2. Расчет и конструирование плиты с вальными пустотами

Исходные данные для проектирования.

Шаг колонны в продольном направлении – 5,7 м

Шаг колонны в поперечном направлении –8,4 м

Временная нормативная нагрузка на перекрытия – 10 КН/м²

Постоянная нормативная нагрузка от массы пола – 0,8 КН/м²

Класс бетона для предварительно напрягаемой конструкции – В 40

Класс предварительно напрягаемой арматуры – А800

Тип плиты перекрытия – «ОВАЛ»

Класс ответственности здания – 1

Расчетный пролет плиты: мм

Определение нагрузок на 1м2 перекрытия.

Таблица 2 Нагрузки на 1 м² плиты с овальными пустотами

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка, Кн/м²

Коэффициент надежности по нагрузке

Расчетная нагрузка, Кн/м²

Постоянная: 0,092·25=2,3 1,1 2,53

От массы плиты

(б =0,092м, q=25 Кн/м²)

От массы пола 0,8 1,2 0,96

(по заданию)

Итого

3,1 - 3,49
Временная 10,0 1,2 v=12,0

(по заданию)

Всего

- - 15,49

Расчетные нагрузки на 1 м плиты при ширине плиты 1,2 м учетом коэффициента надежности по назначению здания = 1

Для расчетов по первой группе предельных состояний:

q = 15,49×1,2×1 = 18,588 кН/м

M = КН/м

кН

Характеристики бетона класса В40 : R_bn=R_b,ser=29 МПа, R_b=22 МПа. R_btn=R_bt,ser=2,1 МПа, Eb=36000 МПа

Арматура класса А800: R_sn=800 МПа, R_s=695 МПа; модуль упругости

Предварительное напряжение арматуры принимаем равным 412 МПа

не более МПа

не менее МПа

Расчет плиты по предельным состояниям первой группы

Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси

Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне.

При расчетная ширина полки мм.

h₀ = h – a = 220 – 30 = 190 мм.

Проверяем условие:

т.е. граница сжатой зоны проходит в полке b = = 1160 мм.

Вычисляем:

Площадь сечения арматуры

Для класса арматуры А1000 =0,41

, арматура стержневая

Принимаем арматуру А800 4Ø14 616 мм²

Расчет полки на местный изгиб

Расчетный пролет будет равен /₀ = 335 мм = 0,335 м.

Нагрузка на 1 м² полки толщиной 25 мм будет равна

q = (h_f^΄ ργ_f+g_fγ_f+vγ_f) γ_n=(0.025 1,1+0,8 1,2+10 1,2)1=13,648 кН/м,

h_f^΄ - толщина полки плиты; ρ- плотность тяжелого железобетона, кН/м³;

γ_f — коэффициенты надежности по нагрузке; g_f — постоянная нормативная нагрузкаот массы пола, кН/м²; γ_n — коэффициент надежности по назначению здания

Изгибающий момент для полосы шириной 1 м

M = КН/м

Размещаем арматурную сетку в середине сечения полки, тогда

h₀ = h_f^΄ /2=25/2=12,5мм

Назначаем диаметр Рабо­чей арматуры сетки 3 мм класса В500

(R_s = 415 МПа, а_R= 0,376).

0.404< аR= 0,376 аR= 0,376

Требуемая площадь продольной рабочей арматуры се ки на ши­рине 1 м будет равна

As= R_b·b·h₀ (1- √1-2 α_m)/Rs=22·100·12,5( 1- √1-2·0,0404)/415=27,335 мм²

Принимаем сетку с поперечной рабочей арматурой 5ø3 В500 (As=35,3мм²)

Проверка прочности плиты по наклонным сечениям в продольной оси

Поперечная сила на опоре Q_max = 51,814 кН;

Равномерно распределенная нагрузка q = 18,588 кН/м.

Проверяем условие:

- условие выполняется

принимаем с=2,5h₀=

Находим усилия обжатия от растянутой продольной арматуры: кН

Расчет прочности плиты по сечению, наклонному к продольной оси, Q=47,24 кН.

Вычислим пложадь бетонного сечения плиты без учета свесов полки

А = 205 220+ 25(1160-205)=68975 мм²

Влияние усилия обжатия P= 332,71 кH:

кН

Н = 24,181 кН;

Для прочности наклонных сечений требуется поперечная арматура.

Устанавливаем в каждом ребре плиты плоский каркас поперечными арматурными стержнями В500, диаметром 3 мм. ( A_sw = 28,3 мм² , R_sw = 300 МПа)

с шагом s_w = 90 мм< h₀/2 = 95мм

Прочность бетонной полосы проверяем из условия

кН > Q_max = 48,282 кН

Прочность бетонной полосы обеспечена

Прочность по наклонным сечениям

Определим усилие в поперечных стержнях на единицу длины элемента.

кН/м

Н мм =

С= =

Поскольку .

Тогда при

=

принимаем

Проверяем условие

=