Расчет и конструирование многопустотной плиты перекрытия

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: Рассчитать и сконструировать многопустотную плиту перекрытия марки ПТМ 72-15.8. Панель опирается на несущие стены из ячеистого бетона здания жилого дома. Расчетная равномерно-распределенная нагрузка на перекрытие q=9,83 кН/м². Панель выполнена из бетона С20/25, армируется стержневой арматурой класса S400, поперечная арматура принята класса S500.

Последовательность расчета плиты

1. Начертить поперечное сечение плиты, поставить размеры и показать схему армирования.

2. Определить усилия, возникающие в плите от расчетных и нормативных нагрузок.

3. Определение геометрических характеристик сечения.

4. Выписать из норм характеристики прочности бетона и арматуры.

5. Выполнить расчеты плиты по предельным состояниям первой группы (по прочности).

   1. Рассчитать плиту на действие изгибающего момента возникающего от расчетной нагрузки и подобрать рабочую продольную арматуру

   2. Рассчитать плиту на действие поперечной силы и подобрать поперечную арматуру.

   3. Рассчитать полку плиты на местный изгиб и подобрать сетки для её армирования.

   4. Рассчитать полку на действие изгибающего момента возникающего при её подъеме и монтаже, и подобрать монтажную арматуру.

6. Сделать арматурный чертеж плиты.

1.Определение расчетных усилий и прочностных характеристик

Рисунок 5 Поперечное сечение плиты

1-сетка

2-каркас

3-продольная арматура

1. Определение усилий возникающих в плите от расчетных и нормативных нагрузок

Рисунок 6 определение расчетной длины панели

1. Конструктивная длина панели L_k=7180 мм.

2. Расчетная длина панели L₀=L_k-200/2-150/2=7180-100-75=7030 мм.

3. = 136,63 кН∙м

4. = = 77,74 кН

2. Определяем геометрические характеристики

Рисунок 7 Расчетное сечение панели

1. Определяем геометрические характеристики сечения. Сечение многопустотной панели приводим к эквивалентному двутавровому профилю. Круглые отверстия заменяют квадратными с той же площадью, моментом инерции и положением центра тяжести.

2. Высота эквивалентного квадрата h₁=0,9∙d=0,9∙159=143 мм. Бетон растянутой зоны в работе не участвует.

3. Определяем высоту сжатой полки панели по формуле

h^’_f = ,

4. проверяем условие = =0,175>0,1; условие выполняется, следовательно, в расчет вводится вся ширина полки b'f=1460 мм.

5. Определяем расчетную ширину ребра = b^’_f - n∙ h_1, где n - количество пустот, определяемое по формуле n=B/200=1500/200=7 пустот; b=1460-7∙143= 459 мм.

6. Определяем рабочую высоту сечения d=h-c=220-20=200 мм.

3. Определяем характеристики прочности бетона и арматуры

Определяем необходимые характеристики для бетона класса С20/25:

• Нормативное сопротивление бетона осевому сжатию =20 МПа

• Нормативное сопротивление бетона осевому растяжению =1,5 МПа (таб.6.1СНБ5.03.01 –02);

• Коэффициент безопасности по бетону =1,5;

• Расчётное сопротивление бетона осевому сжатию =20/1.5=13,3 МПа;

• Расчётное сопротивление бетона осевому растяжению = =1,5/1.5=1 МПа;

• Модуль упругости бетона при марке по удобоукладываемости СЖ2 =38∙10³ МПа (таб. СНБ 5.03.01-02);

Определяем необходимые характеристики арматуры:

• Для продольной арматуры класса S400 расчетное сопротивление f_yd = 367 МПа (таб.6.5. СНБ 5.03.01-02).

• = 0,9∙ 400/1,2= 299,99 Мпа

• Для поперечной арматуры класса S500 fywd = 300 МПа (для сварного каркаса из проволочной арматуры).

• Модуль упругости арматуры всех классов Е_S=200∙10³ МПа.