Монолитное железобетонное ребристое перекрытие и опоры для главных балок. Армирование, конструкция и работа плиты. Проектирование второстепенной балки и каркасы. Конструирование и расчет колонн и фундамента для повышения поперечной жесткости здания.
Аннотация к работе
Монолитное железобетонное ребристое перекрытие состоит из плиты и систем балок: главных и второстепенных, которые бетонируются вместе с плитой. Особенность конструкции такого перекрытия состоит в том, что в целях экономии значительно уменьшена площадь бетона в растянутой зоне сечения, с сохранением его в виде ребер для расположения арматуры.В монолитном балочном перекрытии плита опирается на монолитно связанные с ней и между собой второстепенные и главные балки, которые делят ее на прямоугольные отсеки. При соотношении сторон отдельного отсека более 2 допускается считать, что плита работает на изгиб, в основном вдоль меньшей стороны отсека. Вследствие этого многопролетная неразрезная плита может рассматриваться как балочная с пролетом вдоль меньшей стороны, опорами которой служат второстепенные балки.Армирование неразрезной балочной плиты рабочей арматурой производится вдоль пролета с расположением в соответствии с эпюрой моментов М: в пролете - в нижней зоне, на опоре - в верхней зоне плиты.Плита рассчитывается на прочность (по несущей способности - I группа предельных состояний) по нормальным сечениям на действие изгибающих моментов. Расчетная нагрузка на плиту принимается равномерно распределенной и определяется с учетом постоянной (собственный вес, вес пола и перегородок) и временной (длительной и кратковременной) нагрузок, а так же коэффициентов надежности по нагрузке и назначению. Коэффициент надежности по нагрузке для кратковременно действующей нагрузки при ее величине до 2000 принимается равным-1,4 в других случаях - 1,3. Коэффициент надежности по назначению устанавливается в зависимости от класса сооружения (проектируемое сооружение относится ко второму классу, ). В средних пролетах и над средними опорами величины моментов определены без учета влияния распора.Второстепенная балка рассчитывается как многопролетная неразрезная балка, нагруженная равномерно распределенной по длине пролета нагрузкой с грузовой полосы шириной, равной шагу их поперек здания.Для армирования балок применяется арматура следующих классов: - рабочая стержневая арматура - класса Толщина защитного слоя бетона для рабочей арматуры должна приниматься в балках высотой 250 мм и более при диаметре рабочих стержней: - d< 20 мм - не менее 20 мм; Толщина защитного слоя бетона для поперечной и монтажной арматуры должна составлять не менее 15 мм.В соответствии с характером работы неразрезной балки рабочая арматура в пролетах должна быть установлена у нижней грани балки, а над промежуточными опорами у верхней - у верхней. В средних пролетах при верхние стержни пролетных каркасов подбираются из расчета сечения балки на отрицательный изгибающий момент. Непосредственно у опор их рекомендуется ставить вверху и внизу в количестве 3…5 штук с шагом, равным шагу поперечных стержней в каркасах, а на остальной части пролета они могут устанавливаться реже, но на расстоянии не более 600 мм и не более удвоенной ширины ребра балки. Плоские сварные каркасы смежных пролетов после установки в опалубку пространственных каркасов соединяются понизу стыковыми стержнями, диаметр которых принимается не менее 0,5 диаметра рабочих стержней и не менее 10 мм. Часть рабочих стержней в каркасах обрывается в сечениях, где эти стержни становятся не нужными.В этом сечении балка рассматривается как прямоугольная, так как ее полка находится в растянутой зоне и на несущую способность балки не влияет. По величине можно оценить правильность принятия предварительных размеров сечения балки. Для окончательно принятого сечения по определяется относительная величина плеча внутренней пары сил и требуемая площадь рабочей арматуры в этом сечении В пролетах при действии положительного изгибающего момента балка работает как тавровая, так как полка расположена в сжатой зоне. Для определения к какому расчетному случаю относится рассматриваемая балка, вычисляется несущая способность сечения балки при полностью сжатой полке , т.е. при прохождении нейтральной оси по нижней грани полки : Если - нейтральная ось проходит в полке и сечение рассчитывается как прямоугольное с шириной, равной .При проектировании рабочей арматуры определилась поперечная (диаметр стержней, количество каркасов и площади сечения всех поперечных стержней, расположенных в одной нормальной к оси балки плоскости ). Без поперечной арматуры балка может воспринять поперечную силу не более где коэффициент , учитывающий влияние сжатых полок, определяется по формуле: где - расчетная ширина сжатой полки, принимается равной . Коэффициент применяется на участках балки, где полка сжата, что имеет место только на участке балки у первой свободной опоры.Предварительно задается значение ?=45 мм, исходя из требуемой толщины защитного слоя (10 мм) над арматурой сетки плиты, толщины сетки и толщины каркаса второстепенной балки.