1.3Статический расчет.
Плиту перекрытия рассчитывают как свободно лежащую балку на двух сторонах с расчётным пролётом l0=3,86 м, загруженную равномерно распределённой нагрузкой q=7954,2 Н/м
q=7954,2 Н/м
l0=3,86
М
Q
Изгибающий момент и поперечная сила от расчётной нагрузки .
М=
=
= 14814,29 Нм
= 1481 кН×см
Q=
1.4 Характеристика плиты.
Плита перекрытия выполнена из тяжёлого бетона с предварительно напряжённой рабочей арматурой. В качестве рабочей напряжённой арматуры принимается арматура класса А800. Натяжение рабочей напряжённой арматуры электролитическим способом, на упоры. Согласно п.2.1.1.5(2) принимаем тяжёлый бетон класса В25. Изделие подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении. Изделие эксплуатируется в условиях с нормальной влажностью. (Влажность около 60%, t° +18° ±2°) Для сеток и каркасов принимается арматура класса В500.
1.5 Характеристика прочности бетона и арматуры.
Бетон тяжёлый класса В25.
По т. 2(2) Расчётная призменная прочность Rb=14,5 мПа = 1,45кН/см2
Расчётное сопротивление осевому растяжению Rbt=1,05мПа = 0,105кН/см2
Расчётное сопротивление Rb и Rbt следует умножить на коэффициент условия
работы γb2 =0,9, принимаем по п. 2.1.2.3(2) при каждом продолжительном действии нагрузки.
Например, Rb = 1,45×0,9=1,305 кН/см2
Rbt= 0,1×0,9=0,09 кН/см2
Начальный модуль упругости бетона для тепловой обработки при атмосферном давлении по т. 4(2)
Еb= 30×103мПа = 30×102 кН/см2
Рабочая напрягаемая арматура класса А800.
По т. 7(2) нормативное сопротивление арматуры растяжению
Rs,n =800 мПа = 80 кН/см2
По п.2.2.3.1(2) Величина предварительного напряжения принимается
ϛsp ≤ 0,9×Rs,n=0,9×80=72 кН/см2 – для стержневой арматуры.
Для каркасов и сеток принимаем арматуру класса В500.
По т. 5.8(3) расчётное сопротивление арматуры растяжению
Rs=415 мПа =41,5 кН/см2
Расчётное сопротивление поперечной арматуры
Rsw=300 мПа =30 кН/см2
По п.2.2.2.6(2) модуль упругость Еs=2×105 мПа = 2×104 кН/см2
2.Расчёт плиты по I группе предельных состояний.
2.1Определение размеров сечения плиты.
Примерная высота сечения плиты: h=l0/30=3866,6/30=129мм
Принимаем типовую высоту плиты h=220мм
Остальные размеры принимаем типовые, исходя из ширины плит bк=1190мм
15
15
31
15
80
159
53
53
159
159
159
159
159
159
26
26
26
26
26
30
bк=1190мм
Концентрируя отверстия к краям поперечного сечения плиты, получим двутавровое, а расчётным является тавровое сечение, так как свесы нижней полки, находясь в нижней расчётной зоне, в работе не учитываются.
hf'=3,1см
h0=19см
h=22см
●
a=3см
Аsp
b=20,6см
Согласно
п. 3.1.2.8(2) расчётная ширина сжатой полки
bf'
равна ширине плиты по верху, например,
bf'=116см,
так как отношение
Расчётная
толщина сжатой полки hf'=3,1см
Число пустот в плите n=1200/200=6
где, 1200мм – ширина (номинальная) плиты.
Ширина ребра (b) расчётного сечения
b= bf'-n×d = 1160-6 ×159=206мм = 20,6см
Рабочая высота сечения
h0=h-a = 22-3=19 см
где, а = 3см – расстояние от центра тяжести рабочей напрягаемой арматуры до нижней растянутой грани бетона.
2.2Расчёт прочности плиты по сечению нормальному к продольной оси элемента на действие М=1481кН×см.
Положение нейтральной оси определяется согласно п.3.1.2.7
Rs×Аsp ≤ Rb×bf'× hf'
Предполагаем, что нейтральная ось пересекает полку и сечение рассчитывается как прямоугольное шириной bf'=116см2
Расчётный
коэффициент αm(А0)
=
А0 ɳ ɳ ξ
0,02 0,99 0,99 0,02
0,027 х 0,988 х
0 ,03 0,985 0,985 0,03
0,01 0,005 0,005 0,01
0,007 х1 0,002 х1
х1=
=0,0035
х1=
х=0,985+0,0035=0,988 х=0,02+0,004=0,024
Граничное
значение
,
ξR
(приложение1)
По т. приложения 2 определяем коэффициент ɳ=0,988
ξ =0,024 < ξR=0,52
Сечение с одиночной арматурой.
П
о
сортаменту принимаем, 4 10 А800,
=3,14см2
Стержни рабочей напрягаемой арматуры располагаем в каждом ребре или через ребро. Максимальное расстояние между стержнями рабочей арматуры 400мм.
●
●
●
●
4
10
А800
Проверим процент армирования сечения.
µ%
=
Проверим расположение нейтральной оси.
=
=218,23<469,27кН
Следовательно, нейтральная ось пересекает полку.
2.3Расчёт прочности по сечению наклонному к продольной оси элемента на действие Q=15,35кН.
Рёбра плиты армируют плоскими сварными каркасами с поперечной арматурой, принять конструктивно класса В500 3, 4, 5мм.
Каркасы устанавливают в рёбрах через 2-3 пустоты, на приопорных участках.
4 3 В500
Аsw=0,284см2
Rsw=30кН/см2
b=20,6см
Длина каркаса ≥ ¼ l плиты.
Согласно п. 3.1.5.1(2) расчет железобетонных элементов при действии поперечных сил производят:
- по наклонному сечению;
- по наклонному сечению на действие момента.