Методические указания к курсовому проекту №1 по ЖБКК

cmin.dur 10 мм минимальная толщина из условий защиты от влияния окружающей среды, (согласно таблице 4.4N [1] для класса конструкции S4);

cdur. дополнительный элемент надежности (п. 4.4.1.2 (6) [1]), принимаем равным нулю);

cdur.st уменьшение минимальной толщины при использовании нержавеющей стали, (п. 4.4.1.2 (7) [1], cdur.st 0 );

cdur.add уменьшение минимальной толщины при использовании дополнительной защиты (п. 4.4.1.2(8) [1], принимаем равным нулю

cdur.add 0 ).

cmin max (cmin,b ; cmin,dur cdur, cdur,st cdur,add , 10)

cmin max(14 10, 0 0,10) 14мм

Номинальная толщина защитного слоя составляет:

cnom cmin cdev 14 10 24мм

Принимаем cnom 25 мм.

Предварительно задаемся размерами сечения ригеля:

−высота ригеля:

hриг 121 b1 141 b1 121 5,9 141 5,9 0, 492...0, 421м

принимаем hриг 0,45м ,

где: l номинальный пролет ригеля; b1 ширина сечения ригеля.

bриг 0,2 hриг 0,4 hриг 0,2 0,45 0,4 0,45 0,09...0,18 м

Сучетом конструктивных требований принимаем (тавр с полкой внизу):

−высота ригеля hриг 450мм ;

−толщину стенки bwr 200мм ;

−высоту полки hfr 180мм ;

21

− ширину полки bfr 450мм ;

−ширина одной полки ригеля bpr 125мм . Конструктивная длина плиты:

lконст lном bwr зазор 5880 200 80 5600мм

Найдем требуемую высоту поперечного сечения плиты по формуле:

где: c коэффициент, принимаемый для пустотных плит равным 18-20, для ребристых панелей - в пределах 30…34;

коэффициент увеличения прогибов при длительном действии нагружения, принимаемый для пустотных плит равным 2, для ребристых плит с полкой в сжатой зоне принимается равным 1,5;

qn 4.05 кН / м2 длительно действующая нормативная нагрузка;

leff расчетный пролет плиты:

leff lmov bwr bpr 5880 200 125 5555мм

Принимаем hpl 330мм .

Для определения собственного веса плиты, отнесенного к единице площади, спроектируем поперечное сечение плиты с учетом известных конструктивных высоты и ширины плиты. Также изобразим её расчетное (эквивалентное двутавровое) сечение.

22

В расчете поперечного сечения пустотной панели приводим к эквивалентному двутавровому сечению. Определяем толщину ребра и полки двутавра исходя из того, что стороны прямоугольника

b 0.9 190 171мм, р 0.9 190 171мм

Рис. 2.3 Сечение плиты

Толщина ребра bwpl равна:

bfplv 1210мм - ширина плиты по верху;

bfpl 1240мм - ширина плиты по низу (1250-10=1240 мм, где 10мм –

конструктивный зазор);

bwpl bfplv 5 b 1210 5 171 355мм

Толщина полки hfpl равна:

hfpl 0,5 (hpl h ) 0.5 (330 171) 79.5мм

Площадь двутавра:

Sдвут bfplv hfpl bwpl (hpl hfpl 2) bfpl hfpl

Sдвут 1210 79.5 355.0 (330 79.5 2) 1240 79.5 255480мм2

Приведенная толщина панели равна площади полученного двутавра деленной на ширину панели:

23

hred Sдвут 255480 206мм

bfpl 1240

2.2 Определение внутренних усилий

Сбор нагрузок на 1 м2 плиты перекрытия приведен в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Нагрузки на 1м2 сборного междуэтажного перекрытия

Расчет плиты по несущей способности производим на действие наиболее неблагоприятного из следующих сочетаний нагрузок (в расчете нагрузки приводим к 1 метру длины плиты):

24

1)( G Gk ) bnom 0 Qd bnom

2)( G Gk ) bnom Qd bnom

где: 0 - коэффициент для комбинационного значения переменного воздействия; согласно табл. А.1 [2] принимаем 0,7;

Gk 8.13 кН / м2 - расчетное значение постоянной нагрузки; Qd 12.15кН / м2 - расчетное значение временной нагрузки; bnom 1.25 м - номинальная ширина плиты;

- понижающий коэффициент; согласно табл. А.2(В) [2] принимаем 0,85. Тогда:

q1 Gk bnom 0 Qd bnom 8.13 1.25 0.7 12.15 1.25 20.8кН / м q2 Gk bnom Qd bnom 0,85 8.13 1.25 12.15 1.25 23.8кН / м

Расчетный изгибающий момент и максимальная сила от действия второго сочетания нагрузок равны:

Расчет плиты по эксплуатационной пригодности производим на действие практически постоянного сочетания нагрузок (п. 6.5.3 [3]):

( Gkn ) bnom 2 Qdn bnom

где: 2 - коэффициент для практически постоянного переменного воздействия (принят равным 0,6 согласно табл.А1 [3]);

Gkn 6.02 кН / м2 нормативное значение постоянной нагрузки; Qdn 8.1 кН / м2 нормативное значение временной нагрузки; bnom 1.25 м номинальная ширина плиты;

25

Тогда:

q3 Gkn bnom 2 Qdn bnom

q3 6.02 1.25 0.6 8.1 1.25 13.6кН / м

Расчетный изгибающий момент и максимальная поперечная сила от действия практически постоянного сочетания нагрузок равны:

2.3. Расчет по прочности нормальных сечений

Расчет производим с использованием упрощенного деформационного метода. Проверим условие, определяющее положение нейтральной оси. Предполагаем, что нейтральная ось проходит по нижней грани полки, и определяем область деформирования для прямоугольного сечения. Проверим выполнение условия M f Msd

Определим рабочую высоту сечения при заданном диаметре рабочих продольных стержней арматуры 12 мм:

d hpl cnom 122 330 25 122 299ммhdfpl 79299.5 0.266

Сечение находится в области деформирования II и изгибающий момент, воспринимаемый бетоном, расположенным в пределах высоты полки, находится по формуле:

26

Сравним площадь принятой арматуры с минимальной допустимой площадью армирования (согласно п.9.2.1.1 [1]):

As min1 0,0013 bwpl d 0,0013 355 299 138 мм2

Таким образом, площадь поперечного сечения принятой арматуры больше минимально допустимой площади армирования.

2.4 Расчет по прочности наклонных сечений

Проверяем необходимость установки поперечной арматуры по расчету: Определяем расчетную поперечную силу, воспринимаемую элементом без вертикальной и наклонной арматуры (п. 6.2.2 [1]):

sp 0 (плита не имеет предварительно напряженной арматуры);

поперечной арматуры.

Согласно п. 6.2.3 [1] для элементов с вертикальной поперечной арматурой сопротивление срезу принимается как меньшее из значений:

Vrds Assw z f ywd cоt

где: Asw площадь поперечной арматуры; s расстояние между хомутами;

f ywd расчетное значение предела текучести поперечной арматуры;

v1 коэффициент понижения прочности бетона, учитывающий влияние наклонных трещин;

cw коэффициент, учитывающий уровень напряжения в сжатом поясе (принимаем cw 1 для конструкций без предварительного напряжения);

28

z 0.9 d 0.9 299.0 269.1мм- плечо внутренней пары сил;45 - угол между трещиной и продольной осью плиты;

Принимаем конструктивно арматуру S240 2 10 c Asw 157.1мм2 cогласно [3] с шагом на приопорных участках s 100мм .

арматуре того же класса и диаметра, т.к. согласно п. 9.2.2(6) [1], наибольшее продольное расстояние между следующими друг за другом элементами поперечной арматуры не должно превышать значения:

Sl max 0.75 d 1 cоt( dеg)

Sl max 0.75 299 1 cоt(90 dеg) 224.2мм

Определим коэффициент поперечного армирования для сечения на приопорном участке (форм.9.4 [1]):

Определим минимальный коэффициент армирования (форм. 9.5 [1]):

Таким образом, w 4.425 10 3 wmin 1.2 10 3

w1 2.012 10 3 wmin 1.2 10 3

2.5 Расчет плиты на монтажные нагрузки

Панель имеет четыре монтажные петли из стали класса S240, расположенные на расстоянии 35 см от концов панели. С учетом коэффициента динамичности kd 1,4 расчетная нагрузка от собственного веса панели:

q kd f g bfpl

где: bfpl конструктивная ширина панели;

f коэффициент безопасности по постоянной нагрузке; g собственный вес панели, находим по формуле:

g hred 206 2500 10 5 5.15кН / м2

q kd f g bfpl 1.4 1.35 5.15 1240 10 3 12.1кН / м

Отрицательный изгибающий момент консольной части панели:

Этот консольный момент воспринимается продольной монтажной

требуемая площадь сечения указанной арматуры составляет:

30