3. Расчёт и конструирование многопролётного неразрезного ригеля 76

3.1 Определение размеров ригеля 76

3.2 Сбор нагрузок 76

3.3 Характеристики материалов 77

3.4 Определение расчётных усилий 77

3.5 Проверка размеров сечения 82

3.6 Расчёт на прочность по сечениям нормальным к продольной оси 83

3.7 Расчёт по сечениям наклонным к продольной оси 89

3.8 Эпюра материалов и конструирование элементов 96

3.9 Расчёт стыка ригеля с колонной 98

4 Расчёт колонны 100

4.1 Сбор нагрузок на колонну и определение размеров поперечного сечения 100

4.2 Исходные для проектирования 100

4.3 Расчёт колонны по прочности 101

4.4 Расчёт консоли колонны 103

5. Расчёт фундамента под колонну 104

5.1 Определение размеров фундамента 104

5.2. Расчёт на продавливание 105

5.3 Проверка толщины фундаментной плиты, исходя из прочности 105

наклонных сечений 105

5.4 Расчёт фундамента на раскалывание 106

5.5 Расчёт прочности нормальных сечений 106

6. Список литературы 107

I. Монолитный вариант перекрытия

1 Компоновка ребристого перекрытия

Рис. 1.1. Ребристое перекрытие¹:

1 - несущая стена; 2 - главная балка; 3 - второстепенная балка; 4 - колонна; B - ширина здания; L - длина здания; l_m - пролет главных балок; l_p - пролет второстепенных балок; l_pl - пролет плиты; l - шаг колонн; b_m - ширина главной балки; b_p- ширина второстепенной балки; b_fm - ширина грузовой площади главной балки; b_fp - ширина грузовой площади второстепенной балки; b_f,pl - ширина грузовой площади плиты

Разрезы перекрытия

1-1

Рисунок 1.2 Разрез 1-1. Плита, опертая на второстепенные балки

а - ширина опорной поверхности плиты на стену; l_pl - расчетный пролет плиты; h_pl - толщина плиты; b_p - ширина второстепенной балки; h_{p -} расчетная высота второстепенной балки.

2-2

Рисунок 1.3 - Разрез 2-2. Второстепенная балка, опертая на стену и главные балки

с - длина опорного участка второстепенной балки; h_pl, h_p, h_m - высота плиты, второстепенной и главной балок; l_p,1 , l_p - расчетные длины первого и средних пролетов.

Толщина плиты:

(1.1)

принимаем

Высота второстепенной балки:

(1.2)

Высота главной балки:

(1.3)

Ширина сечения второстепенной балки:

(1.4)

Ширина сечения главной балки:

(1.5)

где h_pl - толщина плиты в метрах;

- пролет плиты в осях в метрах;

- нормативная временная нагрузка на перекрытие в кПа.

Толщину плиты назначают кратной 10 мм не менее 100 мм.

- пролет второстепенной балки в осях в метрах;

- погонная нагрузка на второстепенную балку в кН/м;

- высота главной балки в метрах;

- высота второстепенной балки в метрах.

2 Плита

2.1 Расчетная схема

Конструктивно плита опирается на несущие стены и второстепенные балки. Ширину опорной поверхности плиты на стену а принимают равной не менее h_pl и не менее 120 мм (полкирпича). В качестве расчетной схемы плиты принимают пятипролетную неразрезную балку на шарнирных опорах. Для определения расчетной длины первого пролета нужно задаться законом распределения опорного давления на стену. Его обычно считают распределенным по закону прямоугольника или треугольника. В рассматриваемом опорном узле считают, что реакция равномерно распределена по опорной поверхности. Такое допущение идет в запас прочности как и допущение о том, что изгибающий момент на крайней опоре равен нулю.

Рис. 2.1. К выбору расчетной схемы плиты:

а=120 - ширина опорной поверхности плиты на стену; l_pl - расчетный пролет плиты; h_pl - толщина плиты; b_p - ширина второстепенной балки; h_{p -} расчетная высота второстепенной балки

В любом случае крайняя опора на расчетной схеме располагается в центре тяжести эпюры опорного давления.

Рис. 2.2. Расчетная схема плиты:

g_pl - постоянная нагрузка на плиту; v_pl - временная нагрузка на плиту; q_pl - полная погонная нагрузка на плиту

На всех промежуточных опорах плиты образуются пластические шарниры, в которых происходит максимальное раскрытие трещин. Поэтому в расчетной схеме длина пролета плиты принимается равной расстоянию между второстепенными балками в свету. Для того, чтобы выровнять изгибающие моменты в первом пролете и на второй от края опоре с изгибающими моментами в средних пролетах, часто первый пролет делают несколько меньше средних. Расчеты показывают, что изгибающий момент в первом пролете оказывается примерно равным изгибающим моментам в средних пролетах, если выполняется равенство: .

Вся длина плиты увеличится на 2 ∙ 60 = 120 мм = 0,12 м.

Тогда общая длина плиты будет: l_сумм = 18+ 0,12 = 18,12 м.

Длина плиты: l_pl,2 = l_сумм /n_пл = 18,12 / 9 = 2,01 м.

м.

Нагрузки собираются с грузовой площади, ширина которой 1 м, а длина – длина главной балки (рис. 1.1).

(2.1)

(2.2)

(2.3)

где

- погонные расчетная постоянная, временная и полная нагрузки;

- заданная нормативная временная нагрузка;

=1 м – ширина грузовой площади плиты;

- плотность железобетона;

g – ускорение силы тяжести;

- коэффициенты надежности по постоянной и временной нагрузке;

- коэффициент надежности по назначению.