Проектирование сборного междуэтажного железобетонного перекрытия

МПС РФ

Дальневосточный государственный

Университет путей сообщения 
 
 
 
 
 
 

Кафедра «Строительные конструкции» 
 
 
 
 
 

  
 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

«Проектирование сборного междуэтажного  железобетонного перекрытия»

КП.2903.04.02.ПЗ – 441 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: Кротова Е.С., 441

Руководитель: Тимохин А.В. 
 
 
 
 
 
 

Хабаровск

2003

   1. РАЗБИВКА БАЛОЧНОЙ  КЛЕТКИ И ВЫБОР  ОПТИМАЛЬНОГО

       ВАРИАНТА 

   1.1. Исходные данные  для проектирования 

   Здание читального зала пятиэтажное с неполным железобетонным каркасом с кирпичными стенами. Расстояние в свету между стенами 18х21.8. высота этажа 4м. Нормативная нагрузка 5.3 кПа, в том числе длительная нагрузка 2.0кПа. коэффициент надежности по нагрузке γ_f=1.2. коэффициент надежности по назначению здания γ_n=1.0. Плиты многопустотные с круглыми пустотами. Класс бетона балок В25. Класс арматуры A IV. Влажность воздуха выше 40%. 

   1.2. Варианты разбивки  балочной клетки 

   Первый вариант  – балки расположены вдоль  помещения. Характеристики варианта: плиты 6х1.5 – 8 шт; плиты 6х1.2 – 4шт; плиты 6х1.6 – 8шт;плиты 6.3х1.5 – 4шт; плиты 6.3х1.2 – 2шт; плиты 6.3х1.6 – 4шт; связевые плиты 6х2.2 – 6 шт; связевые плиты 6.3х2.2 – 3 шт; пролет балок (по осям колонн) – 5.45 м. 

Рисунок 1.1. –  Расположение балок вдоль помещения 
 
 
 
 

Второй вариант – балки расположены поперек помещения. Характеристики варианта: плиты 5.4х1.5 – 8 шт; плиты 5.4х2.2 – 8шт; плиты 1.5х5.7 – 8 шт; плиты 2.2х5.7 – 8шт; связевые плиты 1.6х5.4 – 4 шт; связевые плиты 1.6х5.7 – 4 шт; пролет балок (по осям колонн) – 6 м.

 

Рисунок 1.2. –  Расположение балок поперек помещения 

1.3. Расчет вариантов 

Для того, чтобы  можно было сравнивать варианты по расходу железобетона, необходимо определить требуемые размеры балок перекрытия в обоих вариантах при одинаковом коэффициенте армирования. μ_э=1.2%. 

1.3.1. Сбор нагрузок  на 1 м² перекрытия 

Таблица 1.1. –  Сбор нагрузок на перекрытие 

 
 

1.3.2. Расчет первого  варианта 

Назначение  предварительных размеров балки. 

Высота  . 

Принимаем . 

Ширина   

Принимаем .

Собственный вес 1 погонного метра балки равен: 

 

Расчетная нагрузка на погонный метр балки равна: 

 

Рисунок 1.3. –  Нагрузка на погонный метр балки

; 

во втором пролете 

. 

Принимаем μ_э=1.2%. Тогда  

, 

где (для класса арматуры А IV);

(для бетона В 25).

Определим значение h₀. 

; 

 

Так как  , то ; 

; 
 

и . Принимаем . 
 
 
 
 

1.3.3. Расчет второго  варианта 

Оставляем, как  и в первом варианте, предварительные  размеры балки 0.25х0.50 м. Тогда  

 

 

 

; ;

; 

и . Принимаем . 

1.4. Сравнение вариантов 

Таблица 1.2. –  Сравнение вариантов 

 

Вывод: по расходу  железобетона принимается первый вариант. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. РАСЧЕТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО  НАПРЯЖЕННОЙ ПЛИТЫ  С      

    КРУГЛЫМИ ПУСТОТАМИ 

2.1. Исходные данные, характеристика материалов  и технология  

       изготовления плиты 

Пролет плиты – 6.3 м.

Ширина плиты  – 1.6 м.

Ширина балок – 0.25 м.

Класс бетона – В25.

Расчетное сопротивление  бетона R_b=14.5 МПа,

                                                          R_bt=1.05 МПа.

   Сопротивление бетона при расчете по 2-ой группе предельных состояний: R_b,ser=18.5 МПа, R_bt,ser=1.6 МПа. Модуль деформации бетона Е_b=27000 МПа. Класс предварительно напрягаемой арматуры А-IV.

   Сопротивление напрягаемой арматуры: R_sp=510 МПа и R_sc=400 МПа, R_s,ser=590 МПа. Модуль деформации E_s=190000. Класс ненапрягаемой арматуры Вр-I. Влажность воздуха окружающей среды менее 75% - . Формирование плит на металлическом поддоне с теплообработкой – в тоннельных камерах. напряжение арматуры – на упорах электротермическим способом.

   Нагрузка  на 1 м² плиты приведена в табл.1.1. 

   2.2. Назначение основных размеров плиты 

   Расчетный пролет: 

   

, 

   где – – пролет плиты;

     – ширина балки. 

   Высота  плиты: 

   

 

   где –  для пустотных плит;

     – нормативная продолжительная  нагрузка (постоянная и длительная), см. табл.1.1;

     – нормативная кратковременная  нагрузка, см. табл.1.1. 

   Принимаем . 
 
 
 
 
 

   Основные  размеры поперечного сечения  плиты. 

   

   Рисунок 2.1 – Основные размеры поперечного  сечения плиты. 
 

   2.3. Расчет по 1-ой  группе предельных  состояний 

   2.3.1. Расчет полки плиты  на изгиб 

   Для расчета выделяем полосу шириной  в один метр. Сбор нагрузок на полку (кН/м) в табл. 2.1. 

   Таблица 2.1. – Загружение полки плиты 

 

   Изгибающий  момент: 

   

, 

   где – см.табл. 2.1;

     – диаметр пустотного отверстия  . 

   Полезная  высота сечения при расположении арматуры в середине полки: 

   

, 

   где – высота полки плиты.  
 
 
 

   Подбор  сечения арматуры: 

   

; 

   где ; 
 

   

; 

   

 

   Принимаем минимальную сварную сетку по ГОСТ 8478-8.

     с площадью  (5 d Bp – I). 

   2.3.2. Предварительный  подбор сечения  продольной арматуры 

   Изгибающий  момент в середине пролета: 

   

, 

   где – полная нагрузка на 1 м² плиты;