Сбор нагрузок на перекрытие

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Исходные данные

бетон арматура плита

Класс бетона по прочности - В40;

Класс рабочей арматуры, предварительно напрягаемой - А800;

Способ натяжения арматуры - механический;

Временная нагрузка на перекрытие - 800 кг/м²;

Плита - 4 ПГ 6-1, 5970Ч1490Ч300, масса плиты - 1460 кг.

2. Сбор нагрузок на перекрытие

Таблица сбора нагрузок на1 м2 перекрытия

Наименование нагрузок	Формула подсчета	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке, гf	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянные
Плитка д=15мм; с= 2000 кг/м3	0,015*2000/100	0,3	1,1	0.33
Стяжка д=20 мм с= 2000 кг/м3	0,02*2000/100	0,4	1,3	0,52
Шлакобетонные плиты д=60 мм с= 1600 кг/м3	0,06 д? с1	0,96	1,2	1,152
Отвесажелезобетоннойплиты4ПГ 6-2 (5970х1490х300 мм) Масса плиты -1460кг	(1460/5.97)	1,866	1,1	2,052
Итого		gn=3.526		g= 4.054
Временные
Нагрузка на перекрытие	Позаданию	8	1,2	9,6
Итого		gn= 11.526		g=13.654



3. Статический расчет плиты

Определяем расчетный пролет плиты

l0 1200мм= 5.8 м

Расчетная схема

Определим расчетные усилия в плите:

4. Расчетное усилие

Приводим фактическое сечение ребристой плиты к расчетному тавровому с полками вверху, где b'_f= 1460мм, b =87.5мм, h=f= 30мм, h = 300 мм



5. Исходные данные для расчета

M=79.64(кН·м) - максимальный изгибающий момент;

Q=54.93(кН) - максимальная поперечная сила,

b=1,46 (м) - ширина ребра расчетного сечения;

h= 0,3 (м) - высота расчетного сечения;

hf= 0,03(м) - толщина полки расчетного сечения;

l= 5,98(м) - длина плиты;

Rb=19.8(МПа) - расчетное сопротивление бетона B25 сжатию, согласно СП 63.13330.2012;

Rbt=1,26 (МПа) - расчетное сопротивление бетона B25 растяжению, согласно СП 63.13330.2012;

Rs=695(МПа) - расчетное сопротивление арматуры А600 растяжению для расчета по первой группе предельных состояний, согласно СП 63.13330.2012;

Rs,ser=800 (МПа) - расчетное сопротивление арматуры А600 растяжению для расчета по второй группе предельных состояний, согласно СП 63.13330.2012;

Es= 200000 (МПа) - модуль упругости арматурной стали, согласно СП 63.13330.2012;

Eb=36000 (МПа) - начальный модуль упругости бетона, согласно СП 63.13330.2012.



6. Расчет прочности нормальных сечений продольных ребер

Расчет прочности нормальных сечений продольных ребер проводим с учетом первых потерь предварительного натяжения арматуры.

Максимальнодопустимоезначениепредварительногонапряжениябезучетапотерь:

для механического способа натяжения

уspRs,ser=800

Коэффициент точности натяжения арматуры.

гsp---гsp = 1 - 0.1 = 0.9

гsp=0,1 при механическом способе натяжения арматуры

Первые потери напряжения

Релаксация напряжения арматуры

Механический способ натяжения арматуры:

стержневая арматура:

у10,1уsp_

у₁=76-20=56Мпа

Деформация анкеров, расположенных у натяжных устройств.

Механический способ натяжения арматуры:

у3*--_s Мпа



Деформация стальных форм у5 (МПа)

Механический способ натяжения арматуры: у5 =0 Мпа

Напряжение 1500· -1200

у_sp=1500*531,3/695 - 1200 =-53,31Мпа

Принимаем у_sp =

Предельное значение напряжения в арматуре сжатой зоны уsc,u=500(МПа)

Характеристика сжатой зоны бетона щ=б0,008Rb

здесьб - коэффициент, принимаемый равным:

для тяжелого бетона б=0,85;

щ=0,85*0,008*?9.8*0,692

Предельно допустимое отношение высоты сжатой зоны бетона и рабочей высоты сечения:

о_R= 0,692/(1 + (1-0,692/1,1)/500) = 0,49

Нейтральная ось проходит в полке, сечение рассчитываем как прямоугольное с шириной b=f.

Коэффициент бm*M/R_bb'_fh²₀ =79.64/19800*1,46*0,28²=0,035

Определяем

о= 1 - = 0.04

Проверка:о=оR

0,04=0,49,условие выполняется

Коэффициент условий работы арматуры

здесьз - коэффициент, принимаемый равным для арматуры класса A800(A-V) равным 1,15

Если неравенство не выполняется, то принять s=1,15

Вычислить ж

ж= 1 - 0.5·0.04=0.98

Требуемая площадь сечения рабочей напрягаемой арматуры

= ==3.6

По сортаменту принимаем 2Ш16=4.02



7. Расчет наклонных сечений продольных ребер

Коэффициент цb2, учитывает влияние бетона, для тяжелого бетона цb2=2;

Коэффициент цb4=1.5 для тяжелого бетона

Коэффициент цb3=0.6 для тяжелого бетона

Коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок

цf =

b`f(b-3h`f)

т.к. b`f - b= 1460 - 175= 12853h`f = 3·30=90 мм

цf = =0.041? 0.5

Коэффициент, учитывающий влияние продольных сил

цn=?0.5

P= s ??sp1 Asp=1.15·531,3·0.000402 = 0.246МН

цn= = 0.4? 0.5

Определим минимальную поперечную силу воспринимаемую бетоном

Qbmin = цb3·(1+ цf+ цn)·Rb·b·h0 = 0.6·(1 + 0.041+ 0.4)·1.26·0.175·0.28=53,38 кН

Так как Q<Q_b,min(54,93>53,38), неравенство не выполняется, требуется расчет поперечной арматуры.

Длина проекции наклонной трещины на продольную ось элемента С =h₀=0.93(м) Наименьшая длина проекции наклонной трещины на продольную ось элемента с₀=2h₀=0,56 (м)

Усилие в хомутах на единицу длины элемента q_sw (кН/м) определим в зависимости от величины

X===0.03

Т.к. X?1, то

q_sw==(кН/м)

Назначаем класс и диаметр поперечных стержней. Площадь сечения одного стержня A_sw1=0.283см², расчетное сопротивление поперечных стержней R_sw=210 Мпа.

Требуемый шаг поперечных стержней S_треб==8.6(м)

Где n - число стержней в поперечном сечении (n=2)

Максимально допустимый шаг поперечных стержней

S_max==2.4(м)

Конструктивный шаг поперечных стержней:

При h ? 450 мм

Sk ? h/2 ? 150 мм

300/2 ? 150 мм

Принимаем 150 мм

В средней части пролета шаг поперечных стержней равен:

s1 ? 3h/4 ? 500 мм

3·300/4=225 ? 500 мм

Принимаем 250 мм

Проверяем прочность сечения по наклонной полосе между трещинами.

Коэффициент, учитывающий влияние прочности бетона цb1=1-0,01R_b=0.8

== 5.6

Коэффициент поперечного армирования _w==0.0013

Коэффициент, учитывающий влияние поперечной арматуры ц_w1=1+5_w?1.3

Проверка

Q?0.3ц_w1цb1R_bh₀



Прочность бетона по наклонной полосе между трещинами обеспечена.

8. Расчет верхней полки на местный изгиб

Полка плиты рассчитывается как плита, защемленная в продольном и поперечном ребрах (опертая по контуру или балочная). Для расчета из полки плиты условно вырезаем полосу шириной 1 м и сбор нагрузок и расчет арматуры выполняем для этой полосы, а затем конструируем сетку, учитывающую размеры всей плиты.

Расчетное сечение полки плиты:

lk=1470 - 90= 1380 мм

lдл=1490 - 220 = 1270 мм

lдл/lk= 1.27/1.38 2, а значит полка как плита, опертая по контуру, рабочая арматура сетки располагается в обоих направлениях.

Назначаем класс рабочей арматуры Rs=350Мпа (А-400)

Нагрузка от веса полки:

G = 2500·0.03·1.1·10 = 0.825 ,

где, с=2500 кг/м³ - средняя плотность железобетона

г_f=1,1 - коэффициент надежности по нагрузке

Нагрузка на 1 полки

q``=0.33+0.52+1.152+0.825+9.6=12.427

Изгибающий момент в полке:

Рабочая высота сечений полки 0.02м

Коэффициент бm*M/R_bb'_fh²₀= 0.563·/19.8·1·= 0.071

Определяем

о= 1 - = 0.07

Требуемая площадь рабочей арматуры:

As = о ·b·h0 · = 0.07·1·0.02· = 0.792

Размещено на Allbest.ru