- •О.А. Ветрова многоэтажное каркасное здание
- •Авторы: к.Т.Н., доцент о.А. Ветрова
- •Содержание
- •4.1 Исходные данные 41
- •1 Общие указания и задание
- •2 Расчет и конструирование многопустотной предварительно напряженной плиты перекрытия
- •2.1 Исходные данные
- •Расчетные характеристики материалов для плиты:
- •2.2 Расчет плиты по предельным состояниям первой группы Определение внутренних усилий
- •Расчет по прочности сечения, нормального к продольной оси плиты
- •Геометрические характеристики приведенного сечения
- •Потери предварительного напряжения арматуры
- •Расчет по прочности сечения, наклонного к продольной оси плиты
- •2.3 Расчет плиты по предельным состояниям второй группы Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси
- •Расчет прогиба плиты
- •2.4 Конструирование плиты
- •3 Расчет и конструирование однопролетного ригеля
- •3.1 Сбор нагрузок
- •3.2 Определение усилий в ригеле
- •3.4 Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси
- •3.5 Построение эпюры материалов
- •3.6 Конструирование ригеля
- •4 Расчет и конструирование колонны
- •4.1. Исходные данные
- •4.2 Определение усилий в колонне
- •4.3 Расчет прочности колонны
- •4.4 Конструирование колонны
- •6 Расчёт внецентренно нагруженного железобетонного фундамента под колонну
- •6.1 Конструкция фундамента и глубина заложения
- •6.2 Предварительное определение размеров подошвы фундамента
- •6.3 Расчёт на продавливание
- •6.5 Расчёт фундамента по изгибающему моменту
- •6.6 Расчёт стакана фундамента
- •6.7 Проверка фундамента по образованию трещин
- •5 Литература
- •Вспомогательные таблицы
Расчет по прочности сечения, нормального к продольной оси плиты
При расчете по прочности расчетное поперечное сечение плиты принимается тавровым с полкой в сжатой зоне (свесы полок в растянутой зоне не учитываются).
При расчете принимается вся ширина верхней полки мм, так как:
мм,
где конструктивный размер плиты l = 4400 – 200 – 20 =4180 мм, 4400 мм – расстояние между осями колонн, 200 мм – ширина ригеля таврового сечения по верху, 20 мм – конструктивный зазор.
Положение границы сжатой зоны определяется из условия:
; (2.1)
Следовательно, граница сжатой зоны проходит в полке, и расчет плиты ведется как прямоугольного сечения с размерами и .
Расчетный коэффициент определяется по формуле:
, (2.2)
.
По таблице приложения А.5 настоящих методических указаний при коэффициенте находим расчетные коэффициенты ξ=0,018, ζ=0,991.
Граничная относительная высота сжатой зоны определяется по формуле:
, (2.3)
где - характеристика сжатой зоны бетона, определяемая по формуле: ; - коэффициент условий работы бетона, принимаемый 0,9; - коэффициент, принимаемый равным для тяжелого бетона ;
- напряжение в арматуре, МПа, определяемое по формуле:
, (2.4)
где - предварительное напряжение, принимаемое при коэффициенте ; - потери напряжения, равные нулю при неавтоматизированном электротермическом способе натяжения арматуры A-IV, A-V, A-VI, а также для арматуры классов Вр-II и К-7 при любых способах натяжения; - предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, принимаемое для конструкций из тяжелого бетона с учетом действующих нагрузок МПа.
. (2.5)
Величина предварительного напряжения должна удовлетворять условию:
и . (2.6)
При электротермическом способе натяжения:
МПа, (2.7)
где - длина натягиваемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров), м.
При выполнении условия (2.6) предварительное напряжение МПа. Значение вводится в расчет с коэффициентом точности натяжения , определяемым по формуле:
. (2.8)
При электротермическом способе натяжения величина вычисляется по формуле:
, (2.9)
где - число стержней напрягаемой арматуры в сечении элемента.
Число напрягаемых стержней предварительно принимаем равным числу ребер в многопустотной плите, т.е. . Тогда:
При благоприятном влиянии предварительного напряжения . Предварительное напряжение с учетом точности натяжения составит: МПа.
Потери напряжения определяются по формуле:
МПа.
Напряжение в арматуре определяется по формуле (2.4):
МПа.
С учетом всего вышеизложенного граничная относительная высота сжатой зоны по формуле (2.3):
Так как , то площадь сечения растянутой арматуры определяется по формуле:
, (2.10)
где - коэффициент условий работы арматуры, учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести, определяемый по формуле:
. (2.11)
Для арматуры класса A-V (А800) . С учетом этого получим:
,
поэтому принимаем .
Тогда площадь сечения арматуры будет равна:
мм2.
Принимаем по сортаменту (таблицы А8 - А.10) 210 A-V (А600) с мм2 больше требуемой площади сечения. При подборе армирования необходимо стремиться, чтобы арматурные стержни располагались симметрично по сечению в ребрах.