Определение расчетных усилий.

Плиту рассчитывают как многопролетную, неразрезную балку, прямоугольного сечения шириной 1 м. При этом погонная нагрузка численно принимается равной нагрузке, собранной на 1 м². По краям опорами плиты служат несущие стены, а в центре – второстепенные балки.

Определяем размеры сечения балки.

 

 

 

 

Определяем усилия в пролетах.

 

 

 

 

Изгибающие моменты в плите определяются с учетом перераспределения усилий, вследствие присутствия пластических деформаций. В случае неразрезных плит с равномерными или отличающимися друг от друга, не более чем на 20%, пролетами, расчетный изгибающий момент определяется:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3. Характеристики материалов

Бетон В25

 

 

Арматура В500

 

 

2.4. Проверка размеров сечения плиты

 

 

ξ-относительная высота сжатой зоны

ξ=0.35

 

b=1 м

см

h= +a

h=1,36+2,9=4,26

Так как h меньше 8 см принимаем высоту плиты равной 8см.

2.5. Проверка по наклонным сечениям на действие поперечной силы.

Выполняем проверку на действие поперечной силы. В сечении поперечную силу воспринимает только бетон.

 

- ширина плиты (1 м),

– рабочая высота сечения

Величину защитного слоя принимаем равной 29 мм.

 

 

 

– выполняется.

Прочность плиты обеспечивается на действие поперечных сил.

2.6. Определение армирования плиты.

Сечение плиты прямоугольное. Расчет выполняем как для изгибаемого элемента прямоугольного сечения. Расчет проводим по алгоритму для каждого сечения.

 

Сечение 1-1.

Определяем вспомогательный коэффициент

 

 

η = 0,919

ξ = 0,162

Определяем относительную высоту сжатой зоны

 

 

ξ

Определяем необходимую площадь арматуры

 

 

 

η = 0,880

ξ = 0,240

Относительная высота сжатой зоны

 

ξ

Определяем необходимую площадь арматуры

 

 

 

 

Сечение 3-3

 

 

η = 0,919

ξ = 0,157

Относительная высота сжатой зоны

 

ξ

Определяем необходимую площадь арматуры

 

 

 

 

2.7. Конструирование плиты

Применять способ непрерывного армирования не целесообразен т.к. наименьшая площадь сечения достаточно велика, поэтому применяем способ раздельного армирования.

Подбираем рабочую арматуру.

 

Рисунок 2.6.1 – Армирование плиты

 

Сечение 1-1.

По справочным данным подбираем

для , количество стержней – 10, шаг .

Обозначение сеток арматуры следующее:

 

где С-сетка;

-диаметры продольной и поперечной арматуры соответственно;

- классы продольной и поперечной арматуры соответственно;

- шаги продольной и поперечной арматуры соответственно;

- концы продольной и поперечной арматуры соответственно;

В - ширина сетки, определяется из условия , перехлест сеток 150 мм. Принимаем , L=2330 мм

L - длина сетки.

2190х2330

3 Расчет и конструирование неразрезной второстепенной балки

 

3.1Назначение размеров, сбор нагрузок на балку

Назначаем размеры второстепенной балки.

 

 

Производим сбор нагрузок на второстепенную балку.

Определяем постоянную нагрузку:

 

где - нагрузка от собственного веса балки

 

 

Определяем временную нагрузку:

 

 

 

3.2 Определение расчетных усилий с построением эпюр

Второстепенная балка расчитывается как многопролетная неразрезная балка. Опорами по краям будут служить стены, в середине – главные балки.

 

Рисунок 3.2.1 – Разрез по второстепенной балке

Количество пролетов второстепенной балки – 7. Рассматриваем балки до оси симметрии – первые 4.

Расчет изгибающих моментов выполняем по методу предельного равновесия.

 

где - коэффициент, зависящий от соотношения

 

Каждый пролет разбиваем на пять частей.

	М+	М-
2*
7*
12*

При построении эпюр поперечных сил пользуемся следующими формулами:

 

 

 

 

 

Рисунок 3.2.2 – Эпюры изгибающих моментов и поперечных сил

3.3 Характеристики материалов

Таблица 3.3.1 – Характеристики материалов

Материал
Бетон	Арматура
Класс В25	Класс А500	Класс А240
	А500:   50	А240:   ласс А240

 

 

3.4Проверки размеров сечения балки

Задаемся . Тогда

 

 

где

где

 

 

 

Сравниваем с ранее принятой величиной и принимаем

Проверка по наклонной сжатой полосе на действие поперечной силы. Должно выполняться следующее условие:

Условие выполняется, прочность обеспечена.

 

3.5 Расчеты на прочность сечений нормальных к продольной оси

 

Расчет проводится на действие изгибающего момента. Рассмотрим максимальные изгибающие моменты на различных участках.

 

Рисунок 3.5.1 – Обозначение рассматриваемых сечений

 

Рисунок 3.5.2 – Схема к расчету сечений 2-2,4-4,5-5,6-6.

 

Рисунок 3.5.3 – Схема к расчету сечений 1-1,3-3,7-7

 

Сечение 1-1. Расчет ведем по алгоритму расчета тавровых сечений.

1. Определяем .

где ,

где для помещений с повышенной влажностью, величина защитного слоя бетона;

- диаметр арматуры.

2. Уточняем ширину полки

2) Для неконсольных свесов, если существуют поперечные ребра:

 

 

3. Предварительно определяем положение нейтральной оси в тавровых сечениях. Для этого находим – момент, воспринимаемый полкой тавра.

.

4.

Так как требование не выполняется, увеличиваем диаметр стержней.

для .

 

12. Определяем относительную высоту сжатой зоны:

 

Условие выполняется.

13. Проверяем выполнение условия:

 

 

1)

Принимаем

 

Следовательно, нейтральная ось проходит в полке. Дальнейший расчет выполняем как для прямоугольного сечения с шириной

5. По справочной таблице определяем :

x	η	am
0,01	0,995	0,010
0,02	0,990	0,020

=0,014

=0,993

6. Определяем

 

7. Проверяем выполнение условия:

 

8. Определяем необходимую площадь арматуры:

 

9. По справочным данным подбираем два стержня:

для .

10. Определяем фактический коэффициент армирования:

 

Условие выполняется.

11. Определяем высоту сжатой зоны:

 

Условие выполняется.

 

Сечение 4-4. Расчет ведем по алгоритму расчета прямоугольных сечений.

1. Определяем .

где ,

где для помещений с повышенной влажностью, величина защитного слоя бетона;

- диаметр арматуры.

2.

3. По справочной таблице определяем :

x	η	am
0,05	0,975	0,049
0,06	0,970	0,058

=0,059

=0,971

4. Определяем

 

5. Проверяем выполнение условия:

 

6. Определяем необходимую площадь арматуры:

 

7. По справочным данным подбираем два стержня:

для .

8. Определяем фактический коэффициент армирования:

 

Условие выполняется.

9. Определяем высоту сжатой зоны:

 

10. Определяем относительную высоту сжатой зоны:

 

Условие выполняется.

11. Проверяем выполнение условия:

 

 

Условие выполняется.

 

Сечение 5-5. Расчет ведем по алгоритму расчета прямоугольных сечений.

1. Определяем .

где ,

где для помещений с повышенной влажностью, величина защитного слоя бетона;

- диаметр арматуры.

2.

3. По справочной таблице определяем :

x	η	am
0,13	0,935	0,122
0,14	0,930	0,130
=0,136 =0,932

4. Определяем

 

5. Проверяем выполнение условия:

 

6. Определяем необходимую площадь арматуры:

 

7. По справочным данным подбираем два стержня:

для .

8. Определяем фактический коэффициент армирования:

 

Условие выполняется.

9. Определяем высоту сжатой зоны:

 

10. Определяем относительную высоту сжатой зоны:

 

Условие выполняется.

11. Проверяем выполнение условия:

 

 

Условие выполняется.

 

Сечение 6-6. Расчет ведем по алгоритму расчета прямоугольных сечений.

1. Определяем .

где ,

где для помещений с повышенной влажностью, величина защитного слоя бетона;

- диаметр арматуры.

2.

3. По справочной таблице определяем :

x	η	am
0,04	0,980	0,039
0,05	0,975	0,049
=0,042 =0,979

4. Определяем

 

5. Проверяем выполнение условия:

 

6. Определяем необходимую площадь арматуры:

 

7. По справочным данным подбираем два стержня:

для .

8. Определяем фактический коэффициент армирования:

 

Условие выполняется.

9. Определяем высоту сжатой зоны:

 

10. Определяем относительную высоту сжатой зоны:

 

Условие выполняется.

11. Проверяем выполнение условия:

 

 

Условие выполняется.

 

Сечение 7-7. Расчет ведем по алгоритму расчета тавровых сечений.

1. Определяем .

где ,

где для помещений с повышенной влажностью, величина защитного слоя бетона;

- диаметр арматуры.

2. Уточняем ширину полки

2) Для неконсольных свесов, если существуют поперечные ребра:

 

 

3. Предварительно определяем положение нейтральной оси в тавровых сечениях. Для этого находим – момент, воспринимаемый полкой тавра.

.

4.

Так как требование не выполняется, увеличиваем диаметр стержней.

для .

 

12. Определяем относительную высоту сжатой зоны:

 

Условие выполняется.

13. Проверяем выполнение условия:

 

, с учетом следующего ограничения:

 

3. Определяем изгибающий момент, воспринимаемый полкой: