ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОНОЛИТНОГО БЕЗБАЛОЧНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ
Расчет перекрытия для безбалочного варианта
Расчет выполняется на два варианта загружения: полосовое и сплошное.
Условие прочности при полосовом загружении (при расчете вдоль короткой стороны)
q ·(l 1– 2 c 1)² = 8·Rs·(As1·z1+ AsI·zI); (1)
Условие прочности при сплошном загружении
(2)
где q – равномерно распределенная полная нагрузка на 1 кв.м перекрытия; с – вылет опорного участка, для бескапительного перекрытия с = 0,5hc, hc – высота или ширина сечения колонны.
В зависимости от соотношения сторон сетки колонн, отношения площадей сечения арматуры можно принять по таблице 1
Таблица 1
| l1/l2 | As2/As1 | A sI/As1 AsI’/As1 | AsII/As2 AsII’/As2 |
| 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0-3,0 | 1-1,2 1,2-1,4 1,3-1,6 1,5-1,8 1,8-2,2 2,0-4,0 | 1,0-2,0 | 1,0-2,0 |
Задаемся толщиной плиты hf = (1/30-1/25) lmax = (1/30-1/25)5200 ≈ 200мм.
Сбор нагрузок
| Нагрузка | Нормативное значение | g f | Расчетное значение |
| Постоянная | |||
| Плита монолитная ж/б: r = 2500кг/м³, hf = 200мм | 1,1 | ||
| Ц/п стяжка: r = 2200кг/м³, t = 20мм | 1,3 | ||
| Керамическая плитка: r = 1800кг/м³, t = 15мм | 1,1 | ||
| Всего: g = 6369 | |||
| Временная | |||
| Полезная, υ | 1,2 | ||
| В т.ч. длительная (30%), υ l | 1,2 | ||
| Всего: υ = 7080 |
Расчетная полная нагрузка с учетом коэффициента g n =0,95
q = (g + υ)·gn = (6369+7080)·0,95 = 12777 Н/м²;
Расчет на полосовую нагрузку
Рабочая высота плиты, при h = 200мм и а = 25мм:
h о = h - а =200-25=175мм;
Вылет опорного участка при h с=400мм;
с 1=0,5· h с = 0,5·400 = 200мм;
- Подбор арматуры вдоль короткой стороны. Расчетный пролет l 1=4700мм;
Пролетная арматура, при AsI = 1,5· As1 и z I= z 1= 0,9· h о из условия прочности (1):
где 1000мм – ширина расчетного участка.
По сортаменту арматуры подбираем 10Æ6 А300; Аs=280 мм², шаг арматуры
S=1000/10 = 100 мм.
Опорная арматура
подбираем 6Æ10 А300; АsI =471 мм², шаг арматуры S= 1000/6 = 167 мм
Т.к. имеется запас прочности, округляем шаг арматуры кратно 10 мм в большую сторону и принимаем s = 170 мм.
Корректируем фактическую площадь арматуры на 1 м ширины перекрытия:
мм2
- Побор арматуры вдоль длинной стороны:
Пролетная арматура
l 2=5200мм;
берем 5Æ10 А300; Аs=382 мм², S=1000/5 = 200 мм
Опорная арматура
Принимаем 10Æ8 А300; Аs=500 мм², S=100 мм
Процент перенапряжения
%<5%
Расчет на сплошное загружение
(выполнить самостоятельно пользуясь условием прочности (2) и соотношениями из таблицы 1)
Конструирование арматуры перекрытия выполнить по варианту с максимальной арматурой.
Расчет плиты на продавливание
Проверяется условие
Продавливающая сила F = (g + υ) ·gn ·(l1· l2 – hс· вс);
hс = вс =400 мм;
F =12777·(4700·5200 - 400²)·10-6 ·=310,2·103Н;
Площадь контура продавливания:
Ab = um ho= 2300x175 = 201250 мм2
Где рабочая высота плиты ho =200-25=175 мм; периметр контура продавливания:
um =4·(hс + ho)=4·(400+175)=2300 мм;
Усилие, воспринимаемое бетоном Fb,ult = Rb·Ab = 0,9·0,9·201250 =163012 H;
Т.к. F = 310,2 кН > Fb,ult = 163,0 кН, то поперечная арматура требуется по расчету.
Усилие, воспринимаемое арматурой:
Fsw,ult. =F - Fb,ult = 310,2 – 163,0 = 147,2 < Fb,ult
Задаемся предварительно диаметром поперечной арматуры Æ6 А240 (Rsw =170МПа). При интервале между каркасами h0 /3 в пределах пирамиды продавливания располагается два ряда каркасов Аsw = 56,6 мм² и конструктивно с шагом вдоль расчетного контура s ≤ 0,25 hс = 0,25·400 = 100 мм.
Тогда погонное усилие, воспринимаемое хомутами:
Hмм
Усилие, воспринимаемое поперечной арматурой в пределах пирамиды продавливания: Fsw,ult = 0,8· qsw · u = 0,8·96,22·1150 = 88522 Н
Должно соблюдаться условие Fsw,ult ≤ Fsw,ult. ≤ Fb,ult
Т.к. Fsw,ult = 88522 Н > 0,25· Fb,ult = 0,25·163012 = 40753 Н, то принятое армирование оставляем.
Проверка прочности
Условие прочности не удовлетворяется.
Находим требуемую интенсивность хомутов:
Нмм
Требуемый шаг арматуры при диаметре Æ8 А240(Аsw = 100,6 мм²)
мм
Принимаем s = 60 мм < 0,25 hс.
