Сбор нагрузок, действующих на плиту.
Сборные железобетонные плиты междуэтажного перекрытия
Расчет и конструирование железобетонной ребристой плиты
Перекрытия
Исходные данные.
См. приложение А (таблицы А.1 – А.6)
Тип панелей перекрытия – ребристые.
Нормативная временная нагрузка на перекрытие pн = 6,2 кН/м2.
Класс бетона плиты – С20/25.
Класс рабочей арматуры плиты – S240.
Высота ребристой плиты 350 мм.
5.1.1 Выбор расположения ригелей и плит. Назначение основных габаритных размеров элементов перекрытия. Сборное перекрытие состоит из плит, опирающихся на ригеля (балки) и наружные стены, опорами которых служат стены и колонны. Ригеля могут располагаться в плане здания как в продольном, так и в поперечном направлениях. Размеры пролетов ригелей промышленных зданий определяются общей компоновкой схемы перекрытия и могут составлять 6, 9, 12 м. В курсовой работе, поскольку ригеля проектируются из обычного железобетона, рекомендуется пролет ригеля принимать не более 8 м. В гражданских зданиях пролет ригеля назначают не более 6 м. Исходя из учебных целей, в курсовой работе допускается назначение длин пролета ригеля, отличных от типовых.
Плиты перекрытия принимаются сборными: многопустотные – для гражданских и ребристые – для промышленных зданий.
Для рассматриваемого здания средние пролеты ригелей приняты равными
(в осях) L = 5,2 м. Расстояние между ригелями назначаем с таким расчетом, чтобы длина плит не превышала 6 м. Ригель принимаем таврового сечения с полкой внизу; высоту – равной h = 1/8–1/12; l = 650–433 мм; h = 600 мм, кратно 50 мм; ширину полок – равной 150 мм, что находится в интервале 100–150 мм.
Размеры плит по длине принимаем согласно плану перекрытия (рисунок 1.1) и способу опирания на балки (рисунок 1.2). Поперечные размеры назначают в соответствии с конструктивным решением типовых плит перекрытий. Высота ребристых плит принимается по заданию. Для многопустотных плит их высота равна 220 мм; ширина продольных ребер по низу – 65–90 мм, по верху − 100–110 мм. Принимаем 80 мм по низу и 100 мм по верху (рисунок 1.3).
Размеры поперечных сечений колонн принимаем 400 мм.
Во избежание появления в стенах и в железобетонных конструкциях зданий трещин вследствие неравномерной осадки фундамента, а также от изменения температуры здание разделяют по длине и ширине на отдельные участки (блоки) деформационными швами. В этом случае шов разрезает здание полностью на отсеки, которые могут самостоятельно работать под нагрузкой.
В курсовой работе следует устраивать температурно-усадочные швы при длине здания более 60 м.
Рисунок 1.1 – Схема сборного междуэтажного перекрытия
Рисунок 1.2 – Расчетный пролет плиты
Рисунок 1.3 – Поперечное сечение ребристой плиты
Сбор нагрузок, действующих на плиту.
Для того чтобы определить собственный вес, поперечное сечение ребристой плиты приводим к эквивалентному тавровому сечению (рисунок 1.4).
Рисунок 1.4 – Расчетное сечение ребристой плиты
Приводим действительное сечение плиты к эквивалентному тавровому сечению высотой = 350мм; = 40 мм − толщина полки; ширина полки =1260 мм.
Приведенная толщина ребер = ((100 + 80)/2)·2 = 180 мм.
Расчетная ширина сжатой полки =1290 – 2·15 = 1260 мм.
Приведенная толщина бетона плиты hred = Sсеч / .
Определим нагрузки, действующие на плиту. Данные занесем в таблицу 1.1.
Таблица 1.1 – Нагрузки, действующие на 1 м2 плиты
Наименование нагрузки
| Нормативная, кН/м2
| Коэффициент надежности по нагрузке γf
| Расчетная, кН/м2
| Плиточный пол t = мм
( t = 0,01 м, ρ = 19 кН/м3)
0,01 20
| 0,19
| 1,35
| 0,26
| Цементно-песчаная стяжка
( t = 0,015 м, ρ = 18 кН /м3)
0,015 18
| 0,27
| 1,35
| 0,41
| Собственный вес плиты
( hred = 0,0977 м, ρ = 25 кН /м3)
0,0977 25
| 2,44
| 1,35
| 3,29
| Итого постоянная
| Gк = 2,9
|
| Gd = 3,97
| Временная, в том числе:
длительно действующая (6,2 0,35)
кратковременно действующая (6,2 0,65)
| 2,17
4,03
| 1,5
1,5
| 3,26
6,05
| Итого временная
| Qk = 6,2
|
| Qd = 9,31
| Полная нагрузка
| Fk = 9,1
|
| Fd = 13,28
|
Нагрузка на 1 п. м плиты составит:
– полная нормативная нагрузка
9,1∙1,30=11, 83 кН/м;
– нормативная постоянная и длительно действующая
(2,9+2,17)∙1,30=6,59 кН/м;
– нормативная кратковременно действующая
4,03∙1,30=5,24 кН/м;
– полная расчетная
13,28∙1,30=17,26 кН/м;
5.1.3 Определение усилий, возникающих в сечениях плиты от действия внешней нагрузки.Расчетную длину плиты определяем, рассматривая план перекрытия здания и фрагмент разреза (см. рисунки 1.1 и 1.2):
leff = 6400 – 250/2×2 – 2×20 – 130/2×2 = 5980 мм.
Расчетная схема плиты представляет собой свободно опертую балку таврового сечения с равномерно распределенной нагрузкой (рисунок 1.5).
Максимальный изгибающий момент от полной расчетной нагрузки
(1.1)
Максимальный изгибающий момент от полной нормативной нагрузки
(1.2)
Максимальный изгибающий момент от постоянной и длительно действующей нормативной нагрузки
(1.3)
Поперечная сила от полной расчетной нагрузки
(1.4)
Рисунок 1.5 – Расчетная схема плиты и эпюр M и V
5.1.4 Расчет по первой группе предельных состояний. Расчет прочности нормальных сечений.Рабочая высота сечения
Ø мм,
где с – защитный слой бетона.
Устанавливаем расчетный случай для приведенных тавровых сечений, проверяя условие
(1.5)
Так как в пролете Мsd = 77,15 кН× м < Мfu = 202,893 кН× м, то нейтральная линия проходит в полке и расчет производим как для элементов прямоугольного сечения размерами (см. рисунок 1.4).
Для конструирования плиты используется бетон класса С20/25; нормативные и расчетные характеристики принимаем по [1, таблица 6.1]:
нормативное сопротивление бетона осевому сжатию fck = 20 МПа;
частный коэффициент безопасности по бетону γc = 1,5;
расчетное сопротивление бетона сжатию fcd = fck/ γс =20/1,5=13,33МПа;
коэффициент α = 1,0;
относительная деформация εcu = 3,5 ‰;
ωc = 0,810;
k2 = 0,416;
с0 = ωc / k2 = 0,81/0,416 = 1,947.
Для армирования используется арматура класса S240; нормативные и расчетные характеристики принимаем по [1, таблица 6,5]:
– нормативное сопротивление арматуры fyk = 240 МПа;
– расчетное сопротивление арматуры fyd = 218 МПа.
Найдем требуемую площадь арматуры нормального сечения:
; (1.6)
; (1.7)
;
(1.8)
.
Значение коэффициентов
(1.9)
(1.10)
Требуемая площадь продольной арматуры
мм2. (1.11)
Принимаем 6 Æ16 S500 с As = 1026,09 мм2.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|