рис. 5

Нормативная нагрузка на плиту:

Сбор нагрузок приведён в таблице 2:

Таблица 4 – Сбор нагрузок на панель перекрытия

2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ УСИЛИЙ

Усилия для расчета продолных ребер панели.

- Усилия для расчета по первой группе предельных состояний.

Рисунок 22 – Схема расчета пустотной панели

;

;

;

6188[мм];

85,375[кН∙м];

55,187[кН];

Усилия от полной нормативной нагрузки.

- Усилия для расчета по второй группе предельных состояний.

;

;

;

75,965[кН∙м];

49,105[кН];

Усилия от длительно действующей нагрузки.

2.3. ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛОВ

Бетон В20 R_b =11,5 МПа; E_b =27∙10³ [МПа];

(панель) R_bt =0,9 МПа

0,9 ∙ Rb = 10,35 МПа; 0,9 ∙ Rbt = 0,81 МПа.

Бетон В25 R_b =14,5МПа;

(ригеля) R_bt =0,75МПа

0,9 ∙ Rb = 13,05 МПа; 0,9 ∙ Rbt = 0,675 МПа.

Арматура А-IIIR_s =365МПа (для арматуры диаметром 10-40 мм); . (ригеля) E_s =20∙10⁴ [МПа];

Арматура А-IIR_s =280МПа . (панель)

2.4. Проверка размеров сечения плиты перекрытия

Сечение панели приводим к тавровому.

Рис.7

Проверяем условие прочности по наклонной сжатой полосе:

;;

[кН];

Условие выполняется. Разрушение бетона по наклонной сжатой полосе не произойдет.

2.5. РАСЧЕТ ПАНЕЛЕЙ ПЕРЕКРЫТИЯ ПО ПЕРВОЙ ГРУППЕ

ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ

2.5.1. РАСЧЕТ ПАНЕЛЕЙ ПО СЕЧЕНИЯМ НОРМАЛЬНЫМ К

ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ

- Расчет продольных ребер панели перекрытия.

Расчет производим как для таврового приведенного сечения

1) M=85,375[кН∙м];

0,400-0,035=0,365[м];

; =0,05[м]; =0,365[м];

225,216[кН∙м];

следовательно граница сжатой зоны проходит через полку сечения.

2) 0,400-0,035=0,365[м];

3)

4)

5)

; ; [МПа]; =280[МПа] (по СНиП 2.03.01-84 для арматуры класса А-II).

500[МПа] ( при );

;

0,6316;

6) ;

0,001386 [м² ] или 13,86[см² ];

Принимаем арматуру 7Ø16А-II, [см² ];

7) 2,974[см];

8) Проверка прочности

137,949[кН∙м]>85,375[кН∙м];

Условие выполняется.

2.5.2. РАСЧЕТ ПО СЕЧЕНИЯМ НАКЛОННЫМ К

ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ

- Расчет приопорного участка

=55,187 [кН]

Проверяем необходимость постановки поперечной арматуры по расчёту:

7

Условие не выполняется. Арматуру устанавливаем по расчёту.

Проверяем 1-ое условие прочности на действие поперечной силы по наклонному сечению:

Принимаем из условия свариваемости диаметр поперечной арматуры:

Т.к. участок приопорный, то

Определяем интенсивность хомутов:

Момент, воспринимаемый бетоном сжатой зоны над вершиной наклонного сечения:

=2 - для тяжёлого бетона.

Длина проекции расчетного наклонного сечения:

Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном в вершине наклонного сечения:

Определяем поперечную силу воспринимаемую хомутами:

,

т.е. прочность по наклонному сечению обеспечена.

Проверяем 2-ое условие прочности по наклонному сечению на участке между двумя соседними хомутами:

Все условия выполняются, значит, арматуру подобрали верно.

Средний участок:

Проверяем необходимость постановки поперечной арматуры по расчёту:

Условие не выполняется. Арматуру устанавливаем по расчёту.

Проверяем 1ое условие прочности на действие поперечной силы по наклонному сечению:

Принимаем из условия свариваемости диаметр поперечной арматуры:

Т.к. участок пролетный, то

Определяем интенсивность хомутов:

Момент, воспринимаемый бетоном сжатой зоны над вершиной наклонного сечения:

=2 - для тяжёлого бетона.

Длина проекции расчетного наклонного сечения:

Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном в вершине наклонного сечения:

Определяем поперечную силу воспринимаемую хомутами:

,

т.е прочность по наклонному сечению обеспечена.

Проверяем 2е условие прочности по наклонному сечению на участке между двумя соседними хомутами:

Все условия выполняются, арматуру подобрали верно.

2.5.3 Расчёты на местное действие нагрузок

2,728

10,91

Определяем граничную высоту сжатой зоны по формуле:

где w - характеристика сжатой зоны бетона, определяемая по формуле:

- коэффициент, зависящий от вида бетона, для тяжелого бетона α = 0,85;

- расчетное сопротивление бетона при сжатии,

;

- для ненапрягаемой арматуры;

- расчетное сопротивление арматуры. Для арматурных сеток принимаем арматуру класса Bp-I,

;

- предельное напряжение в арматуре сжатой зоны,

Находим коэффициент α m :

По коэффициенту α m с помощью таблиц определяем коэффициенты η и ξ, которые соответственно равны:

Проверяем, чтобы значение ξ было меньше ξ R :

Определяем требуемую площадь арматуры:

Подбираем сетки:

Рис.9

Площадь рабочей поперечной арматуры на 1 п.м. сетки: Asф = 1,31 см².

2.6. Расчёт плиты перекрытия по второй группе

предельных состояний

Геометрические характеристики приведённого сечения:

Рис. 10

- общая площадь арматуры.

Эквивалентная площадь арматуры:

,- соответственно модули упругости арматуры и бетона.

Площадь бетона:

Приведённая площадь сечения:

Определим статический момент сопротивления относительно нижней грани приведённого сечения:

Положение центра тяжести всего приведенного сечения:

Момент инерции приведённого сечения:

- расстояние от центра тяжести i-го элемента до ц. т. приведённого сечения;

- собственный момент инерции i-го элемента;

Момент сопротивления приведённого сечения:

2.6.1 Расчёты трещиностойкости сечений нормальных

к продольной оси

Панель эксплуатируется в закрытом помещении без агрессивной среды, поэтому ей предъявляется 3-я категория трещиностойкости, т.е. допускается продолжительное и непродолжительное раскрытие трещин.

Допускаемая продолжительная ширина раскрытия трещин , непродолжительная - .

Расчёт на образование трещин:

Трещины не образуются, если соблюдается условие:

,

- максимальный момент от полной нормативной нагрузки;

- момент, при котором трещины образуются.

- пластический момент сопротивления,

- для тавра;

Условие не выполняется, требуется расчет на образование трещин.

Выполняем расчёт на раскрытие трещин.

- диаметр продольной арматуры;

- коэффициент, учитывающий напряжённое состояние (изгибаемый элемент);

- коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки;

- для длительно-действующей нагрузки;

- для кратковременной нагрузки.

- соответствующий момент;

Плечо для соответствующего момента:

- для тяжёлого бетона.

- коэффициент, учитывающий вид арматуры (стержневая).

1) Определяем продолжительную ширину раскрытия трещин:

- момент от продолжительной нагрузки;

2) Определяем непродолжительную ширину раскрытия трещин от полной нагрузки:

- момент от полной нагрузки

3) Определяем непродолжительную ширину раскрытия трещин от длительно действующей нагрузки:

- момент от продолжительной нагрузки

Условие соблюдается, значит, оставляем выбранный диаметр арматуры.

2.6.2 Расчёты трещиностойкости сечений наклонных

к продольной оси

Трещины не образуются, если выполняется следующее условие

- наибольшая величина поперечной силы от полной нормативной нагрузки;

- наибольшая величина поперечной силы, которая воспринимается только бетоном для предельного состояния 2 группы.

Условие выполняется. Трещины не образуются. Поэтому расчёт на образование трещин не производим.

2.6.3. Расчёты прогибов

Прогибы считаем, определяя кривизну с учетом наличия трещин и упругопластических свойств бетона.

Непродолжительная величина прогиба:

- продолжительная величина прогиба;

- прогиб от непродолжительного действия полной нормативной нагрузки;

- прогиб от непродолжительного действия длительной нагрузки;

- прогиб от продолжительного действия длительной нагрузки.

- коэффициент, учитывающий схему загружения;

- соответствующая кривизна элемента;

- соответствующий момент;

-соответствующее плечо пары сил;

- коэффициент, учитывающий работу растянутого бетона на участке между трещинами;

- при непродолжительном действии нагрузки;

- при продолжительном действии нагрузки;

- коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок;

- коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки;

- при продолжительном действии нагрузки;

-при непродолжительном действии нагрузки.

1) Прогиб от непродолжительного действия полной нормативной нагрузки:

- момент от непродолжительной нагрузки;

;

;

;

;

;

2) Прогиб от непродолжительного действия длительной нагрузки:

- момент от длительной нагрузки;

;

;

;

;

;

;

;

2) Прогиб от продолжительного действия длительной нагрузки:

- момент от продолжительной нагрузки;

;

;

;

;

;

;

;

Панель удовлетворяет условиям.

2.7. Проверка плиты перекрытия на нагрузки при транспортировке и монтаже

Для монтажа и транспортировки панели предусматриваются петли из арматуры А-I.

Нагрузка от собственного веса:

- динамический коэффициент;

- нагрузка от собственного веса панели на 1 м².

Подбираем площадь сечения арматуры:

Принимаем 2 стержня из арматуры A-I Æ10 мм: As=1,57 см².

Делаем проверку прочности:

Условие выполняется.

2.8. Расчет монтажных петель

При подъёме петель нагрузка от собственного веса передаётся на 2 петли. Тогда нагрузка на 1 петлю равна:

Подбираем петлю из арматуры A-I диаметром 10 мм и

2.9 Конструирование плиты перекрытия

Рис. 11

Рис. 12

3. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ МНОГОПРОЛЕТНОГО

НЕРАЗРЕЗНОГО РИГЕЛЯ

3.1. ОПРЕДЕЛНИЕ РАЗМЕРОВ СЕЧЕНИЯ

;

=5950[мм];

595,00[мм]=600[мм];

;

180=200[мм];

Рисунок 35 – Назначение размеров неразрезного ригеля.

3.2 Сбор нагрузок на ригель

3.3. Определение расчётных усилий с построением эпюр

Ригель рассчитывают как неразрезную равнопролётную балку (пролёты должны отличаться не более чем на 10%) методом предельного равновесия. Расчётные пролёты принимаются для средних ригелей расстояние между осями колонн;

При различны схемах загружения моменты и поперечные силы определяются по следующим формулам:

- справочный коэффициент, зависящий от схемы загружения и от количества пролётов ригеля;

3.4. Характеристики материалов

Класс бетона согласно заданию – В 25.

=14,5 МПа;

=1,05 МПа.

С учетом длительности действия нагрузки при определяем расчетные сопротивления бетона сжатию и растяжению:

Арматура класса AIII: , диаметр 10-40 мм

3.5. ПРОВЕРКА РАЗМЕРОВ СЕЧЕНИЯ РИГЕЛЯ.

1.Проверяем высоту сечения по максимальному опорному моменту:

; b = 0,3 м (ширина ригеля - конструктивно); h =0,6 м(высота ригеля)

h =1м(высота ригеля)

2. Проверка по наклонной сжатой полосе:

Коэффициент φ_{w 1} учитывает влияние хомутов, нормальных к продольной оси элемента.

Принимаем φ_{w 1} =1.

Условие прочности выполняется.

3.6. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ СЕЧЕНИЙ НОРМАЛЬНЫХ К

ПРОЖОЛЬНОЙ ОСИ..

1) Расчёт на положительные моменты пролётов

Рис.36

Рассматриваем 1пролет

=

Принимаем арматуру 6Ø22А-III, [см² ];

Рассматриваем 2 пролет.

Принимаем арматуру 6Ø18А-III, [см² ];

2) Расчёт на отрицательные моменты на опорах:

Рассматриваем первую опору

Момент по грани колонны:

М_оп = М – Q_оп *(h_к /2) = 540,38 – 538,59*(0,4/2) = 432,662 кНм

Принимаем арматуру 6Ø18А-III, [см² ];

Рассматриваем вторую опору

Момент по грани колонны:

М_оп = М – Q_оп *(h_к /2) = 540,38 – 455,42*(0,4/2) = 449,296 кНм

Принимаем арматуру 6Ø18А-III, [см² ];

3.7. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ СЕЧЕНИЙ, НАКЛОННЫХ

К ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ.

Расчёт будем вести на приопорных и средних участках в крайнем и среднем пролётах. Первое условие по наклонной сжатой полосе проверено для всех пролетов при проверке размеров сечения второстепенной балки.

Крайний пролет (приопорный участок) :

Q = 394,17кН

127,327<394,17[кН]

1.Задаемся диаметром поперечной арматуры:

d sw ≥ d / 4 =28 / 4 = 7мм

Принимаем d sw = 8 мм – принимаем арматуру для хомутов А-I

2.Определяем интенсивность хомутов:

q_sw =[( Q /2)² / M _в ]>= ;

[кН/м]

326,786[кН∙м];

q_sw =[(412,895/2)² /326,786] =130,423 кН/м > 77,638 кН;

В дальнейших расчетах используем q_sw = 130,423 кН

3.Принимаем конструктивный шаг:

30[см]

Принимаем Sk = 30 см.

4.Подбираем расчетный шаг арматуры:

S_р =(R_sw *A_{sw 1} *n)/q_sw ,

R_sw =175 МПа

A_{sw 1} =0,503 см² – площадь одного стержня;

n=3 – число каркасов;

S _р =(175*10³ *0,0000503*3)/130,423=0,202 м.

5. Определяем максимальный шаг:

S_max =[ j _в4 *(1+ j _n )* R _{в t} * g _в2 * b * h _о ]/ Q ;

j _в4 =1,5 (для тяжелого Б)

S_max =[1,5*(1+0)*810*0,3* 0,82]/412,895=0,72 м.

6. Выбираем наименьшее значение шага: S= S_р =200м

1,58[м];

h0 = 0,82 ≤С0 ≤2 ∙ h0 = 1,64

С0 - условию удовлетворяет

Принимаем С0 =1,58 м.

Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном:

206,827[кН];

Определяем поперечную силу, воспринимаемую хомутами:

216,068[кН];

7. Проверка условия прочности на действие поперечной силы по наклонной трещине:

, кН

, кН

Условие выполняется.

8. Проверка прочности по наклонной сжатой полосе:

;

0,01 для тяжелого бетона;

;

Проверка выполняется.

9.Проверка прочности между соседними хомутами:

1633,93>394,17[кН];

Условие выполняется.

Крайний пролёт (2 приопорный участок) :

Q = 538,59кН

127,327<538,59[кН]

1.Задаемся диаметром поперечной арматуры:

d sw ≥ d / 4 =18 / 4 = 5,5мм

Принимаем d sw = 6 мм – принимаем арматуру для хомутов А-I

2.Определяем интенсивность хомутов:

q_sw =[( Q /2)² / M _в ]>= ;

[кН/м]

326,786[кН∙м];

q_sw =[(632,654/2)² /326,786] =306,202 кН/м > 77,638 кН;

В дальнейших расчетах используем q_sw = 306,202 кН

3.Принимаем конструктивный шаг:

30[см]

Принимаем Sk = 30 см.

4.Подбираем расчетный шаг арматуры:

S_р =(R_sw *A_{sw 1} *n)/q_sw ,

R_sw =175 МПа

A_{sw 1} =0,283 см² – площадь одного стержня;

n=3 – число каркасов;

S _р =(175*10³ *0,0000283*3)/306,202=0,122 м.

5. Определяем максимальный шаг:

S_max =[ j _в4 *(1+ j _n )* R _{в t} * g _в2 * b * h _о ]/ Q ;

j _в4 =1,5 (для тяжелого Б)

S_max =[1,5*(1+0)*810*0,3* 0,82]/632,654=0,472 м.

6. Выбираем наименьшее значение шага: S= S_р =100мм

Принимаем

1, 033[м];

h0 = 0,82 ≤С0 ≤2 ∙ h0 = 1,64

С0 - условию удовлетворяет

Принимаем С0 =1, 033 м.

Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном:

316,346[кН];

Определяем поперечную силу, воспринимаемую хомутами:

316,306[кН];

7. Проверка условия прочности на действие поперечной силы по наклонной трещине:

, кН

, кН

Условие выполняется.

8. Проверка прочности по наклонной сжатой полосе:

;

0,01 для тяжелого бетона;

;

Проверка выполняется.

9.Проверка прочности между соседними хомутами:

3267,89>538,59 [кН]

Условие выполняется.

Второй пролет (приопорный участок) :

Q = 497,42 кН

127,327<497,42[кН]

1.Задаемся диаметром поперечной арматуры:

d sw ≥ d / 4 =18 / 4 = 5,5мм

Принимаем d sw = 6 мм – принимаем арматуру для хомутов А-I

2.Определяем интенсивность хомутов:

q_sw =[( Q /2)² / M _в ]>= ;

[кН/м]

326,786[кН∙м];

q_sw =[(577,312/2)² /326,786] =254,975 кН/м > 77,638 кН;

В дальнейших расчетах используем q_sw = 254,975 кН

3.Принимаем конструктивный шаг:

30[см]

Принимаем Sk = 30 см.

4.Подбираем расчетный шаг арматуры:

S_р =(R_sw *A_{sw 1} *n)/q_sw ,

R_sw =175 МПа

A_{sw 1} =0,283 см² – площадь одного стержня;

n=3 – число каркасов;

S _р =(175*10³ *0,0000283*3)/254,975=0,185 м.

5. Определяем максимальный шаг:

S_max =[ j _в4 *(1+ j _n )* R _{в t} * g _в2 * b * h _о ]/ Q ;

j _в4 =1,5 (для тяжелого Б)

S_max =[1,5*(1+0)*810*0,3* 0,82]/577,312=0,382 м.

6. Выбираем наименьшее значение шага: S= S_р =100мм

1,54м];

h0 = 0,82 ≤С0 ≤2 ∙ h0 = 1,64

С0 - условию удовлетворяет

Принимаем С0 =1,54 м.

Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном:

232,199[кН];

Определяем поперечную силу, воспринимаемую хомутами:

402,662[кН];

7. Проверка условия прочности на действие поперечной силы по наклонной трещине:

, кН

, кН

Условие выполняется.

8. Проверка прочности по наклонной сжатой полосе:

;

0,01 для тяжелого бетона;

;

Проверка выполняется.

9.Проверка прочности между соседними хомутами:

3267,89>497,42 [кН];

Условие выполняется.

Второй пролет (2 приопорный участок) :

Q = 455,42 кН

127,327<455,42 [кН]

1.Задаемся диаметром поперечной арматуры:

d sw ≥ d / 4 =18 / 4 = 5,5мм

Принимаем d sw = 6 мм – принимаем арматуру для хомутов А-I

2.Определяем интенсивность хомутов:

q_sw =[( Q /2)² / M _в ]>= ;

[кН/м]

326,786[кН∙м];

q_sw =[(531,671/2)² /326,786] =216,253 кН/м > 77,638 кН;

В дальнейших расчетах используем q_sw = 216,253кН

3.Принимаем конструктивный шаг:

30[см]

Принимаем Sk = 30 см.

4.Подбираем расчетный шаг арматуры:

S_р =(R_sw *A_{sw 1} *n)/q_sw ,

R_sw =175 МПа

A_{sw 1} =0,283 см² – площадь одного стержня;

n=3 – число каркасов;

S _р =(175*10³ *0,0000283*3)/216,253=0,139 м.

5. Определяем максимальный шаг:

S_max =[ j _в4 *(1+ j _n )* R _{в t} * g _в2 * b * h _о ]/ Q ;

j _в4 =1,5 (для тяжелого Б)

S_max =[1,5*(1+0)*810*0,3* 0,82]/531,671=0,322 м.

6. Выбираем наименьшее значение шага: S= S_р =100мм

1,22[м];

h0 = 0,82 ≤С0 ≤2 ∙ h0 = 1,64

С0 - условию удовлетворяет

Принимаем С0 =1,22 м.

Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном:

267,857[кН];

Определяем поперечную силу, воспринимаемую хомутами:

263,829[кН];

7. Проверка условия прочности на действие поперечной силы по наклонной трещине:

, кН

, кН

Условие выполняется.

8. Проверка прочности по наклонной сжатой полосе:

;

0,01 для тяжелого бетона;

;

Проверка выполняется.

9.Проверка прочности между соседними хомутами:

3267,89>455,42 [кН];

Условие выполняется.

1 Пролетный участок :

Q = 157,668 кН

127,327<157,668 [кН]

1.Задаемся диаметром поперечной арматуры:

d sw ≥ d / 4 =22 / 4 = 5,5мм

Принимаем d sw = 6 мм – принимаем арматуру для хомутов А-I

2.Определяем интенсивность хомутов:

q_sw =[( Q /2)² / M _в ]>= ;

[кН/м]

326,786[кН∙м];

q_sw =[(150,396/2)² /326,786] =17,304 кН/м

В дальнейших расчетах используем q_sw = 77,638 кН

3.Принимаем конструктивный шаг:

67,5[см]

Принимаем Sk = 65 см.

4.Подбираем расчетный шаг арматуры:

S_р =(R_sw *A_{sw 1} *n)/q_sw ,

R_sw =175 МПа

A_{sw 1} =0,283 см² – площадь одного стержня;

n=3 – число каркасов;

S _р =(175*10³ *0,0000283*3)/ 77,638 =0,291 м.

5. Определяем максимальный шаг:

S_max =[ j _в4 *(1+ j _n )* R _{в t} * g _в2 * b * h _о ]/ Q ;

j _в4 =1,5 (для тяжелого Б)

S_max =[1,5*(1+0)*810*0,3* 0,82]/150,396=1,98 м.

6. Выбираем наименьшее значение шага: S= S_р =250мм

2,05[м];

h0 = 0,82 ≤С0 ≤2 ∙ h0 = 1,64

С0 - условию не удовлетворяет

Принимаем С0 =1,64 м.

Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном:

199,259[кН];

Определяем поперечную силу, воспринимаемую хомутами:

127,326[кН];

7. Проверка условия прочности на действие поперечной силы по наклонной трещине:

, кН

, кН

Условие выполняется.

8. Проверка прочности по наклонной сжатой полосе:

;

0,01 для тяжелого бетона;

;

Проверка выполняется.

9.Проверка прочности между соседними хомутами:

1307,144>157,668 [кН];

Условие выполняется.

2 Пролетный участок :

Q = 238,21 кН

127,327<238,21 [кН]

1.Задаемся диаметром поперечной арматуры:

d sw ≥ d / 4 =18 / 4 = 5,5мм

Принимаем d sw = 6 мм – принимаем арматуру для хомутов А-I

2.Определяем интенсивность хомутов:

q_sw =[( Q /2)² / M _в ]>= ;

[кН/м]

326,786[кН∙м];

q_sw =[(371,277/2)² /326,786] =105,456 кН/м

В дальнейших расчетах используем q_sw = 105,456 кН

3.Принимаем конструктивный шаг:

67,5[см]

Принимаем Sk = 65 см.

4.Подбираем расчетный шаг арматуры:

S_р =(R_sw *A_{sw 1} *n)/q_sw ,

R_sw =175 МПа

A_{sw 1} =0,283 см² – площадь одного стержня;

n=3 – число каркасов;

S _р =(175*10³ *0,0000283*3)/ 105,456 =0,241 м.

5. Определяем максимальный шаг:

S_max =[ j _в4 *(1+ j _n )* R _{в t} * g _в2 * b * h _о ]/ Q ;

j _в4 =1,5 (для тяжелого Б)

S_max =[1,5*(1+0)*810*0,3* 0,82]/371,277=0,805 м.

6. Выбираем наименьшее значение шага: S= S_р =200мм

3,09[м];

h0 = 0,82 ≤С0 ≤2 ∙ h0 = 1,64

С0 - условию не удовлетворяет

Принимаем С0 =1,64 м.

Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном:

199,259[кН];

Определяем поперечную силу, воспринимаемую хомутами:

172,947[кН];

7. Проверка условия прочности на действие поперечной силы по наклонной трещине:

, кН

, кН

Условие выполняется.

8. Проверка прочности по наклонной сжатой полосе:

;

0,01 для тяжелого бетона;

;

Проверка выполняется.

9.Проверка прочности между соседними хомутами:

1633,93>238,21 [кН];

Условие выполняется.

3 Пролетный участок :

Q = 243,21 кН

127,327<243,21 [кН]

1.Задаемся диаметром поперечной арматуры:

d sw ≥ d / 4 =18 / 4 = 5,5мм

Принимаем d sw = 6 мм – принимаем арматуру для хомутов А-I

2.Определяем интенсивность хомутов:

q_sw =[( Q /2)² / M _в ]>= ;

[кН/м]

326,786[кН∙м];

q_sw =[(300,066/2)² /326,786] =35,572 кН/м

В дальнейших расчетах используем q_sw = 77,638 кН

3.Принимаем конструктивный шаг:

67,5[см]

Принимаем Sk = 65 см.

4.Подбираем расчетный шаг арматуры:

S_р =(R_sw *A_{sw 1} *n)/q_sw ,

R_sw =175 МПа

A_{sw 1} =0,283 см² – площадь одного стержня;

n=3 – число каркасов;

S _р =(175*10³ *0,0000283*3)/ 77,638 =0,291 м.

5. Определяем максимальный шаг:

S_max =[ j _в4 *(1+ j _n )* R _{в t} * g _в2 * b * h _о ]/ Q ;

j _в4 =1,5 (для тяжелого Б)

S_max =[1,5*(1+0)*810*0,3* 0,82]/300,066=0,97 м.

6. Выбираем наименьшее значение шага: S= S_р =250мм

2,05[м];

h0 = 0,82 ≤С0 ≤2 ∙ h0 = 1,64

С0 - условию не удовлетворяет

Принимаем С0 =1,64 м.

Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном:

199,259[кН];

Определяем поперечную силу, воспринимаемую хомутами:

127,326[кН];

7. Проверка условия прочности на действие поперечной силы по наклонной трещине:

, кН

, кН

Условие выполняется.

8. Проверка прочности по наклонной сжатой полосе:

;

0,01 для тяжелого бетона;

;

Проверка выполняется.

9.Проверка прочности между соседними хомутами:

1307,144>243,21 [кН];

Условие выполняется.

4 Пролетный участок :

Q = 323,154 кН

127,327<323,154 [кН]

1.Задаемся диаметром поперечной арматуры:

d sw ≥ d / 4 =18 / 4 = 5,5мм

Принимаем d sw = 6 мм – принимаем арматуру для хомутов А-I

2.Определяем интенсивность хомутов:

q_sw =[( Q /2)² / M _в ]>= ;

[кН/м]

326,786[кН∙м];

q_sw =[(254,425/2)² /326,786] =49,52 кН/м

В дальнейших расчетах используем q_sw = 77,638 кН

3.Принимаем конструктивный шаг:

67,5[см]

Принимаем Sk = 65 см.

4.Подбираем расчетный шаг арматуры:

S_р =(R_sw *A_{sw 1} *n)/q_sw ,

R_sw =175 МПа

A_{sw 1} =0,283 см² – площадь одного стержня;

n=3 – число каркасов;

S _р =(175*10³ *0,0000283*3)/ 77,638 =0,291 м.

5. Определяем максимальный шаг:

S_max =[ j _в4 *(1+ j _n )* R _{в t} * g _в2 * b * h _о ]/ Q ;

j _в4 =1,5 (для тяжелого Б)

S_max =[1,5*(1+0)*810*0,3* 0,82]/254,425=1,17 м.

6. Выбираем наименьшее значение шага: S= S_р =250мм

2,05[м];

h0 = 0,82 ≤С0 ≤2 ∙ h0 = 1,64

С0 - условию не удовлетворяет

Принимаем С0 =1,64 м.

Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном:

199,259[кН];

Определяем поперечную силу, воспринимаемую хомутами:

127,326[кН];

7. Проверка условия прочности на действие поперечной силы по наклонной трещине:

, кН

, кН

Условие выполняется.

8. Проверка прочности по наклонной сжатой полосе:

;

0,01 для тяжелого бетона;

;

Проверка выполняется.

9.Проверка прочности между соседними хомутами:

1307,144>323,154 [кН];

Условие выполняется.

3.9. РАСЧЕТ УЗЛА СОПРЯЖЕНИЯ РИГЕЛЯ С КОЛОННОЙ.

Определяем площадь сечения закладных деталей:

А_pl = M_оп /Z*R_y

R_y = 24,5 кН/см²

А_pl = 513,312*100/85,5*24,5 = 24,405 см²

=300мм

=400мм

Определим длину сварных швов

1,3 - обеспечение надежной работы сварного шва по выровненному моменту;

¾ катет сварного шва, м

k_f <=1,2* t_pl ^к =1,2*8=9,6 мм; принимаем k_f =8мм

-расчетное сопротивление сварного шва на срез для сварки электродами Э42 = 180000 кН*м

N = M_оп /Z = 513,312/0.855 = 600,365 кН – продольная сила

Т = Q*f = 632,554*0,15 = 94,883 кН – реакция от трения одной закладной детали о другую

f = 0,15 – коэффициент трения

Определяем минимальную длину закладных деталей при двустороннем сварном шве:

Определяем толщину закладной детали

=12.2мм 8мм

3.8. ЭПЮРА МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУИРОВАНИЯ РИГЕЛЯ.

Определим значения W и 20d для стержней, которые будем обрывать.

Q – расчетная поперечная сила в рассматриваемом сечении, принимаемая с помощью эпюры арматуры и эпюры поперечных сил,

d – диаметр обрываемого стержня,

q_sw - интенсивность поперечных стержней:

1
слева	0,022	115,5	394,17	0,44	6,93
справа	0,018	115,5	538,59	0,36	9,41
2
слева	0,018	115,5	497,42	0,36	8,70
справа	0,018	46,2	455,42	0,36	19,80

4. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.

1. В.Н. Байков, Э.Е. Сигалов/ Железобетонные конструкции. Общий курс. – Москва, Стройиздат, 1991.

2. СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»×, Госстрой СССР, М.: 1989.

3. Стуков В.П Монолитный вариант плоского перекрытия с балочными плитами./ Методические указания к КП №1 «Железобетонные конструкции», РИО АЛТИ, 1979.

4. Стуков В.П. Сборный вариант плоского перекрытия с балочными плитами. Компоновка перекрытия и проектирование панели/ Методические указания к КП №1 «Железобетонные конструкции», РИО АЛТИ, 1981.

5. Стуков В.П Железобетонные конструкции/ Основные данные и нормативные материалы к КП №1, 2, РИО АЛТИ, 1992.

6. Русланов В.М./ Строительные конструкции зданий и основы их расчета. М.: Высшая школа, 1987.