
- •1.1 Расчет железобетонной пустотной плиты
- •1.1.1. Исходные данные
- •1.1.2. Подсчет нагрузок на 1м2 перекрытия
- •1.1.7 Определение геометрических характеристик приведенного сечения
- •1.1.8 Определение потерь предварительного напряжения
- •1.1.9.Расчёт плиты по сечении наклонному к продольной оси
- •1.1.10. Расчёт монтажных петель
1.1 Расчет железобетонной пустотной плиты
1.1.1. Исходные данные
По степени
ответственности здание относится ко
второму классу (коэффициент надежности
по назначению конструкций
=0,95),по
условиям эксплуатации ХС1. Номинальные
размеры плиты В=1,2
м,
L=7,27
=7,18
м.
=1,19
м. Плита с предварительным напряжением
изготовлена из бетона класса С 25/30 с
рабочей арматурой класса S1200,
натягиваемой электротермическим
способом на упоры форм.
1.1.2. Подсчет нагрузок на 1м2 перекрытия
Таблица 1.2 – Подсчет нагрузки на 1м2 перекрытия
-
Вид нагрузки
Нормативная нагрузка, кН/м2
Частный коэффициент безопасности по нагрузке
Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная
1.1 Доска
кН/м3
0,16
1,35
0,203
Лага
кН/м3
0,070
1,35
0,09
Гидроизоляция
0,010
1,35
0,014
Стяжка цементно-песчаная
кН/м2
0,6
1,35
0,81
Пароизоляция 1 слой
0,04
0,054
Утеплитель
0,6
1,35
0,81
Железобетонная плита
2,75
1,15
3,713
Итого постоянная
=4,167
=5,613
Временная
=1,5
1,5
=2,25
Полная
=5,667
=7,863
Расчетная нагрузка на 1м длинны плиты при ширине В=1,м:
(gd + qd)=7,863(кН/м2)·1,2(м)=9,43 кН/м
1.1.3.
Определение расчетного пролета панели
Рисунок 2.4 – Определение расчетного пролета
1.1.4. Определение
расчетной схемы панели и максимальных
расчетных усилий
,
Максимальный изгибающий момент:
(1.1)
;
Максимальная поперечная сила:
(1.2)
Рисунок 2.5 – Расчетная
схема панели и эпюры «
»
и «
»
2.2.5. Определение размеров расчетного (эквивалентного) сечения
Рисунок 1.6 – Действительное и расчетное поперечное сечение плиты
Для получения расчетного (эквивалентного) сечения круглые пустоты панели заменяются на квадратные равной площади со стороной квадрата равной:
;
;
.
1.1.6 Расчет рабочей арматуры
Расчетное сечение
тавровое, геометрические размеры
которого показаны на рисунке 1.6. Бетон
тяжелый класса С
, для которого
=25МПа.
МПа.
где
=1,5
– частный коэффициент безопасности
для бетона.
Рабочая арматура
класса S1200,
для которой
=1200МПа,
=960МПа
(таблица 6.6) [1]. Расчет рабочей арматуры
плиты производится исходя из методики
расчета изгибаемых элементов по
альтернативной модели в предположении
прямоугольной эпюры распределения
напряжений в сжатой зоне бетона. Для
того чтобы определить случай расчета
необходимо установить нахождения
нейтральной оси, проверив выполнение
условия 2.3:
(1.3)
где
- изгибающий момент, воспринимаемый
полкой таврового сечения и определяемый
по формуле:
(1.4)
где
;
(1.5)
где
- минимальный защитный слой бетона для
условий эксплуатации ХО;
=20мм – предлагаемый максимальный диаметр арматуры.
Для тяжелого бетона
принимаем
.
Так как условие 2.15
выполняется, то нейтральная ось
располагается в полке и сечение
рассчитываем как прямоугольное с шириной
.
Определяем значение коэффициента
:
(1.6)
;
при найденном значении
определяем
и
:
,
Значение граничной
относительной высоты сжатой зоны сечения
,
при которой предельное состояние
элемента наступает одновременно с
достижением в растянутой арматуре
напряжение равного расчетному
сопротивлению определяем по формуле:
(1.7)
где
- характеристика сжатой зоны бетона,
определяемая:
(1.8)
где k – коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона 0,85;
;
- предельное напряжение
в арматуре сжатой зоны сечения, принимаемое
равным 500Н/мм2;
- напряжение в
арматуре, определяемое при наличии
напрягаемой арматуры по формуле:
(1.9)
где
(1.10)
где
- величина предварительного напряжения
в арматуре. В соответствии с указаниями
пункта 9.8 предварительное напряжение
следует назначать с учетом допустимых отклонений р, таким образом, чтобы выполнялось условие:
(1.11)
где р – максимально допустимое отклонение значения предварительного напряжения, вызванное технологическими причинами.
При электротермическом способе натяжения арматуры:
(1.12)
где l – длинна натягиваемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров), м.
Принимаем значение
840+79,93=919,93МПа<0,7 1200=840МПа;
840-79,93=760,07МПа>0,3 1200=360МПа;
Следовательно, требование выполняется.
-
коэффициент точности натяжения арматуры,
определяемый
(1.13)
где
(1.14)
где np=4 – число напрягаемых стержней.
;
- напряжение от
неупругих относительных деформаций
напрягаемой арматуры, определяемое:
(1.15)
,
принимаем
;
;
,
следовательно,
при расчете требуемой арматуры необходимо
принимать с коэффициентом
,
определяемым:
(1.16)
где - коэффициент принимаемый для арматуры класса S1200 равным 1,10
принимаем
.
Требуемая площадь сечения напрягаемой арматуры:
(1.17)
;
По таблице сортамента
принимаем четыре стержня диаметром
12мм, для которых
.
Где
определено по таблице 13.1[1]
Уточняем значение рабочей высоты сечения d:
d=h-c=220-(30+12/2)=194мм
0,13.Принимаем
=0,13