Проектирование монолитного железобетонного перекрытия

Министерство  Путей Сообщения Российской Федерации

Дальневосточный Государственный Университет Путей  Сообщения 

                                                                                 Кафедра «Строительные конструкции» 
 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

«Проектирование монолитного железобетонного перекрытия»

группа             432                                                 270115 
 
 
 

                                                                                   Выполнил: Карнаухова Ю.А.

                                                                                   Проверил: Танаев   В.А. 
 
 
 

Хабаровск

2011 
 

1. ВАРИАНТЫ  ПЕРЕКРЫТИЯ

 

1. Первый  вариант. Продольное расположение главных  балок

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 1

Основные  параметры конструкций

 

1. Расчет  приведенной толщины  перекрытия

Приведенная толщина плиты, где р=2кН/-временная нормативная нагрузка

=125••=125••2•=0,0493м

Приведенная толщина второстепенной балки

=125•+р)=125+2) 
 

Приведенная толщина главной  балки

•=•=0,0067м

Приведенная толщина перекрытия по первому варианту: 

2. Второй вариант. Поперечное расположение главных балок

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 2

Основные  параметры конструкций

 

1. Расчет  приведенной толщины  перекрытия

Приведенная толщина плиты, где р=2кН/-временная нормативная нагрузка

=125••=125••2,4•=0,0766м

Приведенная толщина второстепенной балки

=125•+р)=125+2)

0,0232м 

Приведенная толщина главной  балки

•=•=0,0067м

Приведенная толщина перекрытия по второму варианту: 
0,0766+0,0232+0,0067=0,1065м

Так как приведенная  толщина перекрытия первого варианта меньше ( <0,1065м), к расчету принимается первый вариант. 
 
 

2. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИЙ ПЕРЕКРЫТИЯ

2.1. Назначение размеров  сечений плиты  и балок

=0,5*0,6=0,3м

=0,5*0,48=0,24м

==•7,2=0,48м - высота сечения второстепенной балки

==м - высота сечения главной балки

=0,5*0,48=0,24м - ширина сечения второстепенной балки

=0,5*0,6=0,3м – ширина сечения главной балки

Размер сечения  второстепенной балки: =240×480мм

Размер сечения  главной балки: =300×600мм

Размер сечения  колон: 300×300мм

2.2 Расчет плиты перекрытия

    Расчётная  схема плиты представляет собой  многопролётную неразрезную балку,  промежуточными опорами которой  служат второстепенные балки,  а крайними – стены здания. В расчёте ширина такой балки  принимается равной одному метру. Затем производится сбор нагрузок на плиту. 
 
 
 
 
 

Таблица 3

Сбор нагрузок на 1 м2 плиты перекрытия (кН/м2)

 

Величины  расчётных пролётов плиты.

Расчётная длина крайнего пролёта  плиты равна расстоянию от оси опоры на стене до грани  ребра балки и  рассчитывается следующим  образом:

2-0,5•0,3+0,5•0,12=1,91м

Расчётная длина промежуточных  пролётов плиты равна  расстоянию в свету  между рёбрами  второстепенных балок  и рассчитывается по формуле:

2,4 – 0,24 = 2,16м

   Нагрузка на один погонный  метр плиты при её расчётной  ширине   равна:  (g+p)•=5,23кН/м

Изгибающие  моменты. Если пролёты равны или отличаются между собой не более чем на 20%, моменты определяются с учётом перераспределения по нижеприведённым зависимостям:

    а) положительный пролётный момент в крайних пролётах:

5,23•=1,73кНмнр

    б) отрицательный момент над вторыми от края опорами:

5,23•=-2,21кНм,

где -больший пролет или ;

    в) положительный момент в промежуточных пролётах

=5,23•=1,52кНм

    г) отрицательные опорные моменты над промежуточными опорами: 

   Расчёт арматуры плиты. 

Класс бетона В15, =8,5•0,9=7,65МПа .

Расчёт  арматуры в промежуточных пролётах при рабочей высоте сечения плиты  6-1-0,5•0,4=4,8см; (принят диаметр ᴓ 4 мм);

==0,076

ξ=1-=1- =0,08

Требуемое сечение арматуры:

==0,805•

Этому соответствует проволока ᴓ4 ВрI , уложенная с шагом 0,15 м с площадью сечения: = 0,84

Расчёт  арматуры в крайних  пролётах и над  вторыми опорами:

= = 0,01

ξ=1-=1- =0,01

Требуемое сечение арматуры:

= = 0,916•м

При диаметре рабочей арматуры до 7 мм применяется  непрерывное армирование плиты  рулонными сетками с продольным расположением рабочей арматуры.

    Принимается непрерывное армирование  плиты рулонными сетками с  рабочей продольной арматурой  ᴓ 4 ВрI с шагом 15 см, 0,84 во всех пролетах (сетка С1).

    Для компенсации недостающей  арматуры в крайних пролётах  и над вторыми опорами укладывается  такая же, как С1 дополнительная сетка С2. Суммарная площадь сечения 0,84

  Распределительная  (поперечная) арматура сеток выполняется  из проволоки  ᴓ 3 ВрI , устанавливаемой с шагом 600 мм. Шаг распределительной арматуры сеток не должен быть более 600 мм, а минимальная площадь сечения составляет 2% от сечения рабочей арматуры.

    В данном случае требуется  сечение распределительной арматуры 

0,02•2,2 = 0,044

    Принято сечение 0,071 • = 0,118 

2.3. Расчёт второстепенной  балки

    Расчётная схема представляет  собой неразрезную трёхпролётную балку, крайними опорами которой являются стены, а промежуточными – главные балки.

Расчётные пролёты.

  Расчётная длина  крайнего пролёта  от оси опоры  до грани главной  балки 

  7,2 -0,5• 0,3 +0,5 • 0,25 = 6,928м.

где =250мм (длина одного кирпича) – длина опирания балки на стену (при высоте балки ).

   Расчётные длины промежуточных пролётов равны расстояниям в свету между гранями главных балок: 7,2 – 0,3 = 6,9м

Расчётная погонная нагрузка на балку.

Вес пола и плиты g •

Вес ребра балки 1,1•2•=1,1•25•

  Итого постоянная  нагрузка  g = 7,74кН/м

Временная нагрузка 2*2 = 4 кН/м

Полная  нагрузка с учётом коэффициента надёжности по назначению =0,95

Р = 0,95•(g+)=0,95•(7,74+4) = 11,15 кН/м

Отношение временной нагрузки к постоянной = = 0,52 
 

2.3.1. Расчёт балки на  прочность по нормальным  сечениям

    Расчёт начинается с построения  эпюры изгибающих моментов.

Положительный пролётный момент в крайних пролётах:

= 11,74•• = 51,19кНм

  Отрицательный момент  на первой промежуточной  опоре:

= -11,74•• = -39,92 кНм

Положительный пролётный момент в промежуточном  пролёте 

= 11,74•• = 34,93кН/м