Строительные конструкции

Содержание

Введение                                                                                                                 3

1. Компоновка монолитного ребристого перекрытия                                  4

2. Определение  внутренних усилий в элементах  монолитного

ребристого перекрытия

2.1 Определение внутренних усилий в балочной плите                                     5

2.2.   Определение внутренних усилий в сечениях второстепенной балки    8

3. Подбор  и раскладка арматурных сеток  и каркасов в плитной части  и второстепенной балке монолитного  ребристого перекрытия                          10

4. Построение  эпюры материалов второстепенной  балки                                19

Литература                                                                                                             23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Подземный пешеходный переход – тоннель для безопасного перехода пешеходов под проезжей частью или железнодорожными путями.

 

Подземный пешеходный переход обычно состоит из собственно тоннеля под проезжей частью и ведущих к нему ступеней, расположенных на пешеходных дорожках. Часто ступеньки оборудованы наклонными дорожками для спуска велосипедов, детских и инвалидных колясок.

 

В особокрупных подземных переходах установлены рекламные щиты, строятся магазины. Некоторые даже преобразованы в крупные торговые центры. Входы в такие подземные переходы обычно закрываются на ночь.

 

Выделяют двух- трех четырех пролетные подземные пешеходные, это определяется из интенсивности потока людей. Интенсивность зависит от места расположения подземного пешеходного перехода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Компоновка монолитного ребристого перекрытия

 

Выполняем компоновку монолитного ребристого перекрытия. 

Главные балки  размещаем по ходу движения (вдоль цифровых осей). Расстановку колонн выполняем через 4.975м, т.е. номинальный пролет главных балок – 4.975м. Принимаем шаг второстепенных балок 4.975/3=1.658м.

Размеры пролетов по заданию по осям 4.5м, 4.5м и 4.5м. Указанные размеры пролетов являются пролетами второстепенных балок Проверим соблюдение условия для балочных плит  .

Принимаем толщину плиты

Высота второстепенной балки предварительно определяется:

- из  условия жесткости 

- по  приближенной формуле из условия  прочности 

.

Принимаем высоту второстепенной балки

Высота главной балки предварительно определяется:

- из  условия жесткости 

- по  приближенной формуле из условия  прочности 

Принимаем высоту главной балки .

Ширина главной и второстепенной балок должна быть и не менее 200мм. Тогда принимаем ширину второстепенной балки , главной балки .

Сторона квадратного сечения колонны:

, принимаем колонну сечением 300х300мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Определение внутренних усилий в элементах монолитного

ребристого перекрытия

2.1 Определение внутренних усилий в балочной плите

 

 

 

 

Сбор нагрузок на м2 междуэтажного перекрытия представлен в табл Табл. 1.1 – Нагрузки на 1м2 монолитного перекрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Частный коэффициент безопасности	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная -от асфальтабетона (d=0,1м, r=2300 кг/м3);	2,3	1,35	3,11
-от щебеночной подготовки (d=0,2м, r=1650 кг/м3);	3,3	1,35	4,46
-от песчаной засыпки (d=1,498м, r=1800 кг/м3);	26,26	1,35	36,40
-от защитного слоя (d=0,05м, r=2000 кг/м3);	1,0	1,35	1,35
-от двойного слоя гидроизоляции (d=0,012м, r=950 кг/м3);	0,11	1,35	0,15
-от выравнивающего слоя (d=0,04м, r=2400 кг/м3);	0,96	1,35	1,30
- от ж/б плиты перекрытия  δ=0,2м, r=2500кН/м3	5,0	1,35	6,75
Итого	36,93	-	53,52
Временная Полезная (по заданию)	8	1,5	12
Всего	44,93		65,52

 

Расчетные пролеты:

- крайние 

- средние  ,

где 200мм – ширина второстепенной балки.

где 1658мм – шаг второстепенной балки;

100 мм – длина  опирания плиты на второстепенную  балку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6.5 – Значения внутренних усилий в сечениях плиты
усилие	на первой опоре	в первом (крайнем) пролете	на первой промежуточной опоре	в средних пролетах	на средних опорах	в средних пролетах и на средних опорах, где плиты окаймлены по всему контуру монолитно связанными с ними балками
M, кНм	-					-
V, кН		-		-		-

 

 

 

2.2.   Определение внутренних усилий в сечениях второстепенной балки

 

Длина площадки опирания второстепенной балки на стену – 150мм, ширина главной балки 300мм. Тогда расчетные пролеты:

- крайние 

- средние  .

Второстепенная балка работает совместно с прилегающими к ней участками плиты, и ее расчетное сечение будет тавровым с шириной полки равной шагу балок, т.е. . Подсчет нагрузок на погонный метр второстепенной балки представлен в таблице 2.3.

 

Таблица 2.3 – Нагрузка на 1м.п. второстепенной балки монолитного перекрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м	Частный коэффициент безопасности	Расчетная нагрузка, кН/м
Постоянная -от собственного веса плиты  и вышележащих слоев (из табл.1.1)	36,93х1,658= 61,23	1,35	82,66
Итого	61,23		82,66
Временная	8х1,658=13,26	1,5	19,89
Всего	74,49		102,55

 

Схема для расчета второстепенной балки представлена на рис.2.2.

Ординаты огибающей эпюры моментов определяют по формуле . Величины коэффициентов определяем в зависимости от величины соотношения .

 

 

Таблица 2.4– Изгибающие моменты второстепенной балки   

№ пролёта	№ точки	Доля пролёта	b		, кНм	М,  кНм
			+	-		ММАХ	ММIN
I	1	0,2 l01	0,065		2008	130,52
	2	0,4 l01	0,090			180,72
	мах	0,425 l01	0,091			182,73
	3	0,6 l01	0,075			150,6
	4	0,8 l01	0,020			40,16
	5	1,0 l01	-	-0,0715			-150,6
II	6	0,2 l02	0,018	-0,01	1809	32,56	-18,09
	7	0,4 l02	0,058	+0,022		104,9	+39,80
	мах	0,5 l02	0,0625	+0,022		113,1	+39,80

Нулевые точки эпюры положительных моментов расположены на расстояниях 0,15 l0 от грани опор:

- в крайнем  пролёте:

- в средних  пролётах:

Положение нулевой точки отрицательных моментов в 1-м пролёте:

Перерезывающие (поперечные) силы (у граней опор):

- на первой свободной опоре (А): 0,4х102,5х4,425 = 181,4кН;

- на первой  промежуточной опоре (В) слева: 0,6х102,55х4,425 = 272,3кН;

- на первой промежуточной опоре (В) справа и у остальных опор:

0,5х102,55х4,2 = 215,4кН.

 

 

 

 

6.1 Эпюра изгибающих моментов (кНм) и поперечных сил (кН)

3. Подбор и раскладка арматурных сеток и каркасов в плитной части и второстепенной балке

монолитного ребристого перекрытия

 

 

Минимальный класс бетона С20/25, минимальный размер защитного слоя бетона 30мм.

Подбор требуемой площади арматуры выполняем по упрощенному деформационному методу.

Максимальный изгибающий момент в плитной части  .

Рабочая высота сечения

где 200 мм – толщина плиты;

30 мм – размер защитного слоя;

6/2 мм – половина предполагаемого максимального диаметра рабочей арматуры.

Высота сжатой зоны расчетного сечения:

При использовании арматуры для сеток класса S500 Ø4…5мм, ,

При соблюдении определяем и требуемая площадь сечения растянутой арматуры:

Проверяем требуемую площадь арматуры из условия соблюдения минимального процента армирования:

,что меньше минимально допустимого процента армирования 0,15%. Тогда требуемая площадь арматуры из конструктивного условия

По определенной площади рабочей арматуры можно принять сетки с продольной рабочей арматурой Ø6 S500 с шагом 100мм (площадь поперечного сечения на 1м ширины плиты будет составлять ).

Между главными балками можно уложить две, три или четыре сетки с нахлестом распределительных стержней не менее 50мм. Принимаем для армирования плиты сетки С1 с унифицированной шириной В=2550мм, длинной L=5100мм.

Над главными балками укладываем конструктивно сетки С2, площадь сечения поперечных рабочих стержней которых должна составлять не менее 1/3 площади пролетной арматуры плиты, шириной не менее:

. Принимаем  ширину сетки В=1280мм.

Фрагмент плана раскладки сеток плиты приведен на рисунке ниже.

 

 

 

 

Рис.3.1. Фрагмент плана раскладки сеток плиты.

 

Расчет прочности железобетонных элементов на действие поперечных сил производится из условия . Расчетная поперечная сила, воспринимаемая железобетонным элементом без поперечного армирования:

, но  не менее

. Поскольку  условие не соблюдается принимаем .

Поскольку условие во всех сечениях выполняется, то расчет поперечной арматуры не производится; согласно конструктивным требованиям при толщине плиты 150мм постановка поперечной арматуры не требуется.

3.2. Конструирование второстепенной балки

 

 

Определим расчётную ширину полки таврового сечения:

-

-

Тогда расчетные размеры сечения второстепенной балки:

; ; ; .

Крайние пролёты балки армируем каркасом КР-1 . В каркасе по 2 продольных стержня, расположенных в 2 ряда. Верхние стержни каркаса КР-1 принимаем 2Æ12 S400 по одному стержню в каркасе исходя из конструктивных требований.