2.1 Расчет плиты перекрытия пк 60-15 с круглыми пустотами

Плитами называют железобетонные элементы, в которых толщина значительно меньше двух других размеров. Наиболее часто в качестве плит перекрытия (а иногда и плит покрытия) в гражданских, промышленных и сельскохозяйственных зданиях применяют плиты с круглыми пустотами.

2.1.1 Характеристика бетона и арматуры

Расчетные сопротивления бетона класса B20 на осевое сжатие (призменная прочность) R_b=11,5 и осевое растяжение R_bt=0,9 принимают по таблице 13 СНиП 2.03.01-84.

Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний I группы, приведенные в этой таблице, должны умножаться на коэффициент условий работы бетона γ_b2 = 0,9.

Расчетные сопротивления стержневой и проволочной арматуры R=365 и R_sw=290 для предельных состояний I группы даны в таблице 22 и 23 СНиП 2.03.01-84*.

2.1.2 Определение нагрузок, действующих на плиту

Основными характеристиками нагрузок являются их нормативные величины, установленные СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия». В зависимости от продолжительности действия нагрузки подразделяются:

1. Постоянные.

2. Временные

• Длительные;

• Кратковременные;

• Особые

Постоянные нагрузки перечислены в п. 1.6, временные длительные в п. 1.7 и временные кратковременные в п 1.8 СНиП 2.01.07-85*.

Нормативные равномерно распределенные нагрузки на перекрытие в зависимости от назначения здания приведены в таблице 3 СНиП 2.01.07-85*.

Нормативная снеговая нагрузка на 1м² площади горизонтальной проекции покрытия должна определяться по формуле:

, где (10)

— вес снегового покрова на 1м² горизонтальной поверхности земли, принимаемый в зависимости от района строительства по таблице 4 СНиП 2.01.07-85*;

— коэффициент перехода от веса снегового покрова на горизонтальной поверхности земли к снеговой нагрузке на по­крытие,

принимаемый в соответствии с указаниями п. п. 53-5.6 СНиП 2.01.07-85*. В дипломном проекте принимается равным .

Районирование территорий СНГ по весу снегового покрова дано в приложении V СНиП 2.01.07-85. г. Уральск в III районе.

Согласно указаниям п. 1.7, вес снегового покрова, определяемый по таблице 4 СНиП 2.01.07-85 и принимаемый с коэффициентом 0 — для III- района.

Расчетная нагрузка определяется как произведение нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке , учитывающий возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную сторону от нормативных значений.

Коэффициенты надежности по нагрузке для нагрузок от веса строительных конструкций и грунтов приведены в таблице1 СНиП 2.01.07-85*.

Коэффициенты надежности по нагрузке для равномерно распределенных нагрузок на перекрытие должны приниматься согласно п. 3.7 СНиП 2.01.07-85*, а для снеговой нагрузки согласно п. 5.7 СНиП 2.01.07-85*.

Сбор нагрузок на 1м² плиты покрытия производят в табличной форме представленной в таблице 6.

Таблица 6

Сбор нагрузок в КГС, приходящихся на 1м² плиты покрытия

№ п/п	Вид нагрузки	Нормативная	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная
1	2	3	4	5
1	Постоянная: а) Унифлекс 2 слоя	8	1,3	10,4
	б) Стяжка цементно-песчаный раствор р=1850 кг/м3, б=0,020м	36	1,3	46,8
	с) НОБАСИЛ р=500кг/м3, б=0,020м	100	1,3	130
Продолжение таблицы 6
1	2	3	4	5
	д) Пароизоляция 1 слой пленки Ютакон	0,5	-	0,5
	e) вес 1 м2плиты покрытия ПК 60 – 15 m=2800 кг	319,85	1,1	351,84
	Итого: постоянная	qн = 456,85	—	q = 539,54
2	Временная: всего в том числе а) длительная Итого: пост + длит. б) кратковременная	pн=70 0 456,85 pнкр=70	1,4 0 0 1,4	pн=98 0 539,54 pнкр=98
3	Полная нагрузка	qн = 526,85	—	q = 637,54

После определения нагрузки на 1м² покрытия, определяют нагрузку на 1 погонный метр плиты перекрытия.

Полная расчетная нагрузка на 1 погонный метр плиты:

(Н/м), где (11)

берется из таблицы 6 сбора нагрузок на 1м² покрытия;

— ширина плиты в метрах.

(Н/м)

2.1.3 РАСЧЕТНЫЙ ПРОЛЕТ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК

При опирании на кирпичную стену толщиной 510мм поверху с привязкой 200мм и на перемычку с центральной привязкой толщиной 190мм, расчетный пролет:

где, (10)

= 5980мм - расчетная длина плиты;

, - величина площадки опирания в мм.

Рисунок 3. Расчетная схема плиты

2.1.4 УСИЛИЕ ОТ РАСЧЕТНЫХ И НОРМАТИВНЫХ НАГРУЗОК

Расчетный изгибающий момент: (H м) (12)

Расчетная поперечная сила: (Н),где (13)

— расчетная полная нагрузка на 1 погонный метр плиты;

— расчетный пролет плиты.

Рисунок 4. Эпюр поперечной силы и изгибающего момента

2.1.5 РАСЧЕТ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ 1 ГРУППЫ

2.1.5.1. РАСЧЕТ НОРМАЛЬНЫХ СЕЧЕНИЙ ПО ИЗГИБАЮЩЕМУ МОМЕНТУ

При расчете по предельным состояниям I группы, сечение пустотной плиты приводится к двутавровому согласно рисунку 5.

Рисунок 5. Приведенное сечение плиты

Суммарная приведенная толщина ребер в плите:

(см), где (14)

n - количество пустот в плите;

b_n - ширина плиты в см.

(см),

(мм) (15)

Полезная высота плиты: , где (16)

а - расстояние от нижней грани растянутой зоны бетона до центра тяжести растянутой арматуры, принимаемое равным 3см (из предположения, что защитный слой равен 2 см и диаметр рабочей арматуры до 20мм).

Устанавливают случай расчета таврового сечения, для чего находят:

(17)

, нейтральная ось проходит в пределах полки, т.е. , при расчете имеет место I случай расчета таврового сечения, т.е. сечение рассчитывают как прямоугольное с размерами . Вычисляют:

(18)

Т.к. А0≤ А0R – 0,088≤0,427 - условие соблюдается, имеем сечение с одиночной арматурой. Далее находим коэффициент η=0,95, соответствующий вычисленному значению =0,95, затем вычисляют величину требуемой площади сечения арматуры по формуле:

(см²) (19)

(см²)

Зная A_s=5,86, определяют количество стержней и диаметр рабочей арматуры. Количество принятых стержней должно быть на один больше, чем пустот в плите. Определяют требуемый диаметр рабочей арматуры по сортаменту стержневой арматуры.

8 Ø12 А_III при Аs=7,92 см.