- •Проектирование сборных
- •644080, Г. Омск, пр. Мира, 5
- •Проектирование сборных железобетонных плит перекрытий многоэтажных производственных зданий
- •3.5.2. Проверка жесткости.
- •3.3. Статический расчет
- •3.4. Расчет по I группе предельных состояний
- •3.4.1. Исходные данные
- •3.4.4. Расчет полки ребристой панели
- •3.4.3. Расчет прочности наклонных сечений на действие поперечных сил.
- •3.4.2. Расчет прочности нормальных сечений
- •3.4.5. Армирование панелей
- •3. Проектирование панели сборного перекрытия
- •Конструктивная схема
- •Расчетная схема и нагрузки
3.4.5. Армирование панелей
Ребристые панели армируются продольными сварными каркасами, расположенными в ребрах и сварной арматурной сеткой в полке. Продольные арматурные каркасы образуются из рабочих (нижних) стержней класса А-П, А-Ш, определенных расчетом прочности нормальных сечений панели, и верхних (монтажных) стержней диметром 10...12мм, объединенных поперечными стержнями, шаг и диаметр которых получены расчетом прочности наклонных сечений или определены конструктивными требованиями (см. рис.5).
24
Таблица 6.
Характеристики арматуры
Класс арматуры, диаметры |
Расчетные сопротивления для предельных состояний, МПа. |
Модуль упругости арматуры, МПа, Еs | |||
Первой группы |
Второй группы | ||||
Rs |
Rsw |
Rsc |
Rs,ser | ||
А-I |
225 |
175 |
225 |
235 |
210∙103 |
А-П |
280 |
225 |
280 |
295 |
210∙103 |
А-Ш 6...8мм |
355 |
285 |
355 |
390 |
200∙103 |
А-Ш 10...40мм |
365 |
290 |
365 |
390 | |
Вр-1 3мм |
375 |
270 |
375 |
- |
170∙103 |
Вр-1 4мм |
365 |
265 |
365 |
- | |
Вр-1 5мм |
360 |
260 |
360 |
- |
При расчете прочности нормальных и наклонных сечений поперечное сечение панели приводится к тавровому профилю в соответствии с рекомендациями рис.4
Вводимая в расчет ширина полки приведенного сечения bf I для ребристых панелей не должна превышать [2, п. 3.16]
а) ширину панели поверху bкв
б) (1/3)∙l0 + b
в) 12∙ hf I + b- для сечений при
Для пустотных панелей bf I = bкв
Рабочая высота (см) сечения панели
где а - расстояние от наиболее растянутого края сечения до центра тяжести растянутой арматуры панели, рекомендуется принимать в соответствии с назначенной толщиной защитного слоя по п.5.5 [2]:
- для пустотных панелей (расположение арматуры в один ряд по высоте) - 30...35 мм;
13
а)
б) в)
Рис. 8. Анкеровка рабочей арматуры
а) ребристой панели;
б) пустотной панели;
в) полки ребристой панели.
26
аз – толщина защитного слоя бетона [2, п. 5.5]
11
что и для определения Мr.
Для изгибаемых элементов без предварительного напряжения усилие Р рассматривают как внешнюю растягивающую силу, определяемую по формуле в Н:
, (14)
где σs и σsI - напряжения в нижней и верхней продольной арматуре, численно равные значениям потерь предварительного напряжения от усадки бетона по поз.8 таб. 5 [2] как для арматуры, натягиваемой на упоры. Для бетонов класса В35 и ниже
σs = σsI =35(МПа).
Здесь и далее предполагается отсутствие сжатой (верхней) арматуры, то есть АsI = 0.
Значение Мrp определяют (Н ∙ см) по формуле
,
где еор - эксцентриситет приложения силы Р относительно центра тяжести приведенного сечения (см),
;
r - расстояние от центра тяжести приведенного сечения до верхней ядровой точки (см), х - (рис. 10);
Для определения геометрических характеристик сечение панели должно быть приведено к эквивалентному по моменту инерции: ребристая панель к тавровому; пустотная панель - к двутавровому.
Приведение должно быть принято в соответствии с рис.9. На рис.10 приведены формулы геометрических характеристик приведенного сечения.
Момент сопротивления приведенного сечения с учетом неупругих деформаций бетона растянутой зоны (см3)
где γ - коэффициент, учитывающий пластические свойства
28
Определение расчетного пролета показано на рис.3;
Принимается ар = 150 мм, предварительно принимается bр = 200мм.
Таблица 4.
Нормативные и расчетные нагрузки на панель перекрытия
Нормативные нагрузки
|
На 1 м2 панели |
bн, ,м
|
На 1 пог.м. панели | |||
Норматив-ная, кН/м2 |
Коэффициент надежности |
Расчетная, кН/м2 |
Нормативная, кН/м |
Расчетная, кН/м | ||
I.Постоянная (длительно действующая). 1.От собственного веса панели. 2.От собственного веса конструкции пола.
|
gсвн |
1,1
1,3 |
|
|
|
|
Итого |
|
|
gпл+пол = |
gн= |
g= | |
II. Временная нагрузка. 3.Длительно действующая часть нагрузки. |
pдлн |
|
|
| ||
4.Кратковременно действующая часть нагрузки. |
pкрн |
|
|
|
| |
Итого |
|
|
pI |
pH |
p | |
Всего |
|
|
qI |
qH |
q | |
В том числе длительная нормативная |
|
|
|
qдлн=gн+ |
|
Примечание: Нагрузки на один погонный метр панели определяются путем умножения нагрузки на 1м2 панели на ее номинальную ширину bн.
9
а) ребристая панель
, (см2)
, (см3)
, см;
, (см3);, (см3)
б) пустотная панель
, (см2)
, (см3); , (см);;
, (см4)
, (см3); , (см3); .
Рис. 10. Геометрические характеристики приведенных сечений
30
,
где ρ = 2500 кг/м3 - плотность железобетона;
Аполн. - площадь поперечного сечения панели по номинальным размерам в м2; Параметры сечения панелей принимаются по ориентировочным данным табл. 1…3.
Апуст.-суммарная площадь пустот в пределах габарита сечения в м2.
Таблица 1
Назначение высоты пустотной панели.
Полная временная нагрузка, кН/м2 |
Высота пустотной панели в мм при l1 | ||||
5м |
5,5м |
6м |
6,5м |
7м | |
3,0 |
200 |
220 |
230 |
240 |
260 |
4,5 |
220 |
230 |
240 |
260 |
270 |
6,0 |
230 |
240 |
260 |
270 |
280 |
7,0 |
240 |
260 |
270 |
280 |
290 |
8,0 |
260 |
270 |
280 |
290 |
300 |
Таблица 2
Назначение высоты ребристой панели.
Полная временная нагрузка, кН/м2 |
Высота ребристой панели в мм при l1 | ||||
5м |
5,5 |
6м |
6,5м |
7м | |
5,5 |
300 |
320 |
330 |
350 |
360 |
7,0 |
320 |
330 |
350 |
360 |
370 |
8,5 |
330 |
350 |
360 |
370 |
380 |
10,0 |
350 |
360 |
370 |
380 |
390 |
11,50 |
360 |
370 |
380 |
390 |
400 |
Таблица 3
Назначение толщины полки ребристой панели.
Полная временная нагрузка, кН/м2 |
Толщина полки панели в мм при bH | ||||
1,3м |
1,4м |
1,5м |
1,6м |
1,7м | |
5,5 |
50 |
|
55 |
|
60 |
7,0 |
|
55 |
|
60 |
|
8,5 |
55 |
|
60 |
|
65 |
10,0 |
|
60 |
|
65 |
|
11,5 |
60 |
|
65 |
|
70 |
bH- номинальная ширина панели в м.
7
, (18)
, (19)
Здесь М - изгибающий момент, (Н∙см), от постоянных и временных длительных нагрузок при коэффициенте надежности по нагрузке γf = 1, т.е. Мдлн (см.п.3.3);
ν - коэффициент, характеризующий упругопластическое состояние бетона сжатой зоны; при длительном действии нагрузки ν =0,15. Относительная высота сжатой зоны бетона сечения с трещиной
, (20)
где β = 1,8 для тяжелого бетона;
- коэффициент армирования.
Высота сжатой зоны (см)
Если х > плечо внутренней пары сил определяют по выражению
, (21)
Если х < hf I, то сечение рассчитывается как прямоугольное с шириной b = bf I;вторично определяются параметры μ, δ, φf, λ, ξ
; ; ;
32
продольное - панелей перекрытия.
Номинальная ширина каждой панели принимается одинаковой для всего перекрытия и вычисляется путем деления длины средней ячейки поперек здания l2 на принятое количество панелей. Полученная номинальная ширина панелей должна быть в пределах 1,3...1,7 м.
Раскладка панелей перекрытия показана на рис.1. Участки, примыкающие к продольным стенам и имеющие ширину меньше номинальной ширины панелей, перекрываются доборными панелями. Конструктивная ширина панелей назначается на 20...30 мм меньше номинальной в соответствии с п.5.51 [2].
Опалубочные размеры поперечного сечения панели принимаются в соответствии с рекомендациями табл. 1, 2, 3 и рис.2.
Каждому конструктивному элементу присваивается марка, состоящая из буквенного индекса и порядкового номера. Например, панели перекрытия - П-1, П-1С и т.д.; ригели - Р-1, Р-2 и т.д. колонны - КЛ-1.