2. Расчет и конструирование ребристой предварительно напряженной плиты перекрытия

2.1 Исходные данные

В соответствии с заданием на проектирование необходимо рассчитать ребристую плиту перекрытия номинальной шириной 2,7 м, при размере между осями колонн 7,2 м. Временная (полезная) нагрузка на перекрытие составляет (в соответствии с заданием) 6 кН/м².

Таблица 2.1 – Нагрузки на 1 м² перекрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
1	2	3	4
Линолеум на мастике Цементно-песчаная стяжка =20 мм, =1800 кг/м3 Звукоизоляция(Изолон ППЭ) =7 мм, =30 кг/м3 Ребристая плита перекрытия	0,07 2,0	1,3 1,3 1,3 1,1	0,091 0,468 0,00273 2,2
Постоянная нагрузка q	2,4321	-	2,762
Временная нагрузка v, в том числе: кратковременная vsh длительная vl	6,0 1,8 4,2	1,3 1,3 1,3	7,8 2,34 5,46
Полная нагрузка (q + v)	8,4321	-	10,562

Нагрузка на 1 погонный метр длины плиты при номинальной её ширине 2,7 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.

2.2 Характеристики материалов плиты:

Бетон тяжелый класса по прочности на сжатие В35: МПа, МПа; МПа, МПа; коэффициент условий работы бетона (табл. 15[1]). Плита подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении. Начальный модуль упругости МПа.

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 (A800): МПа, МПа, МПа.

• продольная ненапрягаемая класса A-II (А300): МПа, МПа, МПа.

• поперечная ненапрягаемая класса Вр-I (В500), МПа,

МПа, МПа.

2.3 Расчет плиты по предельным состояниям первой группы

2.3.1 Определение внутренних усилий

Расчетный пролет плиты при опирании на полки ригелей равен:

м,

где 0,15 = b/2 – половина ширины ригеля (см. п. 3.2).

Высоту сечения ребристой предварительно напряженной плиты определяем из условия

Принимаем h = 400 мм.

Толщину плиты принимаем равной 50 мм, ширину опорных ребер понизу – 80 мм.

Определяем размеры расчетного таврового сечения (рисунок 2.1):

мм;

b = 2·80 = 160 мм.

мм;

мм;

Так как

то в расчет вводим всю ширину полки:

мм;

Рисунок 2.1 – Конструктивное и расчетное сечения плиты

Плита рассчитывается как однопролетная шарнирно-опертая балка, загруженная равномерно-распределенной нагрузкой (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 - Расчетная схема плиты и эпюры усилий

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.