Расчет и конструирование второстепенной балки.

Расчет и конструирование монолитного железобетонного перекрытия.

Назначение конструктивных параметров перекрытия.

 

 

Конструктивная схема перекрытия показана на рис. 1

 

 

Шаг второстепенных балок назначаем кратным пролетом перекрытия.

Принимаем L1=7200/4=1,8 м.

 

Высоту сечения главных балок назначаем в зависимости от их пролета.

Принимаем h= L/10=7200/10=720

Принимаем h=700 мм.

 

Ширину главных балок назначаем исходя из условия: b=(1/2-1/3)* h

Принимаем b=300 мм.

 

Высоту сечения второстепенных балок назначаем в зависимости от их пролета.

h= L/15=6000/15=400 мм.

Принимаем h=400 мм.

 

Ширину второстепенных балок принимаем из условия: b=(1/2-1/3)* h

Принимаем b=200 мм.

 

Назначаем толщину плиты перекрытия исходя из величины временной нагрузки.

Принимаем =70 мм.

Расчет и конструирование плиты монолитного перекрытия.

 

Расчетные пролеты плиты в длинном направлении определяется в соответствии со схемой опирания, которая показана на рис. 2

 

Крайний пролет плиты принимается равным расстоянию от граней главной балки до оси условного шарнира.

L1,кр=6000-300/2+35=5890 мм.

 

Средний пролет плиты принимается равным расстоянию между гранями главных балок.

L1,ср=6000-300=5700 мм.

 

 

Расчетные пролеты плиты в коротком направлении определяется в соответствии со схемой опирания, которая показана на рис. 3

 

 

Крайний пролет плиты принимается равным расстоянию от граней второстепенной балки до оси условного шарнира.

L2,кр=1800-200/2+35=1740 мм.

 

Средний пролет плиты принимается равным расстоянию между гранями второстепенных балок.

L2,ср=1800-200=1600 мм.

 

Поскольку отношение расчетных пролетов плиты средних L1,ср/ L2,ср= 5700/1600=3,7 > 3 и крайних L1,кр/ L2,кр=5890/1740=3,38 > 3, то плита перекрытия является балочной и работает только в коротком направлении.

 

 

Распределенная нагрузка на плиту приводится в таблице 1.

 

№ п/п	Вид нагрузки	Нормативная нагрузка		Расчетная нагрузка
	Постоянная
	Вес плиты 25*0,07	1,75	1,1	1,925
	Вес цементно-песчаной стяжки, толщиной 2 см 22*0,02	0,44	1,3	0,572
	Вес плиточного пола	0,4	1,2	0,48
	ВСЕГО:	2,59		2,977
	Временная		1,2	10,8
	Полная	11,59		13,78

 

Для расчета армирования из плиты вырезается условная полоса шириной 1 м.

В качестве расчетной схемы плиты принимается многопролетная неразрезная балка, погонная нагрузка на балку составляет 13,78 кН/м.

Расчетная схема и эпюра моментов в плите показаны на рис. 4

 

 

Характерные ординаты эпюры моментов.

В первом пролете и на первой промежуточной опоре:

В остальных пролетах и на остальных промежуточных опорах:

Расчетные данные.

 

Бетон конструкции – тяжелый, естественного твердения, класса В-20.

 

Расчетное сопротивление бетона сжатию (призменная прочность) – Rb=11,5 МПа.

 

Армирование плиты – сварные рулонные сетки из арматурной проволоки класса Вр-I диаметром 3, 4, 5 мм. или стержней класса А- III диаметром 6 мм. с усредненным расчетным сопротивлением Rs=360 МПа.

 

В средних пролетах перекрытия между осями 2-5 в ячейках плиты, окаймленных по четырем сторонам балками при расчете армирования учитывается положительное влияние распора. С этой целью действующие усилия снижается на 20%.

 

Параметр:

Относительная высота сжатой зоны:

=1-(1-2* m)½ = 1-(1-2*0,05645)½=0,0582

 

Требуемое сечение арматуры:

Аs= М/(Rs*h*(1-0,5* ))= 2,21*0,8*1000000/(360*55*(1-0,5* 0,0582))=92,00 (мм²)

 

В крайних пролетах перекрытия между осями 1-2, 5-6 влияние распора не учитывается, поскольку плита одной стороной опирается на кладку. Требуемое сечение арматуры:

Аs=91,97/0,8=115,00 (мм²)

 

В крайних пролетах плиты, где она опирается на кладку распор также не учитывается.

Параметр:

m= М/(b2*Rb*b*h²)=(3,79*1000000)/(0,9*11,5*1000*55²)=0,1211

 

Относительная высота сжатой зоны:

=1-(1-2* m)½= 1-(1-2*0,1211)½=0,1295

 

 

Требуемое сечение арматуры:

Аs= М/(Rs*h*(1-0,5* ))= 3,79*1000000/(360*55*(1-0,5* 0,1295))=205,00 (мм²)

 

 

N (Стержни)	5 (шаг-200)	7 (шаг-150)	10 (шаг-100)
	35,3	49,5	71,0
	62,8	87,9	126,0
	98,2	137,5	196,0
	141,0	198,0	283,0

 

Принимаем в средних пролетах перекрытия в осях 2-5 основные сетки марки С 5ВрI-200 2900 с Аs=98,2 (мм²)

3ВрI-200

 

В крайних пролетах перекрытия между осями 1-2 и 5-6 принимаем основные сетки марки С 4ВрI-100 3000 с Аs=126,0 (мм²)

3ВрI-200

 

Требуемое сечение арматуры дополнительных сеток Аs=205,0-98,2=106,8 (мм²)

 

Принимаем в крайних пролетах плиты дополнительной сетки марки

С 3ВрI-200 2300 с Аs=126,0 (мм²)

4ВрI-100

 

Схема армирования плиты показана на рис.5:

 

Расчет и конструирование второстепенной балки.

 

Расчетные пролеты второстепенной балки определяется в соответствии со схемой опирания, которое показано на рис.6:

 

Крайний пролет второстепенной балки принимается равным расстоянию от грани главной балки до оси условного шарнира.

Lкр=6000-300/2+125=5980 мм.

 

Средний пролет второстепенной балки принимается равным расстоянию между гранями главных балок.

Lср=6000-300=5700 мм.

 

Нагрузка на второстепенную балку представлена в таблице 2:

 

№ п/п	Вид нагрузки	Нормативная нагрузка		Расчетная нагрузка
	Постоянная
	Вес плиты и пола 2,59*1,8	4,66	1,1	5,36
	Собственный вес второстипенной балки 25*0,2(0,4-0,07)	1,65	1,1	1,815
	ИТОГО:	6,31		7,18
	Временная	16,2	1,2	19,44
	Полная	22,5		26,6

 

 

Расчетная схема второстепенных балок и эпюры усилий представлены на рис.7

 

Характерные ординаты эпюры моментов:

В первом пролете

М=(q*L²)/11=(26,6*5,98²)/11=86,5 кНм

 

На первой промежуточной опоре

М=(q*L²)/14=(26,6*5,98²)/14=67,9 кНм

 

В остальных пролетах и остальных промежуточных опорах

М=(q*L²)/16=(26,6*5,7²)/16=54,0 кНм

 

Ордината отрицательной ветви эпюры моментов на расстоянии 0,4*L от промежуточной опоры определяется в зависимости от отношения временной и постоянной нагрузок на балку:

v/q=19,44/7,18=2,71

v/q	1,5
	0,05	0,01	0,015	0,02	0,025

 

=0,01+(0,015-0,01)*(2,71-2)=0,01355

M= *g*l²=0,01355*26,6*5,7=11,71 кНм

Характерная ордината эпюры поперечных сил:

На крайней опоре

Q=0,4*ql=0,4*26,6*5,98=63,6 кН

 

На первой промежуточной опоре слева

Q=0,6*ql=0,6*26,6*5,98=95,4 кН

 

На первой промежуточной опоре справа и на остальных опорах слева и справа

Q=0,5*ql=0,5*26,6*5,7=75,8 кН

 

Расчетные данные.

 

В пролетах второстепенная балка армируется сварными каркасами с рабочей арматурой из стержней класса А III с расчетным сопротивлением Rs=365 мПа

Монтажная арматура каркасов из стержней класса А I с расчетным сопротивлением Rs=225 мПа

На опорах второстепенная балка армируется сварными рулонными сетками из арматурной проволоки класса Вр – I или стержни класса А III с расчетным сопротивлением Rs=360 мПа