Расчет и проектирование монолитного железобетонного перекрытия с балочными плитами

 

      Для расчета принимаем следующие данные:

- Здание с полным каркасом;

- длина здания, м – 52;

- ширина здания, м – 23,2;

- количество главных пролетов – 4;

- количество второстепенных пролетов – 10;

- номинальный пролет второстепенной балки, м –5,2;

- номинальный пролет главной балки, м – 5,800;

- пролет плиты, м – 1,160;

- бетон С30/37;

- временная нагрузка – 7500 Н/м² ;

- арматура стержневая класса S500 для армирования балок и проволочная класса S500 для изготовления сеток.

 

Расчет и конструирование монолитной железобетонной плиты

 

Назначаем предварительно следующие значения геометрических размеров элементов перекрытия:

- высота и ширина поперечного сечения второстепенных балок:

; принимаем h=400мм,

.

- высота и ширина поперечного сечения главных балок:

; принимаем h=500мм,

- высота плиты 80 мм при максимальном расстоянии между осями второстепенных балок – 1400 мм.

Высота плиты определяется по максимальному изгибающему моменту, исходя из оптимального для плит значения относительной высоты сжатой зоны: х/ h_о = 0.1…0.2

Необходимо, чтобы для плиты удовлетворялись условия: V_max £ 2,5f_cdtbd,

где V_max – максимальная поперечная сила у грани опоры; V £ j_b4f_cdtbd²/c

где V – поперечная сила в конце наклонного сечения;

j_b4 = 1,5 для тяжелого бетона;

с – длина проекции наклонного сечения, начинающегося от опоры и принимаемого не более с_max = 2,5h_o.

 

Определение расчетных пролетов и нагрузок

 

За расчетные пролеты плиты в коротком направлении принимаются:

- крайние – расстояние от оси опоры на стене до грани ребра второстепенной балки:

l_o1 = 5800/5-200/2-250+120/2= 870мм;

где 250 мм – привязка наружных стен,

120 мм – длина опирания плиты на наружную стену,

- средние – расстояние в свету между второстепенными балками:

l_o2 = l – b = 5800/5 – 200 = 960 мм.

В длинном направлении l_o2 = l – b = 5800 – 200 = 5600мм.

Монолитные балочные плиты (в нашем случае отношение пролетов 5800/1160=5>2) при расчете рассматриваются как неразрезные балки шириной 100см, опертые на второстепенные балки. При ширине полосы 1м нагрузка, приходящаяся на 1м² плиты, равна по величине нагрузке на 1м погонной полосы. Подсчет нагрузки дан в таблице 2.

 

Таблица 2 - Нагрузки на 1м² монолитного перекрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная -от собственного веса плиты(d=0,08м, r=2500 кг/м3); -от бетонного пола δ=0,06м, r=1950 кг/м3	2,0     1,17	1,35     1,35	2,7     1,5795
Итого	3,17		g = 4,2795
Временная полезная (по зданию)	7,5	1,5	v =11,25
Всего	10,67		15,5295

 

Для расчета плиты по первой группе предельных состояний необходимо учитывать следующие сочетания нагрузок (приведенной к 1 метру плиты):

Где:

 - коэффициент для комбинационного значения переменного воздействия;

 - понижающий коэффициент

Согласно табл. А1 ТКП EN 1990-2011 принимаем =0,7

Тогда,

1)

2)

Таким образом, для расчёта по первой группе предельных состояний будем использовать значение нагрузки, полученной от второй комбинации, т.к. она имеет более неблагоприятное воздействие.