2.3 Проектирование железобетонной многопустотной плиты перекрытия «эко».

2.3.1 Общая часть

Расчет производится в соответствии с [18].

Бетонные и железобетонные конструкции должны удовлетворять требованиям расчета по несущей способности (предельные состояния первой группы) и по пригодности к нормальной эксплуатации (предельные состояния второй группы).

а) Расчет по предельным состояниям первой группы должен обеспечивать конструкции от:

хрупкого, вязкого или иного характера разрушения (расчет по прочности с учетом в необходимых случаях прогиба конструкции перед разрушением);

потери устойчивости формы конструкции или ее положения;

усталостного разрушения (расчет на выносливость конструкций, находящихся под воздействием многократно повторяющейся нагрузки — подвижной или пульсирующей);

разрушения под совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды (периодического или постоянного воздействия агрессивной среды, действия попеременного замораживания и оттаивания и т. п.).

б) Расчет по предельным состояниям второй группы должен обеспечивать конструкции от:

чрезмерного раскрытия трещин (расчет по раскрытию трещин);

чрезмерных перемещений — прогибов, углов перекоса и поворота, колебаний (расчет по деформациям).

Бетон для монолитных ж/б конструкций принят класса В30 на мелком заполнителе (с крупностью заполнителя до 40мм).

Расчет предварительно-напряженной плиты фирмы ООО “ЭКО”.

Требуется рассчитать и сконструировать предварительно напряженную плиту с овальными пустотами для перекрытия. Коэффициент надежности .

Плиту армируют термически упрочненной проволочной арматурой периодического профиля класса В1200, натягиваемой на упоры. Бетон плиты класса В30. Средняя относительная влажность воздуха выше 40%, коэффициент .

Характеристики прочности бетона и арматуры. Для бетона класса В30: 17 МПа, 22 МПа, 1,2 МПа, 1,8 МПа, 29000 МПа (для тяжелого бетона с тепловой обработкой). Для напрягаемой арматуры класса Вр1400: 1400 МПа, 1170 МПа, 835 МПа, 400 МПа, МПа. Арматуру натягивают на упоры формы механическим способом, а обжатие бетона производят усилием напрягаемой арматуры при достижении прочности . Бетон изделия твердеет при атмосферных условиях.

Предварительное напряжение арматуры с учетом точности натяжения

.

Рисунок 19 - Сечение плиты перекрытия

2.3.2 Определение нагрузок и усилий.

Рисунок 20 – Определение расчётного пролёта

Расчетный пролет . Подсчет нагрузок на 1 м² перекрытия приведен в табл. 7:

Таблица 7 - Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м² перекрытия

Нагрузка	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
1	2	3	4
Постоянная: Собственный вес многопус-тотной плиты h=220мм Собственный вес цементно-песчаного раствора ( ) . Собственный вес керамических плиток, ( )	2,96 0,88 0,27	1,1 1,3 1,1	3,26 1,14 0,297
Итого	4,11		4,994
Временная	5,0	1,2	6,0
В т. ч. кратковременная	2.7	1.2	3.24
Полная нагрузка	9,11		10,994

Временная нагрузка принята 5,0 кН/м² в соответствии с техническими требованиями, предъявляемыми заказчиком.

Расчетная нагрузка на 1 м при ширине плиты 1,2 м с учетом коэффициента надежности по назначению здания :

1. постоянная g = 4,994 1,2 0,95 = 5,693 кН/м;

2. полная (g + q) = 10,994 1,2 0,95 = 12,533 кН/м;

3. временная q = 6,0 1,2 0,95 = 6,84 кН/м.

Нормативная нагрузка на 1 м:

1. постоянная gⁿ = 4,11 1,2 0,95 = 4,685 кН/м;

2. полная (gⁿ + qⁿ) = 9,11 1,2 0,95 = 10,385 кН/м;

3. кратковременнодействующая q^S =2,7·1,2·0,95=3,078 кН/м.

Усилия от расчетных и нормативных нагрузок.

От расчетной нагрузки:

Момент от полной расчётной нагрузки:

М = (g+ q) l₀² / 8 = 12,533 7,14² / 8 = 79,87 кН м;

Момент от постоянной расчётной нагрузки:

M = g l₀² / 8 = 5,693 7,14² / 8 = 36,28 кН м;

Момент от временной расчётной нагрузки:

M = q l₀² / 8 = 6,84 7,14² / 8 = 43,59 кН м;

Величина расчетной поперечной силы на опоре:

Q = (g+ q) l₀ / 2 = 12,533 7,14/ 2 = 44,74кН.

Момент от полной нормативной нагрузки:

М = 10,385 7,14² / 8 = 66,18 кН м;

Момент от кратковременнодействующей нагрузки:

М=3,078 7,045² / 8 = 19,61 кН м;

Момент от длительно действующей нормативной нагрузки:

М=66,18-19,61=46.56 кН м;

Величина нормативной поперечной силы на опоре:

Q = 10,385 7,045/ 2 = 37,07кН.

Момент от собственного веса плиты:

М_w=3,26 0,5²/2=0,5кНм.

Момент от собственного веса плиты принят на опоре, на расстоянии 0,5 м от края плиты.

Установление размеров сечения плиты.

Высота сечения многопустотной плиты h = 220 см. Размеры: толщина нижней полки h_f = 3,0 см, толщина полки в сжатой зоне h’_f = h - h_f - b₁ = 220 - 30 - 118 = 3,8 см. Ширина ребер: средних – 41 см, крайних – 42,5 см.