2 КОНСТРУКТИВНА ЧАСТИНА

Береться до розгляду два варіанти перекриття: збірно-монолітне, монолітне. Конструкції перекриття впливають на систему несучих конструкцій будівництва: 1-й варіант – збірно-монолітна будівля з монолітним каркасом у складі монолітного багато пролітного нерозрізного рігеля з колоною, 2-й варіант – монолітна будівля із монолітними колонами та монолітними плитами перекриття. Компонування перекриття наведене лист 3 графычноъ частини

2.1 Розрахунок багатопустотної плити перекриття

.

2.1.1 Розрахунковий проліт та навантаження

Довжина плити перекриття l_пл=B-b_р- 2·0,02 = 5 - 0,2 - 2·0,02 =4,76 м,

де B– крок колон в поздовжньому напрямку; враховано два шва шириною 20 мм між плитами та ригелем.

Розрахунковий проліт плити перекриття l₀=l_пл-b_об= 4,76 – 0,12 = 4,64 м. Розрахунок плити виконуємо за балочною розрахунковою схемою – плита, оперта на дві сторони. Підрахунок навантажень на1 м²перекриття зведений в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1 – Нормативні і розрахункові навантаження на 1 м²перекриття

Вид навантаження	Нормативне навантаження, Н/м²	Коефіцієнт надійності по навантаженню	Розрахункове навантаження, Н/м²
Постійне:
Багатопустотна плита з круглими пустотами	3000	1,1	3300
шар цементного розчину, (δ=20 мм; ρ=2200 кг/м³)	440	1,3	570
керамічні плитки, (δ=13 мм; ρ=1800 кг/м³)	234	1,1	258
Всього	3674	-	4128
Тимчасове	5000	1,2	6000
В тому числі:
довготривале	3500	1,2	4200
короткочасне	1500	1,2	1800
Повне навантаження	8 674	-	10 128
Втому числі:
постійне (3180) та довготривале (3500)	7 174	-
Короткочасне	1500	-

При компонуванні перекриття прийнято рядову багатопустотну плиту перекриття номінальною шириною 1,5 м. Висоту плити перекриття приймаємо з умови h_пл=l₀/30 = 4,64/30 = 0,155 м. Приймаємо з умов уніфікації висоту плитиh_пл= 220 мм (як типових плит). Пустоти плит приймаємо діаметром 159 мм (з умови, що пуансони–пустотоутворювачі будуть виготовлятися з тр. 159×5). Мінімальна товщина полок в пустотних плитах становить 25...30 мм, ребер – 30...35 мм. З цих умов приймаємо кількість пустот6штук.

Рисунок 2.1 – Попеперечний переріз багатопустотної плити перекриття

Клас відповідальності будівлі за призначенням – І. Для І-го класу коефіцієнт надійності за призначенням будівлі γ_n= 1(для другої групи ГС) γ_n=1,25(для 1-шої групи ГС)

Розрахункове навантаження на 1 м погонний плити при номінальному значенні ширини плити 1,5м та з урахуванням коефіцієнта надійності за призначенням будівлі γ_n=1,25:

g =6,81кН/м.

g + ν =16,71кН/м.

Нормативні навантаження на 1 м погонний плити γ_n=1:

- повне g_n+ ν_n= 12,69 кН/м;

g_n= 5,37 кН/м.

- від дії постійних та довготривалих навантажень

g_n = 10,49 кН/м.

2.1.2 Зусилля від розрахункових і нормативних навантажень

Зусилля від розрахункових і нормативних навантажень знаходяться за формулами:

М = (g + v)·l₀² /8 (2.1)

Q = (g + v)·l₀ /2 (2.2)

Від розрахункового навантаження:

М = 16,71·5,7 ²/8 = 67,86 кН·м;

Q = 16,71·5,7 / 2 = 46,2 кН.

Від нормативного повного навантаження:

М_n = 12,69·5,7²/8 = 51,54 кН·м;

Q_n = 12,69·5.7 / 2 = 36,17 кН.

Згинальний момент від нормативного постійного і довготривалого навантажень

М_l ⁿ = g_n l₀² /8 = 10,49·5,7²/8 = 42,6 кН·м.

2.1.3 Розрахункова схема перерізу

Плита багатопустотна h_пл=220 мм (6 пустот діаметром 159 мм)

Робоча висота плити

h₀=h_пл-а=220-30=190мм.

Висота верхньої та нижньої полиць двотаврового перерізу

h_f^’ = 30мм – нижня поличка

h_f^’ = 31мм – верхня поличка

Ширина ребер: середніх – 80 мм, крайніх - 68 мм

h_f^’/h=31/220=0,14>0,1

Враховується повна ширина полички.

Ширина верхньої полиці плити b_f^’= 1460 мм, нижньої –b_f= 1490 мм. Ширина ребра таврового (двотаврового) перерізу

b= 1460 - 6·159 = 506 мм.

Рисунок 2.4 – Розрахунковий переріз плити:

а – за першою групою граничних станів; б – за другою групою граничних станів.

2.1.4 Характеристики міцності бетону та арматури

Багатопустотну плиту приймаємо попередньо напруженою армованою арматурою класу А500С (аналог А-IIIв). Спосіб створення попереднього напруження – електротермічний на упори форм. До тріщиностійкості плити пред’являють вимоги 3-ї категорії. Виріб піддають тепловій обробці при атмосферному тиску. Відповідно до вимог таблиці 8 [1, п. 2.6] приймаємо клас бетону В15. Характеристики бетону та арматури зведені в таблицю 2.2.

Таблиця 2.2 – Розрахункові характеристики бетону та арматури

Бетон В15		Арматура		АV
Rb,ser, МПа	18,5	Rs,ser, МПа	785
Rbt,ser, МПа	1,15	Rs, МПа	680
Rb, МПа	14,5	Rsw, МПа	–
Rbt, МПа	1,6
Eb, МПа	300000	Rsc (b2<1), МПа	390
b2	0,9	Es, МПа	1,9·105
b8	1,2		1

Попереднє напруження арматури приймаємо

σ_sp= 0,75 R_s,ser=590 МПа.

При електротермічному способі натягу:

Δ σ_sp= 30+360/l= 30+360/6 = 90 МПа,

σ_sp+Δ σ_sp= 590+90=680МПа<785 МПа – умова виконана

З цих умов попередньо приймаємо величину попереднього напруження σ_sp= 300 МПа.

Значення попереднього напруження σ_spу розрахунках вводять з коефіцієнтом точності напруження арматури:

, (2.3)

який враховує можливі відхилення попереднього напруження від призначеного в проекті.

Значення при електротермічному способі напруження визначають за формулою (2.4) [1]:

, (2.4)

де n_p = 7 − попередньо прийнята кількість попередньо напружуваних стержнів арматури.

Коефіцієнт точності натягування арматури за умовою (2.3) дорівнює

При розрахунку на утворення та розкриття тріщин у верхній (стиснутій від навантаження) зоні плити від дії зусилля обтискування напруження σ_spвводиться в розрахунок з коефіцієнтом(несприятливий вплив попереднього напруження). При сприятловому впливі попереднього напружування арматури на роботу плити σ_spвводиться в розрахунок з коефіцієнтом.