3 Расчетно-конструктивный раздел

3.1 Расчет многопустотной плиты перекрытия

3.1.1 Исходные данные

Здание 2-х этажное без подвала, размеры в плане 30,0*30,0 м, сетка колонн 6×6 м, высота этажа 3,0 м. Стеновые панели навесные. Нормативная временная нагрузка на перекрытие составляет 2,0 кН/м2. Коэффициент надёжности по назначению здания равен 0,95. Здание отапливаемое, влажность воздуха выше 40 %.

3.1.2 Выбор материалов

В соответствии со СНиП 52-01-03 для предварительно напряженных панелей принимаем бетон класса В25 и арматуру – стержневую класса А-600, проволочную В_р500.

3.1.3 Назначение размеров

Рассчитываемая панель перекрытия имеет номинальные размеры в плане:

Конструктивные размеры сечения плиты составляют:

ширина поверху:

то же понизу

Рисунок 3.1 – Геометрические параметры многопустотной панели

Для определения расчетного пролета панели предварительно определяем размеры стен, на которые опираются плиты. Панель опирается на стену сверху. Ширина опорной части стены рана 80 мм. При этом расчетный пролет панели равен:

Высота сечения многопустотной панели: назначаем высоту сечения плиты равной 220 мм. Рабочая высота сечения(рис.1).

3.1.4 Сбор нагрузки на панель перекрытия

Действующие на панель перекрытия нагрузки сведены в таблице 3.1

Таблица 3.1 – Сбор нагрузки на панель перекрытия

№	Вид нагрузки	Нормативная qn, кН/м2	γf	Расчетная q, кН/ м2
				γf=1	γf>1
1 1.1 1.2	Постоянная: - пол плиточный 10 мм - цементно-песчаная стяжка 20 мм - собственный вес ж/б многопустотной панели	0,300 0,400 2,950	1,1 1,3 1,1	0,285 0,380 2,811	0,314 0,494 3,097
	Итого постоянная:	3,580		3,476	3,905
2 2.1 2.2	Временная: - длительная - кратковременная	1,400 2,600	1,2 1,2	1,330 2,470	1,596 2,964
	Итого временная	40		3,800	4,560
	Полная нагрузка на панель, в том числе: - постоянная + длительная - кратковременная	7,580 4,980 2,600		qn=7,276 4,806 2,470	q=8,465 5,501 2,964

Собственный вес панели определяется следующим образом.

Площадь поперечного сечения:

Объем бетона панели:

Масса панели с учетом заливки швов:

где - плотность железобетона.

Нормативная нагрузка от собственного веса 1 м²панели:

Для определения усилий M и Q в сечениях панели, распределенные по площади нагрузки преобразуем в погонные, имеющие размерность кН/м. для этого величины распределенных нагрузок из табл.1 умножаются на ширину грузовой полосы, равную в данном случае номинальной ширине панелиТогда нагрузки на 1 м погонной панели составляют:

При γ_f = 1 (для расчетов по II группе предельных состояний)

собственный вес панели – g_n,w =2,47∙1,5=3,705 кН/м;

постоянная полная – g_n =3,476∙1,5=5,214 кН/м;

временная длительная – υ_n,1 =1,33 ∙1,5=1,995 кН/м;

временная кратковременная – υ_n,sh =2,47∙1,5=3,705 кН/м;

временная полная – υ_n =3,8 ∙1,5=5,7 кН/м;

постоянная + длительная – g_n+ υ_n,1 =5,214 + 1,995 = 7,209 кН/м;

При γ_f> 1 (для расчетов по I группе предельных состояний)

собственный вес панели – g_w=2,717∙1,5=4,075 кН/м;

постоянная полная – g =3,905 ∙1,5=5,857 кН/м;

временная длительная – υ_l=1,596 ∙1,5 = 2,394 кН/м;

временная кратковременная – υ_sh= 2,964∙1,5 = 4,446 кН/м;

временная полная – υ=4,56∙1,5 = 6,84кН/м;

постоянная + длительная – g+ υ ₁ =5,857 +2,394 =8,251 кН/м.

Панель в целом работает на изгиб подобно широкой балке двутаврового сечения, свободно опирающейся на полки ригеля. Тогда ее расчетную схему, необходимую для нахождения усилий M и Q, можно принять в виде свободно опертой балки с расчетным пролетом .УсилияM и Q для принятой расчетной схемы от действующих погонных нагрузок приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Усилия для расчета панели перекрытия

Вид нагрузки	Усилия в расчетных сечениях
	При γf = 1		При γf> 1
	Момент в середине пролета, кНм	Поперечная сила на опоре, кН	Момент в середине пролета, кНм	Поперечная сила на опоре, кН
Собственный вес панели	Мn,w=16,39	Qn,w=11,02	Мw=18,03	Qw=12,12
Постоянная полная	Мn,γ=23,07	Qn,γ=15,51	Мγ=25,92	Qγ=17,42
Временная длительная	Мnv,l=8,83	Qnv,l= 5,93	Мv,l=10,59	Qv,l=7,12
Временная кратковременная	Мnv,sh=16,4	Qnv,sh=11,02	Мv,sh=19,67	Qv,sh=13,23
Временная полная	Мnv=25,22	Qnv=16,96	Мv=30,27	Qv=20,35
Постоянная+временная длительная	Мn,l=Мn,γ+Мnv,l= 31,9	Qn,l= Qn,γ+ Qnv,l=21,44	Мl= Мγ+ Мv,l=36,51	Ql= Qγ+ Qv,l=24,54
Постоянная+временная полная	Мn= Мn,γ+ Мnv= 48,29	Qn=Qn,γ+Qnv= =32,47	М = Мγ+ Мv= 56,19	Q= Qγ+Qv= =37,77