3. Расчет и конструирование сборного междуэтажного перекрытия

   1. Выбор и обоснование конструктивного решения

Направления ригелей для всего перекрытия принимаем одинаковыми и выбирать с учетом светотехнических соображений: они совпадают со световым потоком. Выбираем поперечное направление ригелей, т.к. это позволяет создать более жесткую конструктивную схему здания. Шаг ригелей равен шагу колонн и равен 4,5 м.

Предварительно высота h и ширина в сечения ригеля могут быть приняты

, принимаем h=0,4м=40cм

, принимаем b=16см.

Ширину плиты выбираем таким образом, чтобы оси надколенных плит совпали с осями колонн, а число типоразмеров было минимальным.

Принимаем плиты:

- рядовые П-1 = 1200мм

- пристеночные П-3 = 1400мм

- надколонные П-2 = 1200мм

Высоту сечения плит h_n предварительно определяем, исходя из требований прочности и жесткости, по формуле

,

где с=18;

l₀ - расчетный пролет плит, см, определяемый по формуле

= 450-16-10-2=422 см

R_s=355 МПа

E_s=200000 МПа

Используем значениями нагрузок, которые были определены при расчете плиты монолитного перекрытия (табл. 1);

gⁿ=2,2 кПа, pⁿ=2,0 кПа, qⁿ=4,2 кПа;

- коэффициент увеличения прогибов пустотных плит при длительном действии нагрузки, =2.

принимаем 22см

Рисунок 7 - Тип сечения ригеля.

Рис.8.К определению расчетных пролетов плиты

Рисунок 9 - Монтажный план балочного сборного панельного перекрытия

Из конструктивных соображений высота плиты находиться в пределах (1/15 - 1/30)l₀ =150мм – 300мм и кратна 1 см.

2. Расчет и конструирование сборной многопустотной плиты

В проекте разрабатываем одну из плит перекрытия шириной 1,2 м. Она опирается по коротким сторонам и рассчитывается как балка двутаврового профиля, свободно лежащая на двух опорах. Предварительно уточняем размеры поперечного сечения плиты и приводим его к эквивалентному двутавровому на основе следующих конструктивных требований:

а) конструктивная ширина плиты на 1 см меньше номинальной;

б) диаметр, количество и размещение пустот назначаем из расчета, максимального снижения веса плиты, при этом толщина бетона выше и ниже пустот должны быть не менее 25-30 мм, а между пустотами - 30-35 мм;

в) для удобства расшивки швов и во избежание местных сколов на нижней поверхности плиты предусматриваем устройство продольных фасок размером 15 Х 15 мм;

г) контуры продольных боковых поверхностей плит устраиваем с выступами для улучшения заполнения швов бетоном; ширина швов должна быть не менее 20 мм; высота выступа - 60-100 мм.

Кроме того, для обеспечения совместной работы плит в составе диска перекрытия на их боковых поверхностях устраиваем круглые или прямоугольные углубления (шпонки).

Пример поперечного сечения плиты представлен на рис. 10.

Рисунок 10 - Поперечное сечение многопустотной плиты

Рисунок 11- Эквивалентное двутавровое сечение пустотной плиты

Приведение сечения плиты к двутавровому осуществляем путем вычитания суммы ширины квадратных пустот, эквивалентных по площади круглым (а = 0,9d). Поэтому при ширине плиты по верху b'_f =1160 мм и высоте h=220 мм основные размеры двутаврового сечения следующие:

ширина верхней b'_f =1160мм и нижней b_f=1190 мм полки;

высота верхней и нижней полки

ширина ребра

где n - число пустот.

Расчетные нагрузки на 1 пог. м плиты:

от веса перегородок, пола

кН/м

от веса плиты

кН/м

от временной нагрузки

кН/м

полная расчетная нагрузка

кН/м

Максимальные изгибающий момент и поперечная сила в плите

Расчет прочности нормальных сечений элементов таврового профиля с одиночной арматурой.

Задаемся видом бетона (тяжелым) и классом В15. Коэффициент принимаем равным 1,0. Назначаем класс арматуры – А400

R_В=8,5 МПа и R_s=355 МПа.

Находим рабочую высоту сечения

h₀ =h-a,

где h- высота сечения элемента, для плиты принимаем а = 2,5 см.

h₀=220-25=195 мм.

- нейтральная ось находится в полке; сечение рассчитывают как прямоугольное шириной =1,16м

Определяем величину ,

.и

Определяем

Проверяем условия:

Требуемая площадь арматуры

см²

Принимаем 6 стержней А400 диаметром 7 мм (А_S=2,69 см²).