Расчет прочности по нормальным сечениям
Расчет пустотной плиты перекрытия
Характеристика проектируемого объекта.
Проектируется бескаркасное здание общественного назначения, одноэтажное, с высотой этажа 2,7 метра.
Назначение здания- Ресторан.
Конструктивное решение.
Стены кирпичные толщиной 510 мм.
Покрытие- рубероидный ковер.
Грунты основания суглинистые со следующими характеристиками.
Нормативная глубина промерзания 1.7 метра
Эскизные чертежи конструктивных элементов и их характеристики.
Состав: Плита перекрытия ПК60-12.
Характеристика.
Проектируется многопустотная плита ПК 60-12 для бескаркасного здания. Плита изготавливается с предварительным напряжением арматуры по поточно-агрегатного технологии.
Способ натяжения арматуры электротехнический.
Плиты армируются напрягаемой арматурой класса А-VI.
Полка плиты армируются рулонными сетками из арматуры класса Вр-I
Ребра плиты армируются сварными плоскими каркасами с поперечной арматурой Вр-I ǿ 4мм.
3. RS=375МПа 4. RS=370 МПа 5. RS=360 МПа
Rsser=270 МПа Rsser=265 МПа Rsser=260 Мпа
ES=170000 МПа ES=170000 МПа ES=170000 МПа
Монтажные петли скрытого типа из арматуры класса А-I
Rs=225MПa
Rs.ser=235 MПa
ES = 210 MПa
Расчетная характеристики арматуры A-VI.
Rs=815 МПа
Rs.ser=980 МПа
ES = 190·10-3Мпа
Плита изготавливается из бетона класса В-20
Rb=11,5 Мпа Rbcb2 =9,775 Мпа
Rbt=0,935 Мпа Eb=26,5х10-3 Мпа
Rbtb2=0,795 Мпа
Сбор нагрузок на 1м2 горизонтальной поверхности перекрытия.
| Наименование нагрузок | Подсчет нагрузок | Норм, н/м2 | γF | Расчет н/м2 |
| Постоянная 1.Паркет t=20мм ρ=800кг/м3 2.Шлакобетонная подготовка t=65мм ρ=1600кг/м3 3.Звукоизоляция из пенобетонных плит t=60мм ρ=500кг/м3 4.Плита ПК 60-12 | mg=Vρg=1·1·t·ρg 1·1·0.018·800·9.81 1·1·0.04·2000·9.81 2100 A·g = 1.2·6.0· 9.81 | 1.1 1.3 1.2 1.1 | ||
| qser= | q= | |||
| Временная 1.Длительная 2.Кратковременная | Pн=300н/м2 Pн=1200н/м2 | 1.4 1,4 | ||
| Итого: Всего: | Pser=3000 qser=7361 | P=4200 q=9335 |
Нагрузка на 1 погонный метр.
qser= qser таб·b=7361·1,2=8833кн/м
q = qтаб·b=9335·1.2 = 11202кн/м
Определяем l0:
l0=5980- (200/2) – (190/2) = 5795 мм
lк=6000-20 = 5980 мм
Изгибающий момент от нормативных нагрузок.
qser·ℓ02 8833·5,82
Mн = 8 = 8 =37кН
q · ℓ02 11202·5,82
M = 8 = 8 =47кН
qser·ℓ08833·5,8
Qн = 2 = 2 =26кН
q · ℓ0 11202·5,8
Q = 2 = 2 =33кН
Расчетное сечение плиты
Расчетные формы сечения многопустотной плиты являются тавровое
сечение. Для определения размеров расчетного сечения пишем пустоту
квадрат равновесий ей по площади определим размеры сторон.
πd43.14·15.94
Ix = 64 = 64 =3135.7см4
πd23.14·15.92
A = 4 = 4 =198см2
Толщина ребра таврового сечения:
bp= bf- n·aкв=116-6·13,8 =33,2см
b f =116 см n=6
Толщина полки таврового сечения:
h-aкв220-138
h f = 2 = 2 =41,4мм.=4,1см
h0=22-3=19 см
Расчет прочности по нормальным сечениям.
Расчет продольной арматуры.
Определение случая таврового сечения.
Gsp=0.75xRser=0.75x980=735МПа
Отклонения от величины предварительного напряжения:
p=30+360/5,98=90,2Мпа lк=5,98 м
Проверяем условие:
Rser-p>Gsp 980-90,2=889,8>589МПа
Gsp>0.3 x Rser 735>0,3х980=294МПа
Условие соблюдается.Окончательно составляем величину
предварительного напряжения арматуры Gsp=735МПа
hf
Madm= γb·Rb· bf · hf (h0- 2 ) = 11,5х106·1,16∙ 0.041 (0.19-0,5х0,041 ) =93кН∙м
Случай расчета таврового сечения.
M =47кНм<Madm=93кНм
Тавровое сечение рассчитываем, как прямоугольник размерами
bf×h=116×22
Граничная относительная высота сжатой зоны.
W =α -0.008·Rb=0.85-0.008·11,5=0.758
Gsm=500мПА для тяжелого бетона
α=0,85 для тяжелого бетона
Gsp 735
ʌGsp=1500 ∙ Rs-1200=1500∙815-1200=152,8мПА
ʌGsr=Rs+400-Gsp-∆Gsp=815+400-735-152,8=327,2мПА
ξr=ξy= ________ W________ ______0.758_______
1+ ʌGsr x (1- W ) = 1+ 327,2 x (1-0.758) = 0,386
Gsm 1.1 500 1.1
Ar=A0 max = ξr(1-0.5x ξr)=0,386(1-0.5x0,386)=0,312
Действительная относительная высота сжатой зоны.
M47·103
A0= Rb·bf·h2 = 11.5·106·1.16·0.192 = 0,1
A0=0.1 → ξ = 0,11
η =0,945
A0=0.1 <Ак=0,312 – 1 случай расчета
γsb= 0.965-(0.965-1)x(2x0.07-1) = 0.934 γsb ≤ ƞ
1.4
Определяем требуемую площадь напряженной арматуры.
M 47·103
ASP= γsb·RS·h0·η = 1,1·815·106·0.19·0.945 = 2,92 см2
Схема армирования.
Принимаем 4стержня O 10 А-VI с Аsp=3,14 см2
