1.Компановка конструктивной схемы балочного сборного перекрытия

Балочное сборное перекрытие образуется из панелей, укладываемых на ригеля, которые в свою очередь опираются на колонны и стены.

Компоновка конструктивной схемы перекрытия заключается в выборе направления ригелей, установлении размера пролета ригелей, типа и размеров панелей перекрытия в зависимости от величины нагрузки, назначения здания, технико-экономических показателей конструкции перекрытия.

Номинальную ширину панелей принимаем 1400 мм, кратной модулю 200 мм, а конструктивная ширина панели меньше номинальной на 1O мм. Номинальная, длина панели задается в задании (6,8 м), и она не совпадает со стандартной. Конструктивная длина панели меньше номинальной на 30 мм.

Железобетонные ригели (балки) принимаем прямоугольного сочения: высота сечения составляет пролета, а ширина сечения - высоты сечения.

Продольные и торцевые стены имеют привязку к разбивочной оси 200 мм, глубину заделки ригелей в стену принимаем 380 мм и соответственно для панелей - 120 мм в направлении их длины.

2. Расчет и конструирование ребристой панели

2.1 Определение расчетного пролета панели и сбор нагрузки на нее

Предварительно задаемся размерами сечения ригеля

, .

Расчетный пролет панели при опирании её на ригель будет равен:

панель

l₀

b

h

.

Р

ригель

ебристую панель принимаем длиной ,

шириной с полкой толщиной .

Рис.1. Конструктивная схема панели

Определение нагрузок на 1м² перекрытия Табл. 1

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка кН/м2
Постоянная:
Собственный вес панели	2,50	1,10	2,75
Цементный раствор 20 мм	0,44	1,3	0,57
Плиточный пол	0,24	1,1	0,26
ИТОГО:	3,18		3,58
Временная В том числе длительная кратковременная	2000 1000 1000	1,2 1,2 1,2	2400 1200 1200
Полная расчетная:	5180		5984

Полная расчетная нагрузка на 1 м длины панели при ширине ее 1,4 м с учетом коэффициента надежности по назначению задания γ_n = 0,95 составит

q = q_пол b_f^, ·у_п =5,984 • 1,4 • 0,95 = 7,96 кН/м.

Нормативная нагрузка на 1п.м панели для расчета панели по 2-ой группе пре­дельных состояний:

полная нормативная

q= q_пол^н b_f^, ·у_п =5,18• 1,4 • 0,95 = 6,9 кН/м.

в том числе постоянная и длительная

q^Ндл = q^Ндя • Ь_f ·у„ =4,18•1,4 • 0,95 =5,6 кН/м,

2.2 Определение расчетных и нормативных усилий

Панель рассматривается как однопролётная свободно опертая балка. Тогда М и Q от расчетной нагрузки будут равны:

=34,4 кНм,

кН.

От полной нормативной нагрузки:

29,8кНм,

20,3 кН.

От нормативной длительно-действующей нагрузки:

24,2 кНм.

Рис. 2.2 Расчетная схема панели

Высота сечения ребристой предварительно напряженной панели принимается h =l₂ / 20 =600 / 20 =30 см, рабочая высота сечения h₀=h~а=30 - 3=27 см, ширина продольных ребер понизу 7 см, ширина верхней полки b_f^, =136 см, толщина полки h_f^, = 5 см. При расчете панели по прочности ребристое сечение панели заменяется тав­ровым и при соотношении h_f^, /h =5/30 = 0,167 > 0.1 в расчет вводится вся ширина полки h_f^, = 136 см, расчетная ширина ребра тавра b=2 ·7=14 см.

Прочностные характеристики бетона и арматуры.

Панель армируется стержневой напрягаемой арматурой класса А-V с электро­термическим натяжением на упоры форм.

Трещиностойкость панели 3-й категории, при изготовлении подвергается тепло­вой обработке при атмосферном давлении.

Принимается бетон тяжелый класса В25 (нормативная призменная прочность R_bn =R_ьser=18,5 МПа; расчетная R_ь=14,5 МПа, коэффициент условий работы бетона γ_b2=0,9 нормативное сопротивление при растяжении R_Ьiп =R_Ь15еr=1,6МПа; расчет­ное R_Ь1=1,05 МПa, начальный модуль упругости бетона Е_ь = 30000 МПа). Передаточ­ная прочность бетона R_Ьр устанавливается так, чтобы напряжение в бетоне при обжатии не превышало σ_ер <0, 75.

Арматура продольных ребер стержневая класса АV (нормативное сопротивле­ние растяжению R_5п = 785 МПа, расчетное сопротивление R₅=680МПа, модуль упругости Е₈=190000 МПа; предварительное напряжение арматуры принимается рав­ным Δσ_sp= 0,6· R_5п = 0,6 • 785 = 470 МПа).

Проверяем условие максимума с учетом предельных отклонений:

σ_ер+ Δσ_sp< R_5п

При электротермическом способе натяжения Δσ_sp = 30 + 360/1 = 30 + 360/6= 90МПа. В итоге условие 470+90=560 МПа<785 МПа выполняется.

Кроме того, надо учесть предельное отклонение предварительного напряжения при производстве натяжения арматуры:

где п = 2 - число напрягаемых стержней панели. При благоприятном влиянии преднапряжения на прочность коэффициент точности натяжения будет равен γ_Sp=1-Δγ_Sp = 1-0,16= 0,84. При проверке по образованию трещин в верхней зоне панели при обжатии принимается γ_Sз =1+0,16=1,16 . Окончательно, преднапряжение в арматуре с учетом точности натяжения будет равно γ_Sз = 0,84·470 = 385 МПа.