Основы расчета и конструирования железобетонных безбалочных перекрытий из монолитного железобетона

Содержание
Введение
1. Конструирование - назначение геометрических параметров, арматура, бетоны
2. Конструирование узлов
3. Основы прочности конструкций
3.1. Прочность нормального сечения
4. Основы расчета конструкции по пригодности нормальной эксплуатации.
4.1. Расчет прогибов
4.2. Образование и ширина раскрытия трещин
Заключение
Список источников

Для случая, когда в перекрытии образуются первые трещины, прогиб центра панели определяется по формуле
Для безбалочных перекрытий, имеющих трещины, максимальный прогиб рекомендуется определять приближенно по линейной интерполяции между прогибом, отвечающим образованию первых трещин, и прогибом в момент, непосредственно предшествующий исчерпанию несущей способности перекрытия, по формуле
где рТ < р < рп; и рт - прогиб и нагрузка при образовании первых трещин (рис. 9); fп и рп - прогиб и нагрузка, соответствующие предельному состоянию по прочности при характеристиках материалов RaII, RпрII; р - действующая расчетная равномерно распределенная нагрузка при коэффициенте перегрузки, равном единице.
Прогиб fТ определяется в предположении излома по схеме рис. 9. При одновременном изломе смежных панелей разных рядов принимается, что в пролете средних панелей образуются взаимно перпендикулярные и параллельные рядам (разбивочным осям) колонн каркаса линейные пластические шарниры с раскрытием трещин внизу. Каждая панель разделяется этими пластическими шарнирами на четыре звена, вращающиеся вокруг опорных линейных пластических шарниров, оси которых расположены в зоне капителей, как правило, ниже плиты, под углом к рядам
колонн. При этом трещины по линиям опорных пластических шарниров раскрываются вверху, а по линиям - разбивочным осям колонн, развиваясь сверху вниз, трещины прорезают всю толщину плиты.
Рис. 9. Схема излома панели при одновременном разрушении смежных панелей О - опорные пластические шарниры; П - пролетные пластические шарниры
Для монолитных безбалочных перекрытий с квадратными капителями ломаного очертания и при квадратной сетке колонн каркаса прогиб fп в
центре панели выражается формулой где l1 - пролет плиты в чистоте между капителями; l – пролет перекрытия по осям колонн.
- кривизна, определяемая по формуле


где N - коэффициент, характеризующий упругопластическое состояние бетона сжатой зоны, принимаемый для тяжелого бетона и бетона на пористых заполнителях при плотном мелком заполнителе: при кратковременном действии нагрузки - 0,45; при длительном действии нагрузки и влажности воздуха окружающей среды выше 40% - 0,15; при длительном действии нагрузки и влажности воздуха и окружающей среды 40% и ниже - 0,10. В формуле xт - относительная высота сжатой зоны бетона,
определяемая как для плиты прямоугольного сечения без предварительного напряжения в стадии, непосредственно предшествующей исчерпанию несущей способности. Если принятые сопряжения обеспечивают практически одинаковые кривизны вдоль краев межколонных и пролетной плит, то при определении fт и Рт расчетный пролет последней допускается уменьшать, используя для этого нулевые точки межколонных плит, получаемые из расчета рам как упругих систем, без перераспределения усилий (рис. 10). После этого пролетная плита рассматривается, как свободно опертая с пролетом ар.
Рис. 10. Расчетная схема пролетной плиты: 1 - деформируемый контур; 2 - линии нулевых изгибающих моментов; 3 - сопряжения, обеспечивающие одинаковые кривизны вдоль краев межколонных и пролетной плит; а - длина стороны пролетной плиты; ар - расчетный пролет пролетной плиты.
Нагрузка рп, соответствующая предельному состоянию по прочности, определяется из расчета перекрытия на полосовое разрушение (см. рис. 6) при характеристиках бетона и арматуры соответственно RпрII и RаII.
4.2. Образование и ширина раскрытия трещин
Ширина раскрытия трещин элементов безбалочных конструкций вычисляется по усилиям, получаемым из статического расчета каркаса на расчетные нагрузки при коэффициенте перегрузки, равном единице. Проверка ширины раскрытия трещин производится в соответствии с указаниями действующих строительных норм и правил на проектирование железобетонных конструкций. При этом для плит, работающих в двух направлениях, напряжение в растянутой арматуре рекомендуется определять по формуле
где - напряжение в растянутой арматуре в момент образования трещин
Мт - момент на единицу ширины рассматриваемого сечения при образовании трещин; Fа - площадь сечения растянутой арматуры на единицу ширины сечения; - относительная высота сжатой зоны бетона, определяемая по СНиП II-21-75.
Заключение
Проектирование конструкций зданий, подвергающихся климатическим температурно-влажностным воздействиям, следует выполнять по СНиП 2.01.07. Расчет и конструирование зданий при сейсмических воздействиях следует выполнять согласно СниП II-7. Огнестойкость конструкций и огнесохранность зданий должны отвечать требованиям СНиП 21-01 и СТО 36554501-006. Несущие конструкции здания следует проектировать с учетом долговечности и ремонтопригодности согласно СНиП 31-01, защиту конструкций от коррозии следует выполнять согласно указаний СНиП 2.03.11.
Значения предельных деформаций основания зданий регламентируются СНиП 2.02.01. Предельные прогибы, перемещения конструкций и перекосы вертикальных и горизонтальных ячеек зданий не должны превышать допустимых значений, приведенных в СНиП 2.01.07.
Для зданий, рассчитываемых на совместное воздействие вертикальных и горизонтальных нагрузок по недеформированной схеме, прогиб верха здания с учетом податливости основания рекомендуется принимать не более 0,001 высоты здания.
Железобетонные конструкции должны быть сконструированы таким образом, чтобы с достаточной надежностью предотвратить возникновение всех видов предельных состояний. Это достигается выбором показателей качества материалов, назначением размеров и конструированием согласно рекомендациям настоящего СП и действующих нормативных документов. При этом должны быть выполнены технологические требования при изготовлении конструкций, соблюдены требования по эксплуатации зданий, а также требования по экологии, энергосбережению, противопожарной безопасности и долговечности, устанавливаемые соответствующими нормативными документами, и учтены неравномерные осадки основания.
При проектировании железобетонных конструкций их надежность должна быть установлена расчетом по предельным состояниям первой и второй групп путем использования расчетных значений нагрузок, характеристик материалов, определяемых с помощью соответствующих частных коэффициентов надежности по нормативным значениям этих характеристик с учетом степени ответственности зданий.
Нормативные значения нагрузок, коэффициентов сочетаний нагрузок и коэффициентов надежности ответственности конструкций, а также разделение нагрузок на постоянные и временные (длительные и кратковременные) следует принимать согласно СНиП 2.01.07.
Список источников
А. А. Гвоздев, С. М. Крылов Руководство по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций М.: Стройиздат 1979. – 118 с.
СНиП II-21-75 Руководством по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения)
Руководство по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций. НИИЖБ, Москва, Стройиздат, 1975 г.
СНиП II-21-75 Бетонные и железобетонные конструкции
СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии М.: 1985
А. А. Гвоздев, С. М. Крылов Руководство по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций М.: Стройиздат 1979. – 118 с.
СНиП II-21-75 Руководством по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения)
Руководство по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций. НИИЖБ, Москва, Стройиздат, 1975 г.
СНиП II-21-75 Бетонные и железобетонные конструкции
СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии М.: 1985