Министерство образования и науки Российской Федерации Кафедра «Строительные конструкции» Проектирование конструкций многоэтажного производственного здания Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции» КП 080301.15.000 ПЗ Выполнил: студент Проверил: старший преподаватель, Содержание 1 Проектирование монолитной ребристой плиты перекрытия .................................... 3 1.1 Исходные данные ........................................................................................................... 3 1.2 Сбор нагрузок на плиту..................................................................................................5 1.3 Расчет прочности плиты монолитного железобетонного перекрытия по нормальным сечениям ............................................................................................................... 5 2 Проектирование второстепенной балки ...................................................................... 9 2.1 Исходные данные ........................................................................................................... 9 2.2 Сбор нагрузок на балку .................................................................................................. 9 2.3 Расчет прочности второстепенной балки по нормальным сечениям ........................ 9 2.4 Расчет прочности наклонных сечений балки..............................................................13 3 Расчет и конструирование многопустотной предварительно напряженной плиты перекрытия ................................................................................................................................ 14 3.1 Исходные данные .......................................................................................................... 14 3.2 Сбор нагрузок и определение усилий.......................................................................... 16 3.3 Расчет плиты по первой группе предельных состояний............................................ 17 3.4 Расчет плиты по второй группе предельных состояний ............................................19 4. Расчет и конструирование однопролетного ригеля.................................................... 23 4.1. Исходные данные .......................................................................................................... 23 4.2. Определение усилий в ригеле....................................................................................... 24 4.3. Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента........................................................................................................................................25 4.4. Расчет ригеля по прочности при действии поперечных сил ..................................... 26 4.5. Построение эпюры материалов .................................................................................... 26 5. Расчет и конструирование сборная железобетонной колонны ................................. 28 5.1 Исходные данные .......................................................................................................... 28 5.2 Сбор нагрузок на колонну ............................................................................................ 29 5.3 Определение усилий в колонне .................................................................................... 29 5.4 Расчет колонны по прочности ...................................................................................... 30 5.5 Расчет армирования консоли колонны ........................................................................ 30 6. Расчет и конструирование фундамента под колонну................................................. 32 6.1. Исходные данные .......................................................................................................... 32 6.2. Определение размера стороны подошвы фундамента ............................................... 32 6.3. Определение высоты фундамента .................................................................................32 6.4. Расчет на продавливание ............................................................................................... 33 6.5 Расчет арматуры в подошве столбчатого фундамента................................................ 35 7. Расчет кирпичного простенка на первом этаже ...........................................................36 7.1. Исходные данные ........................................................................................................... 36 7.2. Определение расчетной схемы простенка.................................................................... 37 7.3. Определение нагрузки на простенок ........................................................................... 37 7.4. Определение несущей способности простенка ........................................................... 38 Список используемой литературы ........................................................................................... 39 Изм. Лист Разраб. Провер. Н. Контр. Утверд. № докум. Подпись Дата КП 080301.01.000 ПЗ Проектирование конструкций многоэтажного производственного здания. Лит. Лист Листов 2 39 1. Проектирование монолитной ребристой плиты перекрытия Исходные данные Размер здания в плане – 18,3х45,5 м; Шаг колонн – 6,5м, пролет – 6,0 и 6,15 м; Количество этажей (надземных) – 10; Высота этажей: надземного – 3,3 м, подземного – 3 м; Временная нагрузка на перекрытие – 2,5 кН/м2; Характеристика грунтов основания – R0 = 0,33 МПа; Район строительства – Липецк; Тип грунта– суглинок; Бетон класса В20, Rb = 11,5 МПа, Rbt = 0,9 МПа; Арматура в плите класса В500, Rs = 435 МПа, армирование в плите выполняется плоскими сетками. Элементы монолитного ребристого перекрытия: Главные балки: Располагаются по цифровым осям с шагом 6,5м. hгл.б.=l/11=650/11=60см, bгл.б.=0,4∙hгл.б.=0,4∙60=24см, принимаем bгл.б.=25см Второстепенные балки: hв.б.=615/15=41см, принимаем hв.б.=40см bв.б.=0,5∙hв.б.=0,5∙40=20см Верх второстепенной и главной балок в одном уровне. Монолитная железобетонная плита объединяет главные и второстепенные балки в монолитный диск перекрытия. Верх плиты в одном уровне с верхом балок. Толщина монолитной железобетонной плиты принимается в зависимости от шага второстепенных балок S и величины полезной нагрузки на перекрытие и должна составлять 5÷10 см. Принимаем толщину плиты: hП= 60 мм. Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП 080301. 15.000 ПЗ Лист 3 Компоновка конструктивной схемы монолитного перекрытия Монолитные ребристые перекрытия состоят из плит, второстепенных и главных балок, которые бетонируются вместе и представляют собой единую конструкцию. Плита опирается на второстепенные балки, а второстепенные балки - на главные, опорами, которых служат колонны и стены (рис. 1.1) Пролеты плит пронимаются 1,7-2,7 м, второстепенных балок 5-7 м, главных балок 6-8 м. Толщина плиты при полезной нагрузке V до 10 кН/м2 принимается 7-8 см, но не менее 1/30 пролета плиты. Высота сечения второстепенных балок составляет (1/12-1/20) пролета, главных балок (1/8-1/15) пролета, ширина сечений балок b=(0,4-0,5)h. Высота балок принимается кратной 5 см при h≤60 см и при h>60 см — кратной 10 см, ширина балок — кратной 5 см. Перекрытие выполняют из бетона класса B15-B20 и армируют арматурной проволокой класса B500 и стержневой арматурой классов А400, А500. Рис. 1.1. Монолитное ребристое перекрытие с балочными плитами: 1 - главные балки; 2 второстепенные балки; 3 - колонны; 4 – плита Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП 080301. 15.000 ПЗ Лист 4 Рис. 1.2. Конструктивная схема монолитного ребристого перекрытия. 1.2. Расчет и конструирование плиты монолитного перекрытия Расчетные пролеты и нагрузки Для крайних пролетов расчетным пролетом является расстояние от грани крайней балки до оси опоры плиты на стене: - в коротком направлении: 𝑏2 𝑐 𝐿𝑛1 = 𝐿𝑛 − 𝛿 − + = 1410мм 2 2 где Ln — пролет плиты между осями балок, Ln = 1,65 м; δ — привязка стен, δ = 0,2 м; b2— ширина второстепенной балки; с — размер площадки опирания плиты (рис.2). - в длинном направлении: 𝑏1 𝑐 𝐿𝑛1 = 𝐿𝑛 − 𝛿 − + = 6235 мм 2 2 Для средних пролетов плиты расчетным является расстояние в свету между балками: - в коротком направлении (между второстепенными балками): ln3=ln-bв.б.=1500-200 =1 300 мм - в длинном направлении (между главными балками): ln4=B-bг.б.=6500 – 250 = 6250 мм Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП 080301. 15.000 ПЗ Лист 5 Коэффициент надежности по нагрузке f Расчетное 0,20 1,3 0,26 0,54 1,3 0,70 монолитная плита δ = 60 мм 1,5 1,1 1,65 Итого постоянная нагрузка, g 2,24 Нормативное Вид нагрузки значение, кН/м2 значение, кН/м2 Постоянная: полы — паркет на мастике, δ = 20 мм; цементно-песчаная стяжка, δ = 30 мм; 2,61 Временая Перегородки 0,5 1,2 0,6 Полезная 2,5 1,2 3,0 Итого временная нагрузка, V 3,0 3,6 Полная нагрузка, g +V 5,24 6,21 Рис. 1.3 Расчетная схема плиты и эпюра моментов. Определение усилий Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП 080301. 15.000 ПЗ Лист 6 В первом пролете и на первой промежуточной опоре: В средних пролетах и на средних опорах: M1=(6,21*1,29^2)/11=0,94 M2=(6,21*1,45^2)/16=0,82 Следовательно, M1=93.9 кН*см и М2=81.6 кН*см Изгибающие моменты в средних пролетах и над средними опорами снижаются на 20% за счет благоприятного влияния распора (при опирании плит по четырем сторонам). Поперечная сила в среднем пролете на опоре слева и справа 𝑄ср = ± (𝑔+𝑉)∙𝑙опср 2 =± 6,21∗1,45 2 = ±4,5 кН Поперечная сила в крайнем пролете на опоре слева 𝑄кр л = 0,4 ∙ (𝑔 + 𝑉) ∙ 𝑙опкр = 0,4 ∗ 6,21 ∗ 1,29 = 3,20 кН Поперечная сила в крайнем пролете на опоре справа 𝑄кр пр = 0,6 ∙ (𝑔 + 𝑉) ∙ 𝑙опкр = 0,6 ∗ 6,21 ∗ 1,29 = 4,81 кН Проверка толщины плиты Q≤Qb min Где Qb min – минимальная поперечная сила, воспринимаемая в наклонном сечении без поперечной арматуры. Qb min=0,5∙Rbt∙b∙h0, Где: b – ширина сечения, принято при определении усилий b = 1 м; h0 – рабочая высота сечения, это расстояние от сжатой грани элемента до центра тяжести растянутой арматуры, м. 𝑑 h0=h- 2 -, h – толщина плиты, ранее принято h = 60 мм; d – диаметр продольной арматуры, предварительно принимаем d = 10 мм; – величина защитного слоя бетона, согласно СП 63.13330.2012 [1] принимаем 25мм. 10 h0=60- 2 -25= 30 мм Qb min=0,5*900*1*0,030= 13,5 кН Проверка условия: 4,94кН 13,5 кН Расчетная схема монолитной плиты Расчет прочности плиты монолитного железобетонного перекрытия по нормальным сечениям Условно вырезаем в монолитной плите полосу шириной 1м поперек второстепенных балок на всю ширину здания. Расчетное сечение плиты Исходные данные для расчета: Бетон В20: Rb=11,5 МПа; Арматура В500: Rs= 435 МПа, b=1000 мм, ℎ0 = ℎ − 2,5 = 6 − 2,5 = 35 мм – рабочая высота сечения 𝑥 Определяем значение относительной высоты сжатой зоны: 𝜉𝑅 = ℎ𝑅 = 0 0.8 𝜀 1+ 𝑠,𝑒𝑙 , 𝜀𝑏,2 где εs,el – относительная деформация арматуры растянутой зоны, вызванная внешней нагрузкой при достижении в этой арматуре напряжения, равного Rs; εb2 – относительная деформация сжатого бетона при напряжениях, равных Rb, принимаемая равной 0,0035. Для арматуры с физическим пределом текучести значение 𝜀𝑠,𝑒𝑙 определяется по формуле: 𝑅 435 𝜀𝑠,𝑒𝑙 = 𝐸𝑠 = 2.0∙105 = 0,002175 𝑠 0.8 = 0,493 0,002175 1+ 0,0035 𝜉𝑅 = Определяем площади рабочей арматуры: В первом пролете и над первой промежуточной опорой: 𝑀1 𝛼𝑚1 = 𝛾 93,9 2 𝑏1 𝑅𝑏 𝑏ℎ0 = 0.9∙1.15∙100∙3.52 = 0,07 𝜉 = 1 − √1 − 2𝛼𝑚1 = 0,073 < 𝜉𝑅 𝐴𝐶1,𝐶2 = 𝑠 𝛾𝑏1 𝑅𝑏 𝑏𝜉ℎ0 𝑅𝑠 = 0,9∙1,15∙100∙0,073∙3,5 43,5 = 61 мм2 В средних пролетах и на средних опорах плит, окаймленных по контуру: 𝛼𝑚2 = 𝛾 𝑀2 2 𝑏1 𝑅𝑏 𝑏ℎ0 81,6 = 0.9∙1.15∙100∙3.52 = 0,05 𝜉 = 1 − √1 − 2𝛼𝑚1 = 0,051 < 𝜉𝑅 𝐴𝐶3,𝐶4 = 𝑠 𝛾𝑏1 𝑅𝑏 𝑏𝜉ℎ0 0,9 ∙ 1,15 ∙ 100 ∙ 0,051 ∙ 3,5 = = 42 мм2 𝑅𝑠 43,5 Рисунок-раздельное армирование Конструирование плиты Сетка С1: 𝐴𝑠,тр1 = 0,61см2 , принимаем 9 стержней ∅3 с 𝐴 = 0,64 см2 (шаг 100 мм) 200 Длина продольных стержней: 6500 − 2 − 200 + 120 − 10 = 6310мм Длина поперечных стержней: 1410 + 50 = 1460 мм Конструктивную арматуру принимаем ∅3 В500 с шагом 250 Ø3В500−250 75 С1 Ø5В500−100 1460х6310 25 Находим вес сетки С1: (63*1,4*0,052)+(5*6,31*0,052)=5,86 кг. Рисунок-сетка С1 Сетка С2: 𝐴𝑠,тр2 = 0,42 см2 , принимаем 6 стержня ∅3 с 𝐴 = 0,42см2 (шаг 150 мм) Длина продольных стержней: 6310мм Длина поперечных стержней: 1300мм Конструктивную арматуру принимаем ∅3 В500 с шагом 300 Ø3В500−300 75 С2 Ø5В500−150 1300х6310 75 Находим вес сетки С1: (38*1,35*0,052)+(4*5,85*0,052)=3,88 кг. Рисунок-сетка С2 Сетка С3: 𝐴𝑠,тр3 = 0,61 см2 , принимаем 9 стержней ∅3 с 𝐴 = 0,64 см2 (шаг 100 мм) Длина продольных стержней: 6310мм 1 1 Длина поперечных стержней: 200 + 4 ∙ 1300 + 4 ∙ 1300 = 850 мм Конструктивную арматуру принимаем ∅3 В500 с шагом 250 Ø3В500−250 90 С3 Ø5В500−100 850х6310 25 Находим вес сетки С1: (63*0,93*0,052)+(3*5,85*0,052)=3,11 кг. Рисунок-сетка С3 Сетка С4: 𝐴𝑠,тр3 = 0,42 см2 , принимаем 7 стержней ∅3 с 𝐴 = 0,5 см2 (шаг 150 мм) Длина продольных стержней: 6310мм Длина поперечных стержней: 850 мм Конструктивную арматуру принимаем ∅3 В500 с шагом 250 Ø3В500−250 90 С1 Ø5В500−150 850х6310 75 Находим вес сетки С1: (38*0,93*0,052)+(3*5,85*0,052)=2,75 кг. Рисунок-сетка С4 Таблица 2 – Спецификация арматуры на 1этаж Поз. Обозначение Наименование МП-1 С1 1 2 С2 ГОСТ Р 5244 ГОСТ Р 5244 1 2 С3 ГОСТ Р 5244 ГОСТ Р 5244 1 ГОСТ Р 5244 Монолитная плита МП-1 Сборочные единицы Сетка С1 Детали Ø3 В500, l=1460 Ø3 В500, l=6310 Сетка С2 Детали Ø3 В500, l=1300 Ø3 В500, l=6310 Сетка С3 Детали Ø3 В500, l=850 Кол. Масса ед., кг Примечание 14 5,86 80,36 5 63 70 0,055 0,055 3,88 1,6 3,47 271,6 4 42 14 0,055 0,055 3,11 1,29 2,31 52,08 3 0,055 0,97 2 С4 ГОСТ Р 5244 1 2 ГОСТ Р 5244 ГОСТ Р 5244 Ø3 В500, l=6310 Сетка С4 Детали Ø3 В500, l=850 Ø3 В500, l=6310 63 63 0,055 2,75 3,47 173,25 3 42 0,055 0,055 0,97 1,94 2. Проектирование второстепенной балки Бетон В15 Rb=85 МПа ; Арматура А500 Rs=435 МПа . 2 Сбор нагрузок. Нормативное значение, кН/м2 Вид нагрузки Расчетное значение, кН/м2 Коэффициент надежности по нагрузке 𝛾f На 1 м2 На 1 м.п Постоянная: 0,416 полы — паркет на мастике, δ = 20 мм; 0,20 1,3 0,26 цементно-песчаная стяжка, δ = 30 мм; 0,54 1,3 0,70 монолитная плита δ = 60 мм 1,44 1,3 1,58 2,528 Второстепенная балка 1,96 1,1 2,2 3,45 1,12 7,514 Итого постоянная нагрузка, g Временная: Изм. Лист Перегородки 0,5 1,2 0,6 0,96 Полезная В том числе длительно действующая 2,5 1,2 3 4,8 0,875 1,3 1,138 № докум. Подпись Дата КП 080301. 15.000 ПЗ 1,82 Лист 7 Погонную нагрузку на балку получают умножением расчетной нагрузки, приходящейся на 1 м2 плиты, на грузовую ширину равную шагу второстепенных балок, т.е. 1,6м. 2.1. Определение расчетной длины, объема, веса второстепенной балки, а также нагрузки на 1 м.п. от неё 𝑙вб = 0,25 0,25 + 6,3 − 2 − 0,2 = 6,1 м – расчетная длина 2 𝑉вб = 6,1 ∗ 0.2 ∗ (0.4 − 0.07) = 0.48м3 - объем 𝐺вб = 0.48 ∗ 25 = 12 кН – вес 12 𝑞вб = 6,1 = 1.96 кН – нагрузка на 1 м.п. 2.3. Определение полных значений от нагрузок 1. Постоянная qп кН 𝑞 = 0,416 + 1,12 + 2,528 + 3.45 + 0,96 + 1,82 = 10,3 м 2. Временная qB 𝑉 = 4,8 − 1,82 = 2,98 кН м 3. Суммарная 𝑞 + 𝑉 = 13,28 кН м 𝑉 2,98 = 13,28 = 0,22 = 0,5 𝑞 2.3. Расчет второстепенной балки по нормальным сечениям. Размер здания в плане 21,2х42,7м сетка колонн 6,1х7,2м. Второстепенные балки располагаются вдоль здания, следовательно, расчетная схема второстепенной балки – 7ми пролетная неразрезная балка, загруженная равномерно распределенной нагрузкой при вариантах невыгодных сочетаний. Расчетные пролеты длиной l=5,8м. Рисунок 10 – Ординаты огибающей эпюры М неразрезной балки с равными пролетами. Определим значение положительных пролетных моментов в точках 1-10: 𝑀 = 𝛽𝑖(𝑞в + 𝑞𝑛 )𝑙 2 = 𝛽𝑖(2,96 + 10,3)6,02 = 𝛽𝑖 ∙ 477,36кН ∙ м 1)М1 = 0,065 ∙ 477,36кН ∙ м = 31,03кН ∙ м 2) М2 = 0,090 ∙ 477,36кН ∙ м = 42,96кН ∙ м 3) М𝑚𝑎𝑥 = 0,091 ∙ 477,36кН ∙ м = 43,44кН ∙ м 4) М3 = 0,075 ∙ 477,36кН ∙ м = 35,8кН ∙ м 5) М4 = 0,018 ∙ 477,36кН ∙ м = 8,6кН ∙ м 6) М6 = М9 = 0,018 ∙ 526,3кН ∙ м = 9,47кН ∙ м 7) М7 = М8 = 0,058 ∙ 526,3кН ∙ м = 30,53кН ∙ м 8) М𝑚𝑎𝑥 = 0,0625 ∙ 526,3кН ∙ м = 32,89кН ∙ м Определяем значение отрицательных пролетных моментов в точках 5-10: 1) М5 = −0,0715 ∙ 526,3кН ∙ м = −37,63кН ∙ м 2) М6 = −0,010 ∙ 526,3кН ∙ м = −5,26кН ∙ м 3) М7 = 0,022 ∙ 526,3кН ∙ м = 11,58кН ∙ м 4) М8 = 0,024 ∙ 526,3кН ∙ м = 12,63кН ∙ м 5) М9 = −0,004 ∙ 526,3кН ∙ м = −2,1кН ∙ м 6) М10 = −0,0625 ∙ 526,3кН ∙ м = −32,89кН ∙ м Отрицательный изгибающий момент в средних пролетах 𝑀 = 𝛽𝑖(𝑞в + 𝑞𝑛 )𝑙 2 = −0,01(2,96 + 10,3)6,32 = -5,26 Определим поперечную силу на крайней опоре: 𝑸𝑨 = 𝟎, 𝟒(𝒒п + 𝒒в )𝒍𝒊 = 31,87 кН Определим поперечную силу на промежуточной опоре слева: 𝑸ВЛ = 𝟎, 𝟔(𝒒п + 𝒒в )𝒍𝒊 = 47,81 кН Определим поперечную силу на промежуточной опоре справа и на остальных опорах: 𝑸ВП = 𝟎, 𝟓(𝒒п + 𝒒в )𝒍𝒊 = 41,83 кН По максимальным значениям пролетных моментов находим максимально требуемую площадь верхней рабочей арматуры в балках: Для первого пролета: Мmax 43,44кН м, ширина балки b = 250мм, высота балки h = 450 мм, защитный слой (от низа балки до центра тяжести растянутой арматуры) аз= 50 мм, рабочая высота сечения h0 = h - aз = 450 - 50= 400мм. Определяем минимально требуемую величину рабочей высоты сечения: ℎ0𝑚𝑖𝑛 = √ 𝑀𝑚𝑎𝑥 43,44 =√ = 0,27м = 270мм 𝐴0𝑅 ∙ 𝑅𝑏 ∙ 𝑏 0,289 ∙ 8,5 ∙ 103 ∙ 0,25 Условие выполненоℎ0 = 400 > 270мм 𝐴^0 = 𝑀𝑚𝑎𝑥 43,44 = = 0,128 𝑏 ∙ ℎ02 ∙ 𝑅𝑏 0,25 ∙ 0,42 ∙ 8,5 ∙ 103 При 𝐴^0 = 0,128 η=0,932 ξ=0,136 по табл. 4 Требуемая площадь арматуры: тр 𝐴𝑠 = 𝑀𝑚𝑎𝑥 43,44 = = 2,67см2 3 𝜂 ∙ ℎ0 ∙ 𝑅𝑠 0,932 ∙ 0,4 ∙ 435 ∙ 10 Принимаем 4 Ø10 А500 с фактической площадью сечения 3,14см2 Находим фактический момент, воспринимаемый фактической площадью арматуры: Мфакт = 𝐴𝑠 ∙ η ∙ ℎ0 ∙ 𝑅𝑠 = 3,14 ∙ 10−4 ∙ 0,932 ∙ 0,4 ∙ 435 ∙ 103 = 50,92кН ∙ м Разница, характеризующая перерасход арматуры: Мфакт − М𝑚𝑎𝑥 50,92 − 43,44 = ∙ 100% = 14,7% ≥ 5 50,92 Мфакт Условие не выполняется. Перерасход арматуры более 5% связано с ограниченным сортаментом арматуры, принимаем по расчету с перенапряжением 14,7%. Для первой промежуточной опоры: 𝑀5 = 37,63 кН ∙ м b=250мм (т.е. растянутой от 𝑀5 будет верхняя зона балки на опоре) ℎ0 = ℎв − аз = 450 − 50 = 410мм аз = 40мм 𝑀 46,53 𝐴^0 = 𝑏∙ℎ2оп∙𝑅 = 0,250∙0,412 ∙8,5∙103 = 0,130 → η=0,93 ξ=0,14 0 𝑏 Изгибающий момент на опоре, воспринимаемый 2-мя стержнями Ø10 А500 с площадью А2∅10 = 1,57 см2 ; 𝑠 𝑀ст = 𝐴𝑠 ∙ η ∙ ℎ0 ∙ 𝑅𝑠 = 1,57 ∙ 10−4 м2 ∙ 0,93 ∙ 0,41м ∙ 435 ∙ 103 ∙ кН = 26,04 кН ∙ м м2 Остальную часть изгибающего момента 𝑀сет = 𝑀5 − 𝑀ст необходимо передать на 2 одинаковые сетки С-5, укладываемые одна на другую со смещением. 𝑀сет = 37,63 − 26,04=11,59 кН ∙ м Требуемая площадь арматуры сетки: 𝐴сетки = 𝑠 𝑀сет 11,59 = = 0,72см2 η ∙ ℎ0 ∙ 𝑅𝑠 0,93 ∙ 0,4 ∙ 435 ∙ 103 Принимаем шаг рабочей арматуры сеток (располагаемой вдоль второстепенных балок) равным 20 см. На расстоянии в=1900 см потребуется для двух сеток 19 стержней. Площадь одного стержня fs= As/n =0,72/19=0,036 см2 . Минимальный диаметр Ø3 В500 имеет площадь fs=0,071cм. Стержни перпендикулярного направления принимаем Ø3 В500 с шагом 30 см. Ширина сеток С-5 определяется графически с эпюры материалов. Длина сеток равна суммарной длине одного ряда главных балок здания (в нашем случае 19,2м). Обозначим сетку С-5 согласно ГОСТ 21.503-80. Ø3B500−300 15 С5 Ø3B500−200 930x19200 100 Для второго и последующих пролетов: Мmax 32,89кН м, ширина балки b = 250мм, высота балки h = 450 мм, защитный слой (от низа балки до центра тяжести растянутой арматуры) аз= 50 мм, рабочая высота сечения h0 = h - aз = 450 - 50= 400мм. 𝑀 32,89 𝐴^0 = 𝑏∙ℎ𝑚𝑎𝑥 2 ∙𝑅 = 0,250∙0,4 2 ∙8,5∙103 = 0,097 → η=0,949 ξ=0,104 𝑏 0 𝐴ст 𝑠 = 𝑀𝑚𝑎𝑥 32,89 = = 2,0см2 3 𝜂 ∙ ℎ0 ∙ 𝑅𝑠 0,949 ∙ 0,4 ∙ 435 ∙ 10 Изгибающий момент на опоре, воспринимаемый 2-мя стержнями Ø12 А500 фактической площадью 2,26 см2 . Определяем изгибающий момент в пролете, который воспринимают два нижних стержня: 𝑀факт = 𝐴𝑠 ∙ η ∙ ℎ0 ∙ 𝑅𝑠 = 2,26 ∙ 10−4 м2 ∙ 0,935 ∙ 0,4м ∙ 435 ∙ 103 ∙ кН = 36,77 кН ∙ м м2 Разница, характеризующая перерасход арматуры: Мфакт − М𝑚𝑎𝑥 36,77 − 32,89 = ∙ 100% = 10,5% ≥ 5 36,77 Мфакт Условие не выполняется Перерасход арматуры более 5% связано с ограниченным сортаментом арматуры, принимаем по расчету с перенапряжением 10,5%. Для второй и последующих опор: 𝑀𝑚𝑎𝑥 = 32,89 кН ∙ м b=250мм (т.е. растянутой от 𝑀10 будет верхняя зона балки на опоре) ℎ0 = ℎв − аз = 450 − 40 = 410мм аз = 40мм 𝑀 32,89 𝐴^0 = 𝑏∙ℎ2оп∙𝑅 = 0,250∙0,412 ∙8,5∙103 = 0,092 → η=0,952 ξ=0,096 0 𝑏 Изгибающий момент на опоре, воспринимаемый 2-мя стержнями Ø8 А500 с площадью 𝐴𝑠 = 1,01см2 кН 𝑀ст = 𝐴𝑠 ∙ η ∙ ℎ0 ∙ 𝑅𝑠 = 1,01 ∙ 10−4 м2 ∙ 0,952 ∙ 0,41м ∙ 435 ∙ 103 ∙ м2 = 17,15 кНм. 𝑀сет = 32,89 − 17,15=15,74 кН ∙ м Требуемая площадь арматуры сетки: 𝐴𝑠 = 𝑀сет 15,74 = = 0,93см2 η ∙ ℎ0 ∙ 𝑅𝑠 0,952 ∙ 0,41 ∙ 435 ∙ 103 Принимаем шаг рабочей арматуры сеток (располагаемой вдоль второстепенных балок) равным 20 см. На расстоянии в=1900 см потребуется для двух сеток 19 стержней. Площадь одного стержня fs= As/n =0,93/19=0,052 см2 . Минимальный диаметр Ø3 В500 имеет площадь fs=0,071cм. Стержни перпендикулярного направления принимаем также Ø3 В500 с шагом 30 см. Ширина сеток С-5 определяется графически с эпюры материалов. Длина сеток равна суммарной длине одного ряда главных балок здания (в нашем случае 19200м). Обозначим сетку С-5 согласно ГОСТ 21.503-80. Ø3B500−200 25 С5 Ø3B500−200 950x19200 100 Рисунок – Эпюра огибающих моментов и эпюра материалов второстепенной балки Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП 080301. 15.000 ПЗ 8 Лист Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП 080301. 01.000 ПЗ 9 Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП 080301. 01.000 ПЗ Лист 10 Изм. Лист № докум. Подпись Дата КП 080301. 01.000 ПЗ Лист 11
