Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

_materials_Mpos-2011-09(p1-p11)_p8

.pdf
Скачиваний:
39
Добавлен:
12.04.2015
Размер:
5.38 Mб
Скачать

распорки), укладываемые по осям колонн (продольная ось пане- лей-распорок совмещается с разбивочной осью); второй тип (П-2) – доборные (пристенные) панели, укладываемые у стен, с обязательным напуском на продольные стены на 50–100 мм; третий тип (П-3) – « рядовые» панели, укладываемые в промежутках между связевыми и доборными панелями.

Рис. 1. Схемы расположения ригелей в многоэтажных зданиях:

а – поперечная схема; б – продольная схема; 1 – панель перекрытия; 2 – ригель; 3 – колонна; 4 – наружная стена

11

Рис. 2. Раскладка сборных плит перекрытия:

а – ребристых; б – пустотных; МУ – монолитный участок

12

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛИТ СБОРНОГО БАЛОЧНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ

2.1. Ребристая плита

Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия позволяет определить необходимое армирование конструкции

ивыполняется в следующей последовательности:

назначение геометрических размеров плиты и установление эквивалентной схемы сечения;

сбор нагрузок, действующих на конструкцию;

определение максимальных внутренних усилий, возникающих в сечениях конструкции;

определение расчетных характеристик материалов конструкции;

– подбор рабочей арматуры по сечению, нормальному

кпродольной оси элемента;

подбор арматуры в полке плиты;

проверка армирования плиты по сечениям, наклонным

кпродольной оси элемента.

Данные, необходимые для проектирования, представлены в табл. 2.

Таблица 2

Данные, необходимые для проектирования (по заданию)

1

Шаг колонн в продольном направлении, м

6,00

2

Шаг колонн в поперечном направлении, м

6,80

3

Постоянная нормативная нагрузка от массы пола, кН/м2

1,2

4

Временная нормативная нагрузка на перекрытие, кН/м2

6,00

5

Класс бетона для сборных конструкций

B30

6

Класс предварительно напрягаемой арматуры

Ат-IVс

7

Способ натяжения арматуры на упоры

Механич.

8

Условия твердения бетона

Естеств.

9

Тип плиты перекрытия

Ребр.

10

Вид бетона для плиты

Легкий

13

 

 

Окончание табл. 2

 

 

 

 

11

Влажность окружающей среды

 

70 %

12

Класс ответственности здания

 

II

2.1.1. Назначение размеров плиты перекрытия

Рассчитываем рядовую плиту перекрытия П-3. По результа-

там компоновки конструктивной схемы сборного=балочного1360 перекрытия принята номинальная ширина плиты мм. Конструктивная ширина плит перекрытия принимается меньше номинальной на 10 мм, а длина – на 20 мм для получения зазоров, которые необходимы для монтажа конструкций и последующего замоноличивания швов между плитами. Назначаем геометрические размеры сечения ребристой плиты согласно [2, § 50] и рис. 3, раскладка плит показана на рис. 4.

Рис. 3. Поперечное сечение ребристой плиты:

а – размеры поперечного сечения плиты; б – эквивалентное сечение плиты для расчета по I группе предельных состояний

14

Рис. 4. Схема раскладки ребристых плит перекрытия

2.1.2.Сбор нагрузок и усилия, действующие на плиту перекрытия

На плиту перекрытия действуют постоянные (собственный вес, вес пола) и временные нагрузки (от веса технологического оборудования и обслуживающего персонала).

При расчете плиты перекрытия по I группе предельных состояний (по несущей способности) расчет ведется на действие расчетных нагрузок, которые получают путем умножения нормативных нагрузок на коэффициенты надежностиγ по нагрузке. Коэффициенты надежности по нагрузке зависят от вида на-

15

грузки и принимаются по [4, табл. 1, п. 3.7]. Сбор нагрузок на ребристую плиту перекрытия представлен в табл. 3.

 

 

 

 

Таблица 3

Сбор нагрузок, действующих на 1 м2 перекрытия

 

 

 

 

 

 

Вид нагрузки

Нормативная

 

Коэф.

Расчет-

 

 

нагрузка, кН/м2

 

надежн.

ная на-

 

 

 

по нагрузке,

грузка,

 

 

 

 

γ

кН/м2

 

Постоянная:

 

 

 

 

от массы плиты

 

 

 

 

 

= 0,105 м,

0,105·19.9 = 2,1

 

1,1

2,31

 

δ = 1990 кг/м3 (19,9 кН/м3)

 

 

 

 

 

отρ массы пола (по заданию)

1,20

 

1,2

1,44

 

Итого:

3,30

 

 

3,75

 

 

 

 

 

 

 

Временная:

 

 

 

 

 

(по заданию)

6,0

 

1,2

7,2

 

Полная нагрузка:

9,30

 

 

10,95

 

 

 

 

 

 

При проектировании плит перекрытий плотность бетонов

следует принимать: тяжелого бетона – 2500

кг/м3 (25 кН/м3); мел-

козернистого – 2300 кг/м3 (23 кН/м3); легкого марки по плотности D1800 на плотном заполнителе – 1990 кг/м3 (19,9 кН/м3).

Расчетная нагрузка на 1 м длины q при ширине плиты BF´=1,36 =м, 0,95с учетом коэффициента надежности по ответствен= 1 -

ности γ при уровне ответственности γ при

;

I

уровне ответственности= 0,9 ( II γ = 0,95; при уровне ответственности III γ ) для расчетов плиты перекрытия по первой группе предельных состояний равна:

q = 10,95·1,36·0,95 = 14,15кН/м.

Плита перекрытия свободно опирается на ригели перекрытия (рис. 5, а). Следовательно, расчетная схема плиты перекрытия для определения усилий – свободно опертая балка (рис. 5, б).

16

Расчетный пролет при опирании плит по верху ригелей равен расстоянию между линиями действия опорных реакций. При выполнении курсового проекта в режиме работы с ЭВМ ширина сечения ригелей назначается равной 250 мм.

Тогда расчетный пролет плиты перекрытия будет равен:

l0 = L1 - b = 6000 – 250/2 = 5875 мм = 5,875 м. 2

При равномерно распределенной нагрузке, действующей на плиту перекрытия, максимальные расчетные усилия для расчета по I группе предельных состояний равны:

изгибающий момент М =

ql02

=

14,15 × 5,8752

= 61,05 кН·м;

 

 

 

 

 

8

 

8

 

 

поперечная сила Q =

ql0

=

14,15 × 5,875

= 41,60 кН.

 

 

 

2

 

 

 

2

 

 

Рис. 5. К определению расчетных усилий:

а – конструктивная схема опирания плиты; б – расчетная схема плиты и эпюры усилий

17

2.1.3. Расчетные характеристики материалов

Согласно [5, табл. 8*] корректировать заданный класс бетона В30 не требуется, так как для стержневой арматуры класса Ат-IVC допускается минимальный класс бетона В15.

Нормативные и расчетные характеристики легкого бетона (МПа) класса В30 при марке по плотности D1800 при естественном твердении бетона приведены в табл. 4 [5, табл. 12, 13, 18].

Таблица 4

Нормативные и расчетные характеристики бетона

Класс

Вид

 

Прочностные характеристики

Eb

бетона

бетона

 

 

 

 

Нормативные

Расчетные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

,

γ

γ

 

В30

Легкий

22

1,8

17·0,9 = 15,3

1,2·0,9 = 1,08

19500

D1800

 

 

 

 

 

 

Нормативные и расчетные характеристики напрягаемой арматуры (МПа) класса Ат-IVC согласно [5, табл. 19–20, табл. 22–23] приведены в табл. 5.

Таблица 5

Нормативные и расчетные характеристики арматуры

Класс

Вид

 

Прочностные характеристики

 

Es

арматуры

арматуры

 

 

 

Нормативные

Расчетные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,

,

 

 

 

Ат-IVC

Стержневая

 

 

590

510

 

190000

 

 

 

 

 

Назначаем величину предварительного напряжения арма-

турных стержней в

пределах σ = (0,7 − 0,85) ,, тогда

σ = 0,85 ∙ 590 ≈ 500

МПа. Способ натяжения –

механический

18

 

 

 

 

 

 

 

рительного

напряжения = 0,05σ = 0,05 ∙ 500 = 25 МПа.

на упоры. С учетом допустимого отклонения р значения предва-

σ +

= 500 + 25 = 525 МПа < , = 590 МПа

Проверяем выполнение условий [5, п. 1.23]:

и σ − = 500 − 25 = 475 МПа > 0,3 , = 177 МПа.

=Так500как вышеуказанные условия выполняются, принимаем σ МПа.

Предварительное напряжение при благоприятном влиянии

с учетом точности натяжения арматуры будет равно

σ

'1 − ∆γ ) = 500(1 − 0,1)

= 450 МПа,

где ∆γ = 0,1

– при механическом способе натяжения согласно

[5, п. 1.27].

 

 

 

 

При электротермическом способе

натяжения значение

р принимается равным p = 30 +

360

МПа;

здесь l – длина натяги-

 

 

 

l

 

ваемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров).

2.1.4. Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси

Расчётный изгибающий момент

кН м

Приво

дим сечение плиты к расчетному тавровому* = 61,05с полкойв.

сжатой-

зоне (рис. 3, б).

 

hf

 

 

 

 

 

Согласно [5, п. 3.16] при

=

50

 

= 0,143 > 0,1 расчётную

h

 

ширину полки принимаем +

 

350

 

 

 

= 1320 мм.

 

 

Рабочая высота сечения

h0 = h a = 350 − 30 = 320

мм, где

а – расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до нижней растянутой грани сечения.

+Определяем= 15,3 ∙ 1320положение50(320 нейтральной0,5 ∙ 50) = 297,89линии по10-условиюНмм = :

19

зоны= 297,89проходит>в полке* = 61,05, и расчёт

.производим для, прямоугольного

кНм

 

 

кНм

Следовательно граница сжатой

сечения шириной +

= 1320 мм согласно [5, п. 3.15].

 

α/ =

 

* =

61,05 ∙ 10-

 

= 0,03.

 

Определяем значение коэффициента α/:

 

 

+ 0

15,3 ∙ 1320 ∙ 320

 

=высоту0,985

 

По приложению III находим ξ

ζ

.

Определяем относительную граничную= 0,03,

сжатой зо-

ны ξ2 согласно формуле [5, п. 3.12*] в зависимости от вида бетона. Для данного вида бетона

ξ

 

 

 

 

ω

 

 

 

 

 

0,678

 

 

 

 

2 = 1 +

 

σ

 

(1 −

ω

) =

 

 

0,-:; = 0,465.

 

 

 

σ 34

 

 

 

898

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,7

 

 

1 +

 

(1 −

 

)

 

 

 

 

35,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

800

7,7

 

Здесь ω = α − 0,008

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0,8

= 0,8 − 0,008 ∙ 15,3 = 0,678, где α

для легкого бетона; σ 2

= + 400 − σ = 510 + 400 − 315 =

= 595 МПа,σ

= 0,7 ∙ 500 = 315 МПа

(предварительное

на-

пряжение принято с учетом полных потерь); σ ?,@ = 500

МПа,

так как γ < 1.

 

 

 

 

 

 

= 0,465, то коэффициент условий ра-

Так как ξ = 0,03 < ξ2

боты, учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше

γ

η

η

 

 

 

ξ

 

 

0,03

условного предела текучести, можно принять равным [5, п. 3.13]:

- =

(

− 1) A2

 

 

− 1B = 1,2 − (1,2

− 1) C2 0,465 − 1D =

ξ2

где η = 1,2

 

 

 

= 1,374 > η = 1,2,

 

 

для арматуры класса Ат-IV. Принимаем γ - = 1,2.

Вычисляем требуемую площадь сечения растянутой напря-

 

E =

γ

*ζ

 

=

61,05 ∙ 10-

 

= 316 мм .

гаемой арматуры:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

0

 

 

1,2 ∙ 510 ∙ 0,985 ∙ 320

 

Принимаем по сортаменту (прил. 2, табл. П.2.3) 2Ø16 Ат-IVС с площадью Asp = 402 мм2 > 316 мм2.

20

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]