- •3.1.2. Нагрузки на сборное междуэтажное перекрытие.
- •1.Введение
- •2.Общие сведения
- •3. Объемно-планировочные и конструктивные решения
- •3. Схема и принцип работы системы технологического
- •Состав и техническая характеристика технологического оборудования:
- •5. Трубопроводы систем забора и подачи воды
- •6. Теплоснабжение бассейна
- •7. Отделка чаши бассейна
- •8. Химобработка и дезинфекция воды
- •9. Контроль качества воды
- •10. Автоматизация работы оборудования
- •Автоматическая станция обработки воды «Bayrol Pool Relax Chlorine»
- •11. Укрупненные технологические показатели по проектируемому
- •12. Расчет отстойника, для промывных вод.
- •3. Расчетно-конструкторский раздел.
- •3.1. Расчет многопустотной панели перекрытия 1,2×6,0 м.
- •3.1.1. Задание для проектирования.
- •Нагрузки на сборное междуэтажное перекрытие
- •3.1.3. Определение погонных нагрузок и усилий.
- •3.1.4. Расчетные данные для подбора сечений.
- •3.1.6. Расчет по прочности наклонных сечений.
- •3.1.7. Определение прогибов.
- •3.1.8. Расчет панели по раскрытию трещин.
- •3.1.9. Проверка по раскрытию трещин, наклонных к продольной оси.
- •3.1.10. Проверка панели на монтажные нагрузки.
- •Запрещается:
3.1.6. Расчет по прочности наклонных сечений.
Проверяем условие необходимости постановки поперечной арматуры для многопустотных панелей, Qmax = 25,13 кН.
Вычисляем проекцию с наклонного сечения по формуле:
с = φb2 • (1+ φf+ φn) • Rbt • b • hо2/Qb = Bb /Qb,
где φb2 – для тяжелого бетона.
φf – коэффициент, учитывающий влияние свесов сжатых полок; в многопустотной плите при семи ребрах.
φf = 7 • 0,75 • 3• h′f • h′f /(b• ho) = 7 • 0,75 • 3 • 3,8 • 3,8/(31,2 • 19)=0.385<0,5
φn=0, ввиду отсутствия усилий обжатия значение
Bb = φb2 • (1+ φf+ φn) • Rbt • γb2 • b • hо2 =
= 2 • (1+0,385) • 1,2 • 0,9 • 31,2 • 192 • (100) = 33,7•105 Нсм
В расчетном наклонном сечении Ql = Qsw = Q/2, следовательно:
с = Bb /(0,5 • Q) = 33,7•105/(0,5 • 25131) =268,2 см >2 • hо =2 • 19 = 38 см
Принимаем с =38 см, тогда:
Qb = Bb /c= 33,7•105/38=0,89•105Н >Q = 25,13 кН
Следовательно, поперечная арматура по расчету не требуется.
Поперечную арматуру предусматривают из конструктивных условий, устанавливая ее с шагом s < h/2= 22/2 =11 см, а также s < 15 см.
Назначаем поперечные стержни диаметром 6 мм класса А240 через 10 см у опор на участках длиной 1/4 пролета панели. В средней части панели для связи продольных стержней каркаса по конструктивным соображениям ставим поперечные стержни через 0,5 м.
3.1.7. Определение прогибов.
Момент в середине пролета от полной нормативной нагрузки
Мn =31530 Нм;
от постоянной и длительной нагрузок Мдл.=24972 Нм;
от кратковременной нагрузки Мкр.=6558 Нм.
Определяем прогиб панели приближенным методом, используя значенияlim.
Для этого предварительно вычислим:
=′=(b′f - b) •h′f /(b•ho) = (117 - 31,2) • 3,8/(31,2•19)=0,55;
где b′f и h′f- размеры приведенного сечения панели
a=АsEs/bhoEb=10,41•2,1•105/31,2•19•32500=0.113
По таблице находим lim =18 при a=0,12 и арматуре класса А300.
Общая оценка деформативности панели по формуле:
l/ho+18ho/l < lim
где 18 ho/l - слагаемое, учитывающие влияние сдвигов.
Так как l/ho= 595/19=31,310, второй член левой части неравенства ввиду малости не учитываем и оцениваем по условию l/ho<lim :
l/ho=31,3 > lim=10
условие не удовлетворяется, требуется расчет прогибов.
Прогиб в середине пролета панели определяется по формуле от постоянных и длительных нагрузок
fmax=Sl2/rc=5/48•5,952•1/rc
где 1/rс-кривизна в середине пролета панели:
1/rс=(1/(Es•As•ho2)) • ((Мдл - К2дл • b • h2 • Rbt,ser)/К1дл) =
=(1/(2,1•105•100•10,41•192)) •( (2497200-0,2•31,2•222•1,8•100)/0,38)=
=6,5•10-5 см-1;
где К1дл=0,38; К2дл=0,2 - коэффициенты принятые в зависимости от a=0,12 и γ′=0,55 для двутавровых сечений.
Вычисляем прогиб следующим образом:
f/fм=(5/48)•5952•6,5•10-5=2,4 см
что меньше flim=3 см.
3.1.8. Расчет панели по раскрытию трещин.
Панель перекрытия относится к третьей категории трещиностойкости как элемент, эксплуатируемый в закрытом помещении и армированный стержнями из стали класса А300. Предельно допустимая ширина раскрытия трещин αcrc1=0,4 мм и αcrc2=0,3 мм.
Для элементов третьей категории трещиностойкости, рассчитываемых по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси, при действии кратковременных и длительных нагрузок должно соблюдаться условие:
acrc= αcrc1 - αcrc2+ αcrc3< αcrc.max
где αcrc2 - αcrc1 - прирощение ширины раскрытия трещин в результате кратковременного увеличения нагрузки от постоянной и длительной до полной;
αcrc3 - ширина раскрытия трещин от длительного действия постоянных и длительных нагрузок.
Ширину раскрытия трещины определяем по формуле:
αcrc =k•cД•η•(σs/Es) •20• (3.5-100•μ)3√(d•kc)
для вычисления αcrc используем данные норм СНиП 2.03.01-84 и величины, полученные при определении прогибов:
k= 1 – как для изгибаемых элементов;
η= 1 – для стержневой арматуры периодического профиля;
d= 1,4 см – по расчету;
Es = 2,1• 105 МПа – для стали класса А300;
kc= 1, так как c=3см<0.2• h=0,2•22=4,4 см;
cд = 1 – при кратковременных нагрузках;
cд =1,6 -15• μ – при постоянных и длительных нагрузках;
μ=Аs /b•ho=10,41/(31,2•19)=0.0176<0.02
принимаем μ=0.02, следовательно cд =1,6 -15• 0,02=1,3
тогда σs=M/(As•z1)=M/Ws
Определим: z1=ho[1-((γ′•h′f /ho+ξ2)/(2• (γ′+ξ)))],
где γ′=0,55;
h′f /ho=3.8/22=0.173;
ho=19 см;
ξ=1/[1.8+(1+5(L+T))/(10•a)]
T=γ′(1-h′f /(2•ho))=0.55• [1-(3.8/(2•19)]=0.495;
Значение L от действия всей нормативной нагрузи:
L=Мn /(Rb,ser• b• ho2)=31530/(22•117•192)=0.034;
То же от действия постоянной и длительной нагрузки:
Lдл=Мдл/(Rb,ser•b• ho2)=24972/(22•117•192)=0.027;
a=( Es •As)/(b• ho • Eb)=(10,41•2,1•105 )/(31,2•19•32500)=0,113
Вычисляем ξ при кратковременном действии всей нагрузки:
ξ=1/[1,8+(1+5• (0,034+0,495))/(10•0,113)]=0,199> h′f / ho =0,173
продолжаем расчет как тавровых сечений.
Значение
z1=19• [1-(0.55• 0.173+0,1992)/(2• (0,55+0,199))]=17,3 см
Упругопластический момент сопротивления железобетонного таврового сечения после образования трещин
Ws = A s• z1=10,41•17,3=180,1 см3
- расчет по длительному раскрытию трещин
Напряжение в растянутой арматуре при действии постоянных и длительных нагрузок
σs2=Мдл /(As• z1)=24,97•105/180,1=13865 H/см2=139 МПа
где Asz1 принято без пересчета величины z1 , так как значение ξ при подстановке в формулу ξ=1/[1.8+(1+5(L+T))/(10•a)]
параметра Lдл =0,027 (вместо L=0.034) изменяется мало.
Ширина раскрытия трещины от действия постоянной и длительной нагрузок при cд= 1,3
αcrc3=1•1•1,3•139/(2,1•105) •20• (3,5-100•0,02) 3√(14•1)=
=0.062 мм< αcrc2,max=0,3 мм
Условие удовлетворяется.
- расчет по кратковременному раскрытию трещин
Момент в середине пролета от полной нормативной нагрузки:
Мn =31530 Нм;
от постоянной и длительной нагрузок: Мдл.=24972 Нм.
Напряжение в растянутой арматуре при совместном действии всех нормативных нагрузок:
σs1=Мn /Ws=31,53•105/180,1=175 МПа
Приращение напряжения от кратковременного увеличения нагрузки от длительно действующей до ее полной величины:
∆σs=σs1 - σs2=175 - 139=36 МПа
Соответствующее приращение ширины раскрытия трещин при сд=1 будет:
∆αcrc=αcrc1 - αcrc2=1•1•1•(36/2.1•105)•20• (3.5-100•0.02) 3√14=0.012 мм
Ширина раскрытия трещин при совместном действии всех нагрузок:
αcrc=0,012+0,062=0.077 мм< αcrc1,max=0,4 мм,
т.е. условие удовлетворяется.