едеральное агентство по образованию и науки РФ

Вологодский Государственный Технический Университет

Кафедра ПГС

Курсовой проект №1 «Железобетонные конструкции многоэтажного здания с неполным каркасом»

Выполнил:

Антипов А.С.

группа СХ-31

Проверила:

Шахова Е. Н.

Вологда

2011г.

Расчет и конструирование многопустотной преднапряженной плиты перекрытия.

Определение расчетной длины.

Принимаем 600 мм

Принимаем 250мм

Сбор нагрузок на 1 м2 перекрытия, кН/м²

Таблица 1

Вид нагрузки	Нормативное. значение	γf	γн		Расчетное значение
Постоянная а) от веса пола
-Линолеум 0,004*16	0,064	1,2	1		0,0768
-Стяжка 0,03*18	0,54	1,3	1		0,702
-Звукоизоляция 0,04* 10	0,40	1,3	1		0,52
б) от собственного веса -плита пустотная 0,12*25	3,25	1,1	1		3,575
Итого:	gn = 4,254			g = 4,797
2) Временная.
- полная	1,5	1,3	1		1,95
- в т.ч. длительная	0,3	1,3	1		0,39
Итого:	pn = 1,5			p = 1,95
Всего:	qn = 5,754			q = 6,747

Нагрузки на 1 погонный метр плиты перекрытия

Нормативные:

- постоянные: g ⁿ=g ⁿ _табл.*b _пл.=4,254*1,5=6,381k H/m

- временная полная : p ⁿ=p ⁿ _табл.*b _пл.1,5*1,5=2,25 kH/m

- временная длительная: p ⁿ _l = p ⁿ _{l табл .}*b _пл.=0,3*1,5=0,45 kH/m

-полная : q ⁿ =q ⁿ + p ⁿ_. =6,381+2,25=8,631 kH/m

Расчетные:

- постоянные: g=g_табл.*b_пл.=4,797*1,5=7,196 kH/m

-временные: p=p_табл.*b_пл. =1,95*1.5=2,925 kH/m

-полная: q=g+p=7,196+2,925=10,121 kH/m

Усилия от нагрузок:

Нормативные:

Расчетные:

Расчетное сечение:

Расчет прочности нормальных сечений. Подбор продольной арматуры:

Условие для расчета таврового сечения:

М , где

коэффициент условия работы бетона. Для длительно-действующей нагрузки 0.9;

расчетное сопротивление бетона осевому сжатию. Для бетона класса В30 17 МПа

41,76 kH/m

41,76kH/m 149kH/m – нейтральная ось проходит в полке таврового сечения; сечение рассчитывается как прямоугольное с шириной 1,060м

Подбор продольной арматуры:

, где

принимается по таблице из соотношения =0.6 для арматуры класса А800 =0.41

0.41 =0.32595

=

Так как , то сжатой арматуры не требуется по расчету; площадь арматуры находим: , где

=1- =1- =0,05

- коэффициент условия работы высокопрочной арматуры выше предела текучести;

; => =1,1

-временное сопротивление арматуры растяжению; принимается по таблице в зависимости от класса арматуры; для класса А800 =695МПа

Из условия, что по сортаменту выбираем количество и диаметр рабочей арматуры 8 стержней диаметром 10mm. 6,28

Расчет прочности наклонных сечений:

1. Расчет по сжатой бетонной полосе между наклонными сечениями:

Q , где

Q=29,730 кН

Q 0.3

29,730кН 426 кН- условие выполняется

2. , где -поперечная сила, воспринимаемая бетоном

-поперечная сила, воспринимаемая арматурой

, где - расчетное сопротивление бетона на растяжение;

=0.9 МПа;

=0.5 кН

=29,730-56=-26,27 кН <0 – прочность обеспечивается только прочностью бетона, поперечная арматура не требуется. Устанавливаем ее по конструктивным требованиям.

Выбираем количество и диаметр арматуры: 4 стержня B500 диаметром 4mm;

Расчет по II группе предельных состояний

1. Геометрические характеристики приведенного сечения.

1. , где – коэффициент приведения.

Еs – модуль упругости стали. МПа.

Еb – модуль упругости бетона. МПа.

1. Площадь приведенного сечения:

2. Статический момент относительно нижней грани:

3. Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения:

см; = 11,08 см;

4. Момент инерции относительно центра тяжести приведенного сечения:

2. Определение потерь предварительного напряжения арматуры.

Натяжение арматуры выполняется в заводских условиях на упоры электротермическим методом.

σ_{sp –} начальная величина преднапряжения. Назначают в зависимости от класса арматуры из условия:

- для класса арматуры А 800, где

– нормативное сопротивление. Для А 800 = 800 МПа.

σ_{sp -} = =640 МПа

1. Первые потери (до передачи усилия обжатия на бетон):

1. от релаксации напряжений в арматуре:

∆ МПа.

2. от температурного перепада:

∆ МПа.

3. от деформации форм( упоров):

∆

4. от деформации анкеров:

∆

2. Вторые потери (после передачи усилия обжатия на бетон):

1. от усадки бетона:

∆ ,

где – относительная деформация усадки бетона в зависимости от класса : εb,sh = 0,0002 для бетонов классов В35 и меньше

Е = МПа

∆ МПа

6. от ползучести бетона:

∆ , где

α = 6,15;

φ – коэффициент ползучести бетона, принимается в зависимости от влажности среды. Для класса бетона В 30 φ = 2,3

μ - коэффициент армирования напрягаемой арматуры:

σ_{вр -} напряжение в бетоне на уровне центра тяжести продольной арматуры от усилия натяжения.

Р(1) - усилие обжатия с учетом первых потерь.

Р(1) =

е – эксцентриситет усилия обжатия относительно центра тяжести приведенного сечения.

МПа

∆ МПа.

3. Полные потери:

МПа 100 МПа.

Усилия в напрягаемой арматуре с учетом полных потерь:

,

где – коэффициент, учитывающий возможные отклонения преднапряжения; = 0,9;

Расчет по образованию нормальных трещин.

Трещины не образуются, если выполняется условие:

, где

, где - зависит от формы сечения. =1.25 для двутаврового сечения.

МПа – сопротивление бетона по II группе предельных состояний. Принимается по СП 52-102-2004 в зависимости от класса бетона.

r- расстояние до верхней ядровой точки сечения.

= =0,0458 м

кНм

Так как (50,85>37,24), условие выполняется, трещины не образуются.

Расчет прогибов.

Для элементов без трещин в растянутой зоне.

Основное условие расчета полного прогиба:

1) f1 - прогиб от непродолжительного действия кратковременных нагрузок. ( не учитываем)

2) f2- прогиб от продолжительного действия постоянных и длительных временных нагрузок.

3) f3- прогиб от непродолжительного действия усилия обжатия.

4) f4 - выгиб от влияния усадки и ползучести бетона

Подбор монтажных петель.

В плите устанавливают 4 монтажные петли над первыми от края пустотами в пустотной плите. Для определения диаметра петли вес плиты делят на три монтажные петли, закладывая в расчетах возможность обрыва одной петли в процессе монтажа.

Масса плиты G_пл = 2870 кг.

G_пл/3 = 2870/3 = 956,66 кг - нагрузка на одну монтажную петлю.

Диаметр монтажной петли 14мм. Класс арматуры - А 240(AI). Масса на одну петлю m = 1900кг.

Вывод:

В результате проведенных расчетов по конструированию многопустотной преднапряженной плиты перекрытия, получили:

Диаметр растянутой (рабочей) арматуры класса А 800 равный 10мм (Аsp = 6,28см²), количество 8 стержня, что совпадает с данными расчета на ЭВМ. Трещины не образуются по расчету и по данным ЭВМ.

При определении прогибов панели получили f = 0,006м, а по данным ЭВМ f = 0,035м= 3,5см. Расчет определения прогиба не сходится с данными ЭВМ, т.к ЭВМ считает по старым нормам.