Сделай Сам Свою Работу на 5

Расчёт плиты по предельным состояниям первой группы





Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия

В состав сборного балочного междуэтажного перекрытия входят плиты и несущие их ригели, опирающиеся на колонны.

При компоновке сборного балочного перекрытия необходимо:

- выбрать сетку колонн;

- выбрать направление ригелей, их форму поперечного сечения и размеры;

- выбрать тип и размеры плит.

Сетка колонн назначается в зависимости от размеров плит и ригелей. Расстояние между колоннами должно быть, во-первых, кратно 100 мм и, во-вторых, приниматься в пределах (4,2…6,6) м.

Направление ригелей может быть продольным и поперечным. Это обуславливается технико-экономическими показателями. Выбор типа поперечного сечения ригелей зависит от способа опирания на них плит. Высота ригеля , где - пролёт ригеля, его ширина =20 см или 30 см.

Тип плит перекрытия выбирается по архитектурно-планировочным требованиям и по величине действия временной нагрузке.

Плиты выполняются преимущественно предварительно-напряженными, как более экономичные по расходу стали.

Количество типоразмеров плит должно быть минимальным: рядовые шириною (1,2…2,4) м, связевые плиты распорки – (0,6…1,8) м, фасадные плиты распорки – (0,6…0,95) м.



В данном курсовом проекте принято следующее:

- конструктивная схема с поперечным расположением ригелей и шагом колонн (6,0×6,0) м.

- ригель таврового сечения шириною =20 см и высотою =450 мм без предварительного напряжения арматуры.

Предварительно принятые размеры могут быть уточнены при расчёте и конструировании ригеля:

- плиты многопустотные предварительно-напряжённые высотою 220 мм (ширина расчётной плиты и плиты-распорки 1,5 м);

- величина действия временной нагрузки .

Расчёт и конструирование многопустотной предварительно напряжённой плиты перекрытия

Исходные данные

Нагрузки на 1 м2 перекрытия

Таблица 1

Вид нагрузки Нормативная нагрузка, Н/м2 Коэффициент надежности по нагрузке, Расчётная нагрузка, Н/м2
Линолеум на мастике   Цементно-песчаная стяжка ,   Многопустотная плита перекрытия с омоноличиванием швов   18000*0,02=360         1,3   1,3     1,1      
Постоянная нагрузка g -
Временная нагрузка в том числе: кратковременная длительная   1,2   1,2 1,2  
Полная нагрузка  

Нагрузка на 1 п.м. длины плиты при номинальной её ширине 1,5 м с учетом коэффициента надежности по назначению здания (II класс ответственности) :



- расчетная постоянная кН/м;

- расчетная полная кН/м;

- нормативная постоянная кН/м;

- нормативная полная кН/м;

- нормативная постоянная и длительная кН/м.

Материалы для плиты:

Бетон – тяжелый класса по прочности на сжатие В30. МПа, МПа (табл. 12[1]); МПа, МПа (табл. 13[1]); коэффициент условий работы бетона (табл. 15[1]). Плита подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении. Начальный модуль упругости МПа (табл. 18[1]). К трещиностойкости плиты предъявляются требования 3-ей категории. Технология изготовления плиты – агрегатно-поточная. Натяжение напрягаемой арматуры осуществляется электротермическим способом.

Арматура:

- продольная напрягаемая класса A-V. МПа, МПа, МПа (табл. 19*, 22*, 29* [1]).

поперечная ненапрягаемая класса Вр-I, МПа, МПа, МПа (табл. 23*, 29* [1]).

 

Расчёт плиты по предельным состояниям первой группы

Определение внутренних усилий

 

Расчетный пролет плиты в соответствии с рисунком равен: м.

Поперечное конструктивное сечение плиты заменяется эквивалентным двутавровым сечением. Определяем следующие характеристики плиты:

см; см; см; см;

см; см.

Плита рассчитывается как однопролетная шарнирно-опертая балка, загруженная равномерно-распределенной нагрузкой.



Усилия от расчетной полной нагрузки:

- изгибающий момент в середине пролета кН×м;

- поперечная сила на опорах кН.

Усилия от нормативной нагрузки:

- полной: кН×м;

постоянной и длительной: кН×м.

 

Расчёт по прочности сечения, нормального к продольной оси плиты

 

При расчете по прочности расчетное поперечное сечение плиты принимается тавровым с полкой в сжатой зоне (свесы полок в растянутой зоне не учитываются).

При расчете принимается вся ширина верхней полки см, так как:

см см,

где конструктивный размер плиты.

Положение границы сжатой зоны определяется согласно (3.30) [1]:

 

 

;

Условие выполняется.

Следовательно, граница сжатой зоны проходит в полке и расчет плиты ведется как прямоугольного сечения с размерами и .

Коэффициент .

По прил.10 методических указаний при .

Граничная относительная высота сжатой зоны определяется по формуле:

, где

- характеристика сжатой зоны бетона, которая зависит от типа бетона и определяется по формуле: ;

- коэффициент, принимаемый равным для тяжелого бетона ;

- напряжение в арматуре, МПа, принимаемое для арматуры класса A-V

;

- величина предварительного напряжения, которая должна удовлетворять условиям: и

При электротермическом способе натяжения МПа,

где - длина натягиваемого стержня с учётом закрепления его в упорах, .

p – допустимое отклонение величины значения предварительного напряжения арматуры.

- потери напряжения, равные при неавтоматизированном электротермическом способе натяжения нулю;

- предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, принимаемое для конструкций из тяжелого бетона с учетом действующих нагрузок МПа, при .

;

МПа

- условие удовлетворяется.

- условие выполняется.

Значение вводится в расчет с коэффициентом точности натяжения арматуры , определяемым по формуле:

.

При электротермическом способе натяжения величина вычисляется по формуле:

 

 

, где

- число стержней напрягаемой арматуры в сечении элемента.

Число напрягаемых стержней предварительно принимаем равным числу ребер в многопустотной плите, т.е. . Тогда

.

При благоприятном влиянии предварительного напряжения . Предварительное напряжение с учетом точности натяжения составит: МПа.

При условии, что полные потери составляют примерно 30% начального предварительного напряжения, последнее с учетом полных потерь будет равно: МПа.

По формуле:

МПа,

где принимается при коэффициенте с учетом потерь по поз. 3…5 табл.5.

При электротермическом способе натяжения потери равны нулю, поэтому МПа.

МПа.

С учетом всего вышеизложенного:

.

Так как , то площадь сечения растянутой арматуры определяется по формуле:

, где

- коэффициент условий работы арматуры, учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести. По формуле:

.

Для арматуры класса A-V . С учетом этого получим:

. Поэтому принимаем . Тогда площадь сечения арматуры будет равна:

 

см2.

Принимаем по прил.12 мет. указаний 4Æ16 A-V см2.

При числе стержней напрягаемой арматуры получим:

.

Тогда ;

МПа;

МПа; МПа.

Тогда

; .

Следовательно, и принятая площадь арматуры остается без изменения. Максимальное расстояние между напрягаемыми стержнями арматуры принимается не более 600 мм, что соответствует требованию .

 

Расчёт по прочности сечения, наклонного к продольной оси плиты

 

Расчет прочности наклонных сечений выполняется согласно п.3.29…3.31. Поперечная сила кН.

Предварительно приопорные участки плиты заармируем в соответствии с конструктивными требованиями п.5.27. Для этого с каждой стороны плиты устанавливаем по четыре каркаса длиной с поперечными стержнями Æ4 Вр-I, шаг которых см. (по п.5.27 мм).

Проверяем условие обеспечения прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами по формуле:

, где

- коэффициент, учитывающий влияние хомутов, нормальных к продольной оси элемента;

- коэффициент, учитывающий класс и вид бетона.

1,3; где и .

; При см2 (4Æ4 Вр-I) коэффициент поперечного

 

армирования .

Отсюда .

Коэффициент , где для тяжелого бетона.

Делаем проверку: ;

.

Условие выполняется.

Следовательно, размеры поперечного сечения плиты достаточны для восприятия нагрузки.

Проверяем необходимость постановки расчетной поперечной арматуры исходя из условия:

, где

- коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона.

Коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в двутавровых элементах, равен:

;

При этом принимается, что . С учетом этого получаем:

.

Коэффициент, учитывающий влияние продольной силы обжатия равен:

,

где (значение силы обжатия см. ниже) принимается с учетом коэффициента :

;

Принимаем . Тогда .

Принимаем .

.

Условие выполняется.

Вывод: Поперечная арматура ставится по конструктивным требованиям.

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.