Многоэтажное производственное здание

Предварительно назначаем высоту и ширину сечения второстепенной балки из условий:

hвб=(1/18…1/10)*L=(1/18…1/10)*6400=(355.6…640.0) мм,

принимаем hвб=550 мм.

Ширина второстепенной балки

bвб=(0.35…0,45)*hвб=(0.35…0,45)*550=192.5…247.5 мм,

принимаем bвб=200 мм.

Расчетный пролет плиты:

L03=L3-bвб=2133-200=1933 мм.

Выровненные изгибающие моменты:

- в средних про

летах и над средними опорами:

M2=q*L032/16=18.952*1.9332/16=4.43 кН*м/м.

- в первом пролете и на первой промежуточной опоре:

M1=q*L032/11=18.952*1.9332/11=6.44 кН*м/м.

Рис. 6.2. Эпюра изгибающих моментов в плите.

Монолитные плиты армируются раздельными плоскими сетками с поперечным расположением рабочей арматуры.

Принимаем защитный слой бетона a3=25 мм, расстояние от центра тяжести арматуры сеток до ближайшей грани сечения as=15 мм, тогда рабочая высота сечения ho=hпл-as=60-15=45 мм.

Ширина сеток:

С1 и С4 – BС1=BС4=L03=1933 мм, принимаем BС1=BС4=1900 мм.

С2 и С5 – BС2=BС5≥0,5*L03+bвб=0,5*1933+200=1166.7 мм,

принимаем BС2=BС5=1200 мм.

С3 – BС3≥=0,25*L03+bвб+15*d=0,25*1933+200+15*8=803.3 мм,

принимаем BС3=850 мм,

где: d=8 мм – диаметр поперечных стержней сеток принятый в первом приближении.

Длина здания:

Lзд=10*B=10*5800=58000 мм.

Длина сеток:

Lсет=Lзд-2*a3=58000-2*25=57950 мм.

Подбираем сетку С1:

αm=M1/gb2*Rb*b*h02=6.44/7.65*10000*0.0452=0.0416

ξ=0.042

η=0.979

As=M1/(Rs*h0*η)=6.44/(355*45*0.979)=411.9 мм2/м

Принимаем шаг поперечных стержней равным S=100 мм, тогда количество стержней в 1 м длины сетки равно n1=10.

Требуемая площадь сечения 1 стержня:

As1=As/n1=411.9/10=41.2 мм2.

Принимаем поперечные стержни Æ8 A400 (As1=50.3 мм2).

Сетка С1: .

Подбираем сетку С2: .

Параметры сетки С3 назначаются по конструктивным требованиям: .

Подбираем сетки С4 и С5:

αm=M2/gb2*Rb*b*h02=4.43/7.65*10000*0.0452=0.0286

ξ=0.029

η=0.985

As=M2/(Rs*h0*η)=4.43/(355*45*0.985)=283.2 мм2/м

Принимаем шаг продольных стержней равным S=150 мм, тогда количество стержней в 1 м ширины сетки равно n1=6.7.

Требуемая площадь сечения 1 стержня:

As1=As/n1=150/6.7=42.5 мм2.

Принимаем поперечные стержни Æ8 A400 (As1=50.3 мм2).

Сетка С4: .

Сетка С5: .

Рис. 6.3. Армирование плиты раздельными сетками.

6.3 Расчет по прочности второстепенной балки

6.3.1 Назначение размеров второстепенной балки и статический расчет

Расчетный пролет второстепенной балки:

L01=B-brб=5800-220=5580 мм,

где brб=(0,3 .0,4)*hrб – ширина сечения главной балки,

hrб=(1/12 .1/10)*L=(1/10 .1/12)*6400=533.3 640.0 мм.

принимаем hrб=600 мм., тогда brб=(0,3 .0,4)*600=180 240 мм.

принимаем brб=220 мм.

Предварительные размеры второстепенной балки:

hвб=200 мм, bвб=550 мм.

Расчетная нагрузка на 1 п.м. балки:

qр=gпер*L3+bвб*(hвб-hпл)*rб*g*gfb*gn=

=18.952*2133*10-3+550*(550-60)*2500*9,81*0,95*1,1*10-9=42.9 кН/м.

Изгибаемые моменты:

М1=qр*L012/16=42.9*5.582/16=83.57 кН*м;

М2=qр*L012/11=42.9*5.582/11=121.55 кН*м;

М3=-a*qр*L012=-0.0529*42.9*5.582=70.67 кН*м.

Поперечные силы:

Q1=0,4*qр*L01=0,4*42.9*5.58=95.85 кН;

Q2=-0,6*qр*L01=-0,6*42.9*5.58=-143.77 кН;

Q3=±0,5*qр*L01=±0,5*42.9*5.58=±119.81 кН.

Далее уточняем размеры сечения второстепенной балки:

hовб=1,8*(М2/Rb*bвб)0,5=1,8*(121.55/8.5*550)0,5=0.481 м;

hвб=hовб+a3=481.3+50=531.3 мм.

Окончательно принимаем: hвб=550 мм; bвб=200 м.

Рис. 6.4. Эпюра изгибающих моментов и перерезывающих сил во второстепенных балках.

6.3 Расчет прочности второстепенных балок по нормальному сечению

Расчет по прочности второстепенной балки производится в пяти сечениях.

Балка в общем случае рассматривается как элемент таврового сечения с расчетным армированием растянутой зоны (x£xR). Уточняем размеры таврового сечения.

Так как hпл/hвб=60/550=0.11>0,1, величина свеса полки тавра определяется из условия:

bсв£1/6*L=1/6*6400=1067 мм,

bсв£L3-bвб=2133-200=967 мм.

Окончательно принимаем bсв кратно 50 мм в меньшую сторону bсв=950 мм.

Приведенная ширина полки:

b¢f=2*bсв+bвб=2*950+200=2100 мм.

Сечение 1-1

Сечение 1-1 рассматривается как тавровое сечение (учитывая знак действующего в сечении момента). Расчет производим в предположении, что сжатая арматура по расчету не требуется.

ho=hвб-as=550-50=500 мм.

Проверяем условие:

М2<Rb*b’f*h’f*(ho-0,5*h’f);

Rb*b’f*h’f*(ho-0,5*h’f)=8.5*2100*60*(500-0,5*60)=453.03 кН*м;

121.55 кН*м<453.03 кН*м - условие выполняется, т.е. граница сжатой зоны проходит в полке, и расчет производим как для прямоугольного сечения шириной b=b'f мм.

am=М2/Rb*b’f*h02=121.55/7.65*2100*5002=0.030<aR=0.39 т.е. сжатая арматура действительно по расчету не требуется.

Требуемая площадь сечения растянутой арматуры:

Аsтр=Rb*b’f*ho*[1-(1-2*am)0,5]/Rs=7.65*2100*500*[1-(1-2*0.030)0,5]/355=695.5 мм2.

Принимаем: 2Æ22 A400 (АS=760.3 мм2).

Сечение 4-4

Сечение 4-4 рассматривается как тавровое сечение (учитывая знак действующего в сечении момента). Расчет производим в предположении, что сжатая арматура по расчету не требуется.

Проверяется условие:

М1<Rb*b’f*h’f*(ho-0,5*h’f);

83.57 кН*м<453.03 кН*м - условие выполняется, т.е. граница сжатой зоны проходит в полке, и расчет производим как для прямоугольного сечения шириной b=b'f.

am=М1/Rb*b’f*h02=83.57/7.65*2100*5002=0.021<aR=0.39 т.е. сжатая арматура действительно по расчету не требуется.

Площадь сечения растянутой арматуры:

Аsтр=Rb*b’f*ho*[1-(1-2*am)0,5]/Rs=7.65*2100*500*[1-(1-2*0.021)0,5]/355=475.81 мм2

Принимаем: 2Æ18 А400 (АS=508.9 мм2).

Сечение 2-2

Сечение 2-2 проходит по грани главной балки, учитывая знак действующего в сечении момента, рассматривается как прямоугольное размерами bвб=200 мм, hвб=550 мм.

ho=hвб-asс=550-50=500 мм.

am=М2/Rb*bвб*ho2=121.55/7.65*200*5002=0.318

aR=0.39

Так как αm<αr, то сжатая арматура по расчету не требуется, примем её конструктивно: 2Æ12 A400 (АSС=226.2 мм2).

Требуемую площадь сечения растянутой арматуры:

As=Rb*bвб*h0*[1-(1-2*αm)0.5]/Rs=7.65*200*500*[1-(1-2*0.318)0.5]/355=854.1 мм2

 Скачать реферат