Расчет по прочности сечения, наклонного к продольной оси плиты
Данные для проектирования
1. Назначение проектируемого здания – производственное и общественное , место строительства - город Сыктывкар, глубина промерзания -188 см;
2. Размеры здания: длина 7,5*6 м, ширина 6*4 м;
3. Число этажей – 3, высота этажа 4,8 м;
4. Временная нагрузка на перекрытие – 310 кг/м2 ;
5. Арматура для ригеля, колонны, фундамента А400
6. Класс бетона железобетонных конструкций В25;
7. Сопротивление грунта – 0,25 МПа.
Содержание проекта
А. Расчётная часть
1. Разработать сетку колонн и расположение ригелей перекрытия, установить расчётные пролёты балок и плит в сборном железобетоне.
2. Запроектировать:
- в сборном железобетоне – плиты перекрытия, ригель междуэтажного перекрытия, колонну и фундамент.
Б. Графическая часть
1. Выполнить основные архитектурно строительные чертежи проектируемого здания:
-план сборного междуэтажного перекрытия, М 1:100;
-вертикальный поперечный разрез здания, М 1:100;
2. Выполнить следующие чертежи конструкций:
- в сборном железобетоне – плиты, ригеля, колонны, фундаменты.
РАСЧЕТ
Исходные данные
Плита изготавливается по агрегатно-поточной технологии. Плита подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении.
Материалы для плиты
Бетон – тяжелый, класс по прочности на сжатие В25.
Rbn = Rb,ser =18,5 МПа; Rbtn = Rbt,ser = 1,55 МПа; Rb = 14,5МПа;
Rbt = 1,05 МПа; Eb = 30·10-3 МПа.
Арматура – продольная класса A400;
Rs,n =Rs,ser= 400 МПа; Rs = 355 , Rsc = 355 МПа;Еs= 2·105МПа.
Нагрузка на 1 пог.м длины плиты при ее номинальной ширине 1,5 м с учетом коэффициентов надежности по нагрузке и назначению здания представлена в табл. 1.
Таблица 1
Вид нагрузки
|
Нормативная нагрузка, кН/м
| Коэффи-циенты надеж-ностиγf, γn
| Рас-четнаянагруз-ка, кН/м
|
|
|
|
| Керамическая плита δ=13 мм,
ρ-плотность,
ρ= 18кН/м3
Цементно-песчаная стяжка δ=20 мм,
ρ=22 кН/м3
Собственный вес плиты (см. рис. 3) ρ=24 кН/м3
|
18·1,5·0,013=0,351
22·1,5·0,02=0,660
Рнпл.собст.=(hbf- )ρ=(0,22·1,49-3,14·0,162·7/4)·24=4,49
| γf = 1,3
γn= 1
γf = 1,3
γn = 1
γf = 1,1
γn = 1
|
0,456
0,858
4,939
|
Продолжение табл.1
|
|
|
| Постоянная нагрузка
| gn=5,501
| -----
| q=6,253
| Временная нагрузка:
|
Рn=3,1·1,5=4,65
| γf = 1,2
γn = 1
|
5,58
| Полная нагрузка
| gn+ Рn = 10,151
| -----
| q+P= 11,833
| | | | | | |
Расчет плиты по предельным состояниям первой группы
Плита рассчитывается, как однопролетная шарнирно-опертая балка, загруженная равномерно распределенной нагрузкой.
Расчетный пролет плиты
l0 = 7,5-0,2-2·0,01-0,09 = 7,19 м.
Усилия от расчетной полной нагрузки
Мmax = 76,465кНм,
Qmax = кН.
Расчет по прочности сечения, нормального к
Продольной оси плиты
Поперечное конструктивное сечение плиты заменяется эквивалентным двутавровым сечением.
Геометрические размеры расчетного сечения плиты:
высота сечения h=0,22 м;
рабочая высота сечения h0=h-a=0,22-0,03=0,19 м, где а – расстояние от равнодействующей усилий в арматуре S до ближайшей грани сечения;
высота нижней и верхней полок сечения
hf = hf́= (0,22 – 0,16)·0,5 = 0,03 м, где 0,16 м – диаметр отверстия
ширина нижней и верхней полок соответственно bf=1,49 м, bf' = 1,46 м;
ширина ребра сечения м, где n = 7 – количество отверстий.
При расчете по прочности расчетное поперечное сечение принимается тавровым с полкой в сжатой зоне (без учета свесов в растянутой зоне). При этом вся ширина верхней полки м, так как
, где м - конструктивный размер плиты.
По условию
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/401042084785.files/image011.png)
определяем положение границы сжатой зоны.
Так как
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/401042084785.files/image012.png)
то, следовательно, граница сжатой зоны проходит в полке и расчет плиты ведется, как расчет прямоугольного сечения с размерами и .
.
Из табл.1 прил. по находим и .
Граничная относительная высота сжатой зоны определяется по формуле
,
где - относительная деформация арматуры растянутой зоны, вызванная внешней нагрузкой при достижении в этой арматуре напряжения, равного ;
- относительная деформация сжатого бетона при напряжениях, равных , принимаемая 0,0035.
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/401042084785.files/image024.png)
.
Так как , то площадь растянутой арматуры определяем по формуле
,
Тогда .
По табл.2 прил. принимаем 6Ø16А400 с ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/401042084785.files/image029.png)
Расчет по прочности сечения, наклонного к продольной оси плиты
Максимальная поперечная сила на опорах составляет кН.
1. Проверим условие обеспечения прочности по бетонной полосе между наклонными сечениями:
.
кН, то прочность по бетонной полосе обеспечена.
Следовательно, размеры принятого поперечного сечения плиты достаточны.
2. Проверим необходимость постановки расчетной поперечной арматуры из условий:
а) .
=184,538 кН, т.е. условие выполняется;
б) ,
где - поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении,
- поперечная сила в конце наклонного сечения, начинающегося от опоры с длиной проекции ; значение принимается не более .
Проверим условие , принимая значение равным длине приопорного участка без нормальных трещин. Значение определим из решения уравнения
.
Принимаем с= :
м,
где кН/м (см. табл. 3);
кН/м,
- нагрузка от собственного веса плиты;
- временная нагрузка.
Принимаем коэффициент =1.
=0,5·1·1,05·103·0,37·0,19=36,908кН.
Поскольку с= =1,626 м >3h0=3·0,19=0,57 м ,
поперечная сила в конце наклонного сечения равна
=42,54-7,729·1,626=29,973 кН <Qb=36,908 кН, т.е. условие выполняется для любых наклонных сечений. Следовательно, поперечную арматуру принимаем конструктивно.
РАСЧЕТ РИГЕЛЯ
Исходные данные
Значения нормативных и расчетных нагрузок на 1 м2 перекрытия принимаются те же, что и при расчете панели перекрытия. Ригель шарнирно оперт на консоли колонн. Высота ригеляh=0,45 м.
Характеристики прочности бетона и арматуры:
бетон тяжелый класса В30, МПа, МПа;
арматура продольная рабочая класса A400 диаметром 10...40мм, ; поперечная - класса A400 диаметром 6...8мм, МПа.
Расчетный пролет.
где
- пролет ригеля в осях, ;
0,02 м - зазор между колонной и торцом ригеля;
0,13 м - размер площадки опирания.
Расчетная нагрузка на 1 м длины ригеля определяется с грузовой полосы, равной шагу колонн, т.е. 7,5 м.
Постоянная нагрузка :
от перекрытия
от веса ригеля
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/401042084785.files/image065.png)
где 25 кН/м3 - плотность железобетона.
С учетом коэффициентов надежности по нагрузке и по назначению здания ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/401042084785.files/image067.png)
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/401042084785.files/image068.png)
Итого: ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/401042084785.files/image069.png)
Временная расчетная нагрузка с учетом коэффициента снижения временной нагрузки в зависимости от грузовой площади ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/401042084785.files/image071.png)
![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/401042084785.files/image072.png)
Полная нагрузка ![](https://konspekta.net/stydopediaru/baza2/401042084785.files/image073.png)
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|