Расчет многопустотной плиты
Следующие данные:ПК 56.15
Поперечный пролет L1 = 6 м. Продольный шаг внутренних L2 = 6м. Несущими элементами является много пустотная плита с круглыми пустотами, имеющая номинальную длину 6 м, ширину 1,5 м, высоту 22 см и многопролетный сборный ригель. Плита опираеть ся на ригель с полками с верху.
Действующие нагрузки на перекрытие.
Конструкция пола:
- Постоянная:
- линолеум – 6мм
- Цементно-песчаная стяжка – 20мм
- Звукоизоляция из ДВП – 25мм
- Плита перекрытия – 220мм
Вид и расчет нагрузки | Нормативная нанрузка | Коэффициент перегрузки | Расчетная нагрузка |
1.Постояная: Линолеум t =0,006м g = 1100кг/м3 Цементно – песчаная стяжка – Звукоизоляция из ДВП Плита перекрытия (по каталогу) приведенная толщиной | 0,065 37,5 | 1,3 1,3 1,1 1,1 | 0,084 41,25 |
Итого: | gn = 3417.5 | g = 3885.33 | |
2. Временная | |||
кратковременая | 1,3 | ||
Итого: | - | ||
Полная нагрузка при расчете плит | - |
1.Определяем нагрузки и усилия На 1 пог.м плиты шириной 150 см действуют следующие нагрузки, н/м:
Кратковременная нормативная ;
Постоянная нормативная
Постоянная расчетная
Итого нормативная
Итого расчетная
Расчетный изгибающий момент равен от действия полной нагрузки:
Расчетный изгибающий момент от полной нормативной нагрузки при n = 1
то же, от постоянной нагрузки
то же, о кратковременной нагрузки
Максимально поперечная сила на опоре от расчетной нагрузки
то же, от нормативной нагрузки
2.Подбираем расчетные данные для сечений.
Для изготовления сборной плиты принимаем:
Бетон марки М400 продольную арматуру из стали класса А2
Армирование – сварными сетками и каркасами; сварные сетки в верхней и нижней полках плиты из обыкновенной прволки класса В1, .
Плиту рассчитываем как балку прямоугольного сечения с заданными размерами ,где d = номинальная ширина h = высота плиты.
Проектируем плиту шестипустотной. В расчете поперечное сечение пустотной плиты приводим к эувивалентному двутавровому сечению.
Замеряем площадь круглых пустот прямоугольниками той же площади и того же момента инерции:
приведенная толщина ребер см расчетная ширина сжатой полки
- Рассчитаем по прочности нормальных сечений. Предварительно проверяем высоту сечения плиты перекрытия из условия обеспечения прочности по формуле:
Принятая высота h = 20 см достаточна. Отношение ; в расчет в водим всю ширину полки вn = 119см
Вычеслямем:
где
По таблице “изгибаемых элементов прямоугольного сечения” находим x = 0,096 h = 0,953
Высота сжатой зоны - нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки.
Площадь сечения продольной арматуры
предварительно принемаем ñ16 А3, Fа=10,05см а, также учитываем сетку 200/250/5/4(ГОСТ 847866)стержни диаметром ñ16мм распределим по два в крайних ребрах и два в один среднем ребре.
4.Расчитаем по прочности наклонных сечений.
Проверим условие необходимости постановки поперечной арматуры для много пустотной плиты по формуле: ;
значит, прочность наклонных сечений обеспечена. В средней 1/2 части плиты для связи продольных стержне каркаса по конструктивным соображениям ставим поперечные стержни через 0,5м.
5.Определим прогибы
Момент в середине пролета равен:
Определим прогиб плиты приближенным методом, используя значение lгр по таблице.
Предварительно вычесляем
По таблице “деформативности железобетонных элементов находим lгр=10 при mn=0.15 и арматуре класса А3.
Производим общую оценку деформативности плиты , второй член левой части неравенства ввиду малости не учитываем и оцениваем по условию :
Условие не удовлетворяет. Производим расчет прогибов. Прогиб в середине пролета плиты:
где - кривизна в середине пролета
Вычисляем прогиб ,что меньше fпред = 3см для элементов перекрытий плоским потолком при L = 6...7,5м.
6.Расчитаем плиту по раскрытию трещин.
Плита перекрытия согласно таблице “ трещиностойкости ж/б конструкций” относиться к третей категории трещиностойкости как элемент эксплуатируемый в закрытом помещении и армированный стержнями из стали класса А3. Предельно допустимая ширина раскрытия трещин акр=0,4мм и ат.дл =0,3 мм
Ширину раскрытия трещин определяем
для вычесления ат используем данные норм
Находим x
значение L от действия всей нагрузки то же,от действия постоянной и длительной нагрузки
Напряжение в растянутой арматуре при совместном действии всех нагрузок
Приращение напряжения от кратковременного увелечения нагрузки от длительно действующей до ее полной величины.
D
Соответствующее приращение ширины раскрытия трещин при Сдн=1;
D
Ширина раскрытия трещин при совместном действии всех нагрузок.
т.е условие соблюдается.
7.Проверим по раскрытию трещин, наклонных к продольной оси.
Ширину раскрытия трещин, наклонных к продольной оси элемента, армированных поперечной арматурой определяем:
где
При m0=0 вычисляем mn:
Вычисляем x при кратковременном действии всей нагрузки:
0,219> Величина Z1:
Упруго пластический момент сопротивления ж/б таврового сечения после образования трещин.
Рассчитаем по длительному раскрытию трещин Мдл=19,6 кн м.Напряжение в растянутой арматуре при действии и длительных нагрузок
Ширина раскрытия трещины от действия постоянной и длительной нагрузок при СД=1,5;
< аТдл=0,3мм Условие удовлетворяеться.
Рассчитаем по кратковременному раскрытию трещин
- 3ñ6 А-1
Условие соблюдается.
Определим аТ1 – от кратковременного действия всей нагрузки:
Находим аТ2 – от кратковременного действия постоянной нагрузки
Вычислим аТ3 – от длительного действия постоянной нагрузки.
Условие удовлетворяется. Полная ширина раскрытия наклонной трещины
Условие удовлетворяется.
8.Проверим плиту на монтажные нагрузки.
Плита имеет четыре монтажные петли из стали класса А-1, расположенные на расстоянии 70 см от концов плиты. С учетом коеффициента динамичности КД = 2 расчетная нагрузка от собственного веса плиты равна:
Отрицательный изгибающий момент консольной части плиты
|
Э
Этот момент воспринимается продольной монтажной каркасов. Полагая, что Z1 = 0.9h0; требуемая площадь сечения указанной арматуры составляет:
, что значительно меньше принятой конструктивно арматуры 3ñ10 А3, Fа=2,36см2
Рассчитаем подьемные петли вес ее может быть передан на две петли. Тогда усилие на одну петлю
Площадь сечения арматуры петли Fа=N/Rа=20340/210 102=1,0см2 Принимаем стержни диаметром 12мм, Fа=1,13см2