- •1 Нагрузки
- •1.1 Снеговая нагрузка
- •2 Расчетные факторы и конструктивные требования
- •2.1 Бетон
- •2.2 Арматура
- •2.3 Конструктивные требования
- •3 Составление конструктивной схемы здания
- •3.1 Подбор плиты покрытия
- •3.2 Подбор стропильной конструкции
- •3.3 Подбор колонн
- •3.4 Подбор подкрановой балки
- •4.1 Расчет полки плиты на местный изгиб
- •4.2 Расчет плиты в продольном направлении на общий изгиб
- •4.3 Расчет плиты на действие поперечной силы
- •5 Расчет по деформациям
- •5 Расчет подкрановой части колонны
- •6 Расчет центрально нагруженного фундамента
4.2 Расчет плиты в продольном направлении на общий изгиб
На рисунке 4.5 изображена конструктивная схема плиты покрытия.
Рисунок 4.5 – Конструктивная схема плиты покрытия
Если шаг L = 6м, то .
Плита рассчитывается как балка на двух опорах, где - расстояние между центрами площадок опирания (для шага L=6м δ=30):
Нагрузки на плиту покрытия показаны в таблице 4.1.
Таблица 4.2 – Нагрузки на плиту покрытия
№ |
Вид нагрузки |
Нормативная нагрузка, кПа |
Коэффициент надежности по нагрузке, |
Расчетные нагрузки, кПа |
|
Постоянные нагрузки |
|
|
|
1 |
Рулонный ковер: три слоя битулина 0,04(кПа)*3 |
0,12 |
1,3 |
0,156 |
2 |
Стяжка асфальтовая 18,5( )*0,03(м) |
0,555 |
1,3 |
0,7215 |
3 |
Утеплитель: пенобетон 4,5( )* 0,2(м) |
0,9 |
1,3 |
1,17 |
4 |
Обмазочная пароизоляция, 0,05 кПа |
0,05 |
1,3 |
0,065 |
5 |
Собственный вес плиты (m в тоннах) |
1,5 |
1,1 |
1,65 |
|
Временная нагрузка |
|
|
|
|
Снеговая нагрузка (III снеговой район) |
|
|
|
6 |
Длительная |
0,63 |
|
1,8*0,5 = 0,9 |
|
Постоянная и длительная |
|
|
|
7 |
Кратковременная |
0,63 |
|
1,8*0,5=0,9 |
|
Полная нагрузка |
|
|
|
Расчетная схема эпюр Q и M приведена на рисунке 4.6.
Рисунок 4.6 – Расчетная схема эпюр Q и M в расчете плиты на общий изгиб
Переход от поверхностной нагрузки (кПа) к погонной нагрузке (кН/м) при номинальной ширине плиты 3м:
Усилия от этих нагрузок:
Подбор нижней продольной рабочей арматуры.
На рисунке 4.7 изображено фактическое сечение ребристой плиты покрытия.
Рисунок 4.7 – Фактическое сечение плиты покрытия
В расчете фактическое сечение заменяют расчетным, которое значительно упрощает расчет. При этом окончательный результат имеет отклонение от реального 3%.
На рисунке 4.8 показано расчетное сечение плиты покрытия. При чем в дальнейшем может быть изменено.
Рисунок 4.8 – Расчетное сечение плиты покрытия
Значение b в дальнейшем может быть изменено.
Значение a принимаем предварительно:
Тогда
.
По работе /5; таблица Б.1/ по значению по интерполяции определяем значение ζ и ξ:
При определении должны выполняться следующие условия:
Если , то увеличиваем толщину полки плиты кратно 5мм.
Должно выполняться условие:
/2; формула 25/
Где
(А-IV)
Проверяем .
– условие выполняется.
Так как по заданию класс рабочей арматуры A-IV, учитывается ее возможность работы выше условного предела текучести.
Это явление в расчетах учитывается коэффициентом :
/2; п. 3.13/
Так как не может быть больше η, то принимаем .
Тогда требуемая площадь растянутой арматуры будет равна:
Площадь сечения арматуры подбираем для фактического сечения, учитывая то, что арматура устанавливается в двух продольных рёбрах.
Установку арматуры производим исходя из следующих условий:
, при этом , подобранная по сортаменту, должна быть как можно меньше;
в плите (в фактическом сечении) устанавливаем симметрично 2 или 4 стержня (тогда в ребре соответственно 1 или 2);
Арматуру размещаем в фактическом сечении с учетом минимальной толщины защитного слоя.
Минимальный размер ребра , но он может быть увеличен кратно 5 мм.
Площадь сечения подбираем по работе /5; таблица Б.2/.
Фактическое размещение подобранной арматуры показано на рисунке 4.9.
Рисунок 4.9 – Фактическое размещение рабочей арматуры в сечении плиты покрытия
Вычисляем a и :
Где – площади сечения стержней; – расстояние центров тяжести стержней от низа плиты.
В дальнейших расчетах используем только фактическое значение , и .
Проверка прочности
Учитываем то, что применяемая арматура класса A-IV имеет условный предел текучести. В этом случае рассчитанное сопротивление арматуры умножается на коэффициент /2; п. 3.13/.
Так как не может быть больше η, то принимаем .
Поэтому
Учитываем, что . Если , то увеличиваем на 5мм и проверяем условие .
Несущая способность сечения равна
Должно выполняться условие: если - то прочность изгибаемого элемента (ребристой плиты покрытия) обеспечена.
- несущая способность плиты обеспечена.
Если - то увеличиваем /5; таблица Б.2/.