Строительство железобетонных перекрытий

Консоль армируется продольной и поперечной арматурой. Изгибающий момент у грани колонны кНм. Расчётный изгибающий момент принимаем на 25% больше кНм.

Для определения площади продольной арматуры находим

αm=

Из таблицы находим η=0,963

Аs= см2

Принимаем 2Ж16 АIII с см2

Консоль армируют горизонтальными хомутами Ж6 АI с см2, с шагом S=10 см (при этом см и ) и отгибами 2Ж16 AIII As=4,02 см2.

Проверяем прочность сечения консоли по условию

;

;

.

®прочность обеспечена.

4.6 Расчёт стыка колонны

Рассчитываем стык колонны между первым и вторым этажом. Колонны стыкуют сваркой стальных листов между которыми устанавливаются при монтаже центрирующая прокладка толщиной 5 мм. Расчётное усилие в стыке принимаем по усилиям второго этажа N=642,73 кН. Концы колонны усиливают сварными сетками косвенного армирования, т.к. продольная арматура колонн в зоне стыка обрывается. Сварные сетки из арматуры класса АI ds=6 мм. Количество сеток не менее 4-х штук.

Находим коэффициент косвенного армирования

где - соответственно количество стержней, площадь сечения и длина стержня вдоль осей х и у (т.е. в продольном и поперечном направлении)

Назначаем размеры ячеек сетки колонны. При размерах сечения шаг сеток должен удовлетворять соотношению . При шаг ( мм.) принимаем равным s=55 мм. Число стержней , длина стержня (считая выступы по 10 мм) равна при этом см2. площадь сечения одного стержня d=6мм см2, при шаге s=10см=100 мм косвенный коэффициент армирования равен:

Рис. 6 Конструкция стыка колонны

Коэффициент эффективности косвенного армирования где

®

Приведённая призменная прочность бетона

Площадь сечения смятия площадки (пластинки) определяется из условия прочности на смятие

®см2.

Для квадратной пластинки см, принимаем пластинку размером 8х8х0,5 см.

4.7 Расчёт стыка ригеля с колонной

Рис. 7 Стык ригеля с колонной

Рассматриваем вариант бетонированного стыка ригеля с колонной, в этом случае изгибающий момент на опоре воспринимается соединительными стержнями в верхней растянутой зоне и бетоном, заполняющим полость между торцом ригеля и колонной. Принимаем для замоноличивания бетон класса B40, стыковые стержни из арматуры АII. Изгибающий момент ригеля на грани колонны М=235,51 кН. Ригель сечением 50х15 см, рабочая высота сечения .

αm=

Из таблицы находим η=0,725. Площадь сечения стыковых надопорных стержней

Аs= см2

Принимаем арматуру 4Ж32 см2.

Определяем длину сварных швов стыковых стержней к закладным деталям ригеля. Усилие растяжения в стыке равно:

кН.

Требуемая суммарная длина сварных швов при высоте катета сварного шва мм, где - диаметр стыковых стержней

Расчётное сопротивление сварных швов составит

где 1,3 вводится для обеспечения надёжной работы сварных швов в случае перераспределения опорных моментов вследствие пластических деформаций.

При 4-х стыковых стержнях и двусторонних швах длина каждого шва составит:

см

Конструктивное требование см, принимаем .

Находим длину стыковых стержней (складывается из размера сечения колонны, двух зазоров между колонной и торцами ригелей и 2-х длин сварных швов).

см.

Закладная деталь приваривается к верхним стержням каркаса при изготовлении арматурных каркасов. Приняв ширину закладной детали равной ширине ригеля 150 мм и расчётное сопротивление металла растяжению ,находим её толщину.

см,

принимаем толщину при этом площадь пластины равна см2.

Длина закладной детали принимается из условия приварки верхних и нижних опорных стержней каркасов и не менее см, принимаем см.

5. Расчёт и конструирование отдельного железобетонного фундамента

Фундамент для колонны принимаем сборный, стаканного типа. Размеры фундамента принимаем в зависимости от геологических условий места строительства в разделе «Расчёт оснований и фундаментов»

Принимаем бетон класса B20, арматуру класса АIII. Высота фундамента составляет , размеры квадратного фундамента в плане 2,7х2,7 м. Рабочая высота сечения м.

Давление на грунт от расчётной нагрузки по II ГПС составляет

кПа.

Определяем изгибающие моменты в сечениях

кНм.

кНм.

кНм.

Площади сечений арматуры

см2

Принимаем нестандартную сетку с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой 15Ж10 АI с шагом s=14 см. см2.

Процент армирования расчётного сечения

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

6.2.1 Расчётный пролёт и нагрузки

Рис. 8 Монолитная плита ребристого перекрытия

Бетон класса В25 МПа, МПа.

Арматура класса АI Ж6 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

№ п/п	Нагрузки	Рн,кПа	Коэффициент надёжности gf	P, кПа
1	Постоянная а)собственный вес плиты (мм) б)вес покрытия пола	1,5 0,85	1,1 1,1	1,65 0,94
	Итого постоянная	2,35		2,59
2	Временная	3,5	1,2	4,2

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

αm=

Из таблицы находим η=0,985

Аs= см2

Принимаем сетку 3Ж6 АI -см2 и соответствующую сетку с шагом 100-200 мм в продольном и поперечном направлении.

В первом пролёте кНсм

αm=

Из таблицы находим η=0,975

Аs= см2

Принимаем сетку 5Ж6 АI -см2 и соответствующую сетку с шагом 100-200 мм в продольном и поперечном направлении.

На первой промежуточной опоре. Сечение работает как прямоугольное.

кНсм

αm=

Из таблицы находим η=0,983

Аs= см2

Принимаем сетку 5Ж6 АI -см2 – две гнутые сетки по 3Ж6 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

αm=

Из таблицы находим η=0,995;