Статический расчет перекрытия по многопролетной балочной схеме

  Статический  расчёт конструкции:                                  

- выбор расчётной схемы, максимально отвечающей реальной работе конструкции;

- подсчёт нагрузок, действующих на проектируемую конструкцию;
- определение внутренних усилий (М, N, Q и т.п.) в характерных сечениях

конструкции, составление расчётных сочетаний усилий.

Различают плиты двух типов:

- балочные плиты, которые работают на изгиб в одном направлении;

- плиты, опертые по контуру, которые работают на изгиб в двух направлениях.

Однопролётная плита, опёртая по двум противоположным сторонам, является балочной плитой, изгибающейся в направлении пролёта плиты. Если плита опирается на четыре стороны, то при отношении размеров сторон > 2 её относят к балочным плитам, работающим на изгиб в направлении меньшей стороны, а при отношении размеров сторон ≤ 2 – к плитам, опёртым по контуру (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Типы плит, работающих на изгиб: балочные плиты (вверху и внизу слева) и плиты, опёртые по контуру (внизу справа)

Монолитные плиты изготавливают из бетона класса не менее В15.

Армируют плиты сварными сетками, которые укладывают так, чтобы стержни рабочей арматуры располагалась вдоль пролёта и воспринимали растягивающие усилия, возникающие в конструкции при изгибе под нагрузкой, в соответствии с эпюрами изгибающих моментов (рис. 3.1, 3.2). Поэтому в однопролётных плитах сетки размещают понизу, а в многопролётных плитах – также и поверху, над промежуточными опорами (рис. 3.3).

Рис. 3.2. Эпюра изгибающих моментов в многопролётной плите.

Рис. 3.3. Армирование монолитной многопролётной плиты.

  Для выполнения расчетов по первой и второй группам предельных состояний нужно вычислить следующие усилия  ДЛЯ ОДНОПРОЛЕТНОЙ:

(Формулы [(3.1) - (3.4)] приведены в качестве примера, для однопролетной балки, в данной курсовой работе расчет по ним не ведется)

- изгибающий момент (кН∙м) от полной расчетной нагрузки

                                       ,                                            (3.1)

- нормативный изгибающий момент от всей нагрузки:

                                       ,                                              (3.2)

- изгибающий момент (кН∙м) от нормативной длительно действующей нагрузки

                                                                                            (3.3)

- поперечная сила (кН) от полной расчетной нагрузки

                                                                                                            (3.4)

 

Плиту рассчитывают как многопролетную неразрезную балку прямоугольного сечения шириной 1 м.

Определение нормативных и расчетных значений нагрузок, действующих на 1 м2 плиты, выполняют в табличной форме.

Неразрезной называется непрерывная статически неопределимая балка, перекрывающая несколько пролетов (не менее 2) и проходящая над всеми промежуточными опорами, с которыми она соединена шарнирно. Крайние опоры могут быть или шарнирными, или защемленными.

(В данном курсовом проекте принимаем, что крайние опоры соединены шарнирно).

Нагрузка на 1 м² плиты складывается из постоянной нагрузки g (собственный вес плиты и пола) и временной (полезной) нагрузки v.
Монолитные балочные плиты при расчете рассматривают как полосы (балки) шириной 1 м, вырезанные из плиты параллельно с её коротким сторонам.

За расчетную схему плиты принимают пятипролетную балку (если пролетов больше, то расчет ведется, как для 5-пролетнной схемы.), загруженную равномерно распределенной постоянной и временной нагрузками. Если пролетов меньше пяти, принимают число, равное фактическому. За расчетный пролет плиты принимают расстояние в свету между балками.

Рис. 3.5. Расчетные схемы для неразрезной много пролетной балки.           а) три пролета; б) четыре пролета; в) расчетная схема для пяти и более пролетов.

Расчетная схема плиты представляет собой многопролетную неразрезную балку, загруженную равномерно распределенной нагрузкой. Для получения ее расчетного пролета нужно задаться размерами поперечного сечения балки.