 |
Расчетно-конструктивная часть
|
|
|
|
Расчет и конструирование многопустотной панели перекрытия
Исходные данные на проектирования
Требуется рассчитать и законструировать сборную железобетонную конструкцию междуэтажного перекрытия жилого здания при следующих данных:
- поперечный пролет 5400м;
- кратковременная нагрузка 3500Н/м2.
Несущий элемент многопустотная панель с круглыми пустотами, имеющая номинальную длину 5,4м ширину 1,5м и высоту 22см. Панель опирается на несущие внутренние стены. Действующие нагрузки на перекрытие см. табл. 2.1.
Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям первой группы.
Определение нагрузок и усилий
Подсчет нагрузок на 1 
перекрытия приведен в табл.2.1
Таблица 2.1.
| Нагрузка | Нормативная нагрузка, 
| Коэффициент по надежности нагрузки | Расчетная нагрузка,
|
| Постоянная: многопустотная плита с круглыми пустотами тепло звукоизоляция из керамзита δ = 45 мм (ρ = 300кг/м3) слоя цементного раствора δ = 20 мм (ρ=1800кг/м3) то же паркет плиток, δ=15мм (ρ=800кг/м3) | 3000 135 360 120 | 1,1 1,3 1,3 1,1 | 3300 176 468 130 |
| Итого Временная В том числе: длительная кратковременная | 3615 3500 2000 1500 | 1,2 1,2 1,2 | 4076 4200 2400 1800 |
| Полная нагрузка В том числе: постоянная и длительная кратковременная | 7115 5615 1500 | 8276 6476 1800 |
Расчетная нагрузка на 1 м при ширине плиты равной 1,5м
с учетом коэффициента надежности по назначению здания 
:
постоянная g = 4,076 · 1,5 · 0,95 = 5,81кН/м
полная g + υ = 8,276 · 1,5 · 0,95 = 11,79кН/м
υ = 6,6 · 1,5 · 0,95 = 9,405кН/м
Нормативная нагрузка на 1 м:
постоянная 
;
полная 
;
постоянная и длительная: 
.
Усилия от расчетных и нормативных нагрузок
От расчетной нагрузки:
;
.
От нормативной полной нагрузки:
;
.
От нормативной постоянной и длительной нагрузок:
|
|
|
.
Q = 8 ·5,26 / 2 = 21,04кН
Установление размеров сечения плиты
Высота сечения многопустотной (7 круглых пустот диаметром 15,9см) предварительно напряженной плиты.
;
рабочая высота сечения
;
Размеры:
толщина верхней и нижней полок: (22-15,9) · 0,5=3,05 см.
ширина ребер: средних – 4,0 см, крайних – 6,85 см.
В расчетах по предельным состояниям первой группы расчетная толщина сжатой полки таврового сечения 
см; отношение 
, при этом вводится в расчет вся ширина полки 
см; расчетная ширина ребра 
.
Рис. 2.1
Характеристики прочности бетона и арматуры.
Таблица 2.1.
| Наименование материала | Расчетное сопротивление | Нормативное сопротивление | Модуль упругости, МПа | ||
| растяжению, МПа | сжатию, МПа | растяжению, МПа | сжатию, МПа | ||
| Бетон В20 | Rbt= 0,9 | Rb= 11,5 | Rbtn= 1,4 | Rbn=15 | Еb=27·103 |
| Рабочая арматура Ат-IVC | Rs=510 | Rsс= 400 | Rsn= 590 | – | ЕS= 19·104 |
Предварительное напряжение арматуры равно:
Проверяем выполнение условий:
;
условие выполняется
Вычисляем предельное отклонение предварительного напряжения при числе слагаемых стержней 
по формуле:
Коэффициент точности натяжения по формуле:
.
При проверке по образованию трещин в верхней зоне плиты при обжатии принимают: 
. Предварительное напряжения с учетом точности натяжения 
Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси
М=40,76 кНм.
Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне. Вычисляем:
.
По таблице находим
,
– нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки, 
.
Характеристика сжатой зоны:
.
Граничная высота сжатой зоны:
;
здесь 
; 
; в знаменателе принято 500 МПа, поскольку 
. Согласно СНиП II-7-81 ξR принимаем в расчетах с коэффициентом 0,85, следовательно
ξR = 0,85 · 0,58 = 0,493
Коэффициент условий работы, учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести, принимают по формуле:
,
где 
– для арматуры класса Ат-IVC;
|
|
|
принимают 
.
Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры:
.
Принимаем 6 стержней 
Ат-IVС с площадью 
.
|
|
|
