Плита покрытия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Практическая работа

Задание: плита покрытия.

1. Снеговой район - 8 (5,6)

2. Класс бетона - В-20.

3. Ширина панели - 1,8 м.

4. Длина панели - 5,7 м. (в осях здания)

Компоновка покрытия.

Покрытие здания с кирпичными стенами

Рис. 1

Конструкция кровли

Рис. 2

Два слоя бикроста г = 13,3кН/м2, t = 3 мм.

Цементно-песчаная стяжка t = 20 мм, г = 18 кН/м2

Утеплитель плиты ППЖ t = 250 мм., г = 2кН/м2

Пароизоляция один слой руберойда на битумной мастике t = 3 мм., г = 9кН/м2.

Цементно-песчаная затирка t = 2 мм., г = 18кН/м2

Плита пустотная qn=3,2 кПа.

Расчетная схема и расчетное сечение плиты.

Рис. 3

Расчётный пролёт плиты:

Lо = Lк - с = 5680-120 = 5560 мм, принимаем Lо = 5560 мм

с - (опирание плиты на стены) = {Lk-(l-a-b)}/2= {5.68-(5.8-0.17-0.19)}/2=0.12м

Lк (конструктивн. длина плиты) = 5.7-20=5.68 м (20мм ширина шва между плитами)

Номинальная ширина плиты b = 1,8 м.

Конструктивная ширина плиты с учетом швов между плитами:

bк= b-10=1800-10=1790 мм. (10мм - ширина шва между плитами).

Высота плиты h=(1/30)*l0=5.56/30=0.185м

Принимаем стандартную высоту плиты плиты h = 220 мм.

Рис. 4

Многопустотные плиты в заводских условиях изготавливают с круглыми пустотами диаметром 159 мм. Количество пустот: 8 - при ширине плиты 1,8 м.

Шаг пустот 185 мм. Ширина рёбер между пустотами 185 - 159 = 26 мм. При восьми пустотах число промежуточных рёбер - 7.

Ширина крайних рёбер =(1790 (конструкт. ширина плиты) - 7*26 - 8*159) /2 =168 мм.

Расстояние от грани плиты до оси крайних пустот 168 + 159/2 = 247,5 мм.

Расчётное сечение плиты при расчёте по первой группе предельных состояний (расчёт на прочность) принимается как тавровая балка высотой h = 220 мм.

Рис. 5

Расчётная ширина верхней полки при боковых подрезках 15 мм:

b'? = bк (конструкт. ширина плиты) - (2 * 15) = 1790 - (2 * 15)= 1760 мм

Высота балки h =220 мм

Расчётная толщина полки h'? = (h - d (диаметр пустот)) /2= (220 - 159)/2 = 30,5 мм.

Расчётная ширина ребра b = b'? - 8 *d = 1760 - 8 * 159 = 488 мм.

Нагрузка на плиту.

Нагрузка на плиту складывается и постоянной нагрузки - собственного веса элементов и временной нагрузки, действующей на перекрытие.

При подсчёте нагрузок на 1м2 покрытия составляем таблицу. Временные нагрузки, для заданного района строительства, определяем согласно табл.4 СНиП «Нагрузки и воздействия» с учетом пунктов 5.1*, 5.2* и 5.7* [3].

Подсчёт нагрузок на 1м2 покрытия.

Нагрузка на 1п/м плиты с учётом коэффициента надёжности по ответственности гn = 0,95 (приложение 7 [3]): q = g + v

g = gP * b * гn = 4,183 * 1,8 * 0,95 = 7,146 кН/м

v = vP * b * гn =1,5 * 1,8 * 0,95 = 2,565 кН/м

b = 1,8 м - номинальная ширина плиты.

Полная нагрузка q = g + v = 7,146 + 2,565 = 9,71 кН/м

Статический расчёт плиты.

Рис. 6

Расчёт на прочность производится по расчётным нагрузкам:

Изгибающий момент Mmax = q * ?2/ 8 = 9,71 * (5,66)2/8 = 38,8 кНм

Поперечная сила Qmax = q * ?о / 2 = 9,71 * 5,66/2 = 27,48 кН. Lо - расчётный пролёт плиты.

Назначение классов бетона и арматуры.

Принимаем для плиты без предварительного напряжения.

Бетон - В 15.

С целью учёта длительности действия нагрузки на прочность бетона - коэффициент условия работы бетона принимаем гВ2 = 0,9.

Rb = 8,5 мПа * 0,9 = 7,7 мПа - призменная прочность бетона.

Rbt = 0,75 мПа * 0,9 = 0,675 мПа- прочность бетона на растяжение

Назначаем рабочую продольную арматуру класса А Ш.

Rs = 365 мПа - расчётное сопротивление арматуры

Расчёт плиты по первой группе предельных состояний.

Расчёт плиты по нормальному сечению.

Расчёт плиты без предварительного напряжения.

Задаются расстоянием от крайнего растянутого волокна бетона до центра тяжести арматуры (а ? 3-5 см) и определяют рабочую высоту бетона

hо = h - а = 220 - 30 = 190 мм - рабочая высота сечения.

Расчётное сечение тавровое с размерами

b'? =1760 мм,

h'? =30,5 мм,

b = 488 мм,

h = 220 мм,

hо = 190 мм,

Mmax = 38.8 кНм.

Определяют расчетный случай тавровых элементов:

М? = Rb b'? h'? (hо- 0,5h '?) = 7700 * 1.76 * 0,0305 (0,19 - 0,5 * 0,0305) =

=72.25кНм

Мmax = 38.8 кНм < M? = 72.25 кНм

если М < Mf, имеют первый расчетный случай тавровых элементов;

Рис. 7

Имеем первый расчётный случай тавровых элементов, нейтральная ось будет проходить в пределах полки:

Порядок расчёта при первом расчётном случае:

Определяем коэффициент А0R:

А0R = 0,440

т.к. Ао = 0,079 < A0R =0,430-условие выполняется, сжатая арматура не требуется.

При Ао = 0,079 находим з = 0,955, о = 0,09.

Определяем требуемую площадь сечения арматуры As.

Принимаем количество продольных растянутых стержней и определяем диаметры арматуры и фактическую площадь сечения подобранной арматуры AS по сортаменту арматуры:

Принимаем 2 O 28 А-Ш и 7 O 12 A-III с АS = 13,01см2

Устанавливаем стержни в каждом ребре.

Определяем процент армирования элемента:

и сравниваем с мmin = 0,05%.

-Условие выполняется.

Назначаем толщину защитного слоя бетона аb = 20мм

Определяем фактическую несущую способность плиты при As = 12,36 см2

Определяем момент сечения:

, где x - высота сжатой зоны бетона

кНм

кНм - условие прочности выполняется.

Расчёт по наклонному сечению.

Проверяем условие прочности бетонного сечения без поперечной арматуры. Согласно п.3.40 проверяем условие 1.

,

кровля плита сечение нагрузка

где Qmax - максимальная поперечная сила

у грани опоры (смотри п.5 расчёта).

27,48 кН < 2,5 * 675 * 0,488 * 0,19

27,48 кН < 156,45 кН - условие выполняется.

Согласно п.3.40. проверяем условие 2.

, где Q - поперечная сила в конце наклонного сечения

Qb - поперечная сила наиболее опасного наклонного сечения

кН, где

цВ4 = 1,5 по табл.21 Пособие [4] для тяжёлого бетона.

Находим коэффициент, учитывающий влияние продольных сил (принимается не более 0,5):

цn = 0 - при отсутствии предварительного напряжения,

Находим длину проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось:

с = сmax = 2,5 * h0 = 2,5 * 19 = 47,5 см = 0,475 м

Поперечная сила в конце наклонного сечения:

Q = Qmax - q1 * с = 27,48 - 8,43 * 0,475 = 23,48 кН, где

q1 - равномерно распределённая нагрузка

кН/м, где

g, v - постоянная и временная расчётные нагрузки В - номинальн. ширина плиты; гn - коэф. надёжности по ответственности.

Q = 23,48< Qбетона 30,24 = кН - условие выполняется, прочность обеспечена, следовательно поперечная арматура по расчёту не требуется. При выполнении условий 1 и 2, дальнейший расчёт по наклонным сечениям не требуется, и поперечная арматура устанавливается конструктивно.

Размещено на Allbest.ru