Проектирование одноэтажного промышленного здания в городе Харькове, страница 7

4 Расчет предварительно напряженной плиты покрытия

4.1 Расчетная схема

Рис.5.Расчетная схема и расчетное поперечное сечение ребристой плиты

Размеры плиты:

¾  длина плиты l = 6м

¾  ширина плиты В = 3,0м

¾  толщина полки hf = 40мм

4.2 Определение нагрузок

Таблица 10 – Нагрузки, действующие на покрытие

Нагрузки

Нормативные

γf

Расчетные

Постоянные

Гидроизолционный ковер

0,10

1,35

0,14

Цементная стяжка (δ=20 мм, γ=2 т/м3)

0,02.2.10=0,40

1,35

0,54

Утеплитель из пенобетона (δ=120 мм, γ=0,5 т/м3

0,12.0,5.10=0,60

1,35

0,81

Плита ребристая (масса 2,4 т)

2,4.10/3.12=1,33

1,35

1,80

Ригель (балка решетчатая двускатная, m=4,1 т)

4,1.10/6.12=0,57

1,35

0,77

ИТОГО:

3,00

4,05

Временные

Снег p (г. Гомель, I Б район)

0,80

1,50

1,20

ИТОГО:

0,8

1,20

Суммарные

Полные q

3,80

5,25

Длительно действующие q1

3,00

4,05

Таблица 11 – Нагрузки действующие на плиту, кН¤м

Нагрузки

Нормативные

gf

Расчетные

Постоянные

Элементы кровли

В том числе от веса плиты

4,5

2,8

-

1,15

5,36

3,22

Временные

Снеговая p при шаге балок 6 м

В т. ч. длительно действующая, pl

1,2

-

1,5

-

1,8

-

Суммарные

Полные, q

Длительно действующие, ql

В том числе кратковременные qsh

5,7

4,5

1,2

-

-

-

7,16

3,22

1,8

Таблица 12 – Прочностные и упругие характеристики материалов, МПа

Материал

Сопротивление материалов

Модуль упругости

норма-тивное

расчетное

расчетное на поперечную силу

1 Арматура класса S1200 (fук, fуд, Еs), МПа

1200

1000

190×103

2 Арматура класса S500 (fук, fуд, Еs), МПа

500

450

360

200×103

3 Бетон класса С 50/60

3.1 На сжатие (fск, fcd, Есж), МПа

50

33,3

37×10-3

3.2 На растяжение (fс, fctd), МПа

2,9

1,93

4 Бетон класса  С 25/30

4.1 На сжатие (fск, fcd)

25

16,6

29,5×10-3

4.2 На растяжение (fс, fctd)

1,65

1,1

4.3 Расчет прочности плиты по нормальным сечениям

Подбор продольной арматуры дается в таблице 13.

Таблица 13 – Подбор продольной арматуры

Обознач.

Результат

1.

Нагрузки и усилия

1.1.

q, kH/м

7,2

1.2.

x = l0/2

2,99

1.3.

M = ql02/8, kH/м

32,0

2.

Сечение при x = l0/2

2.1.

h, м

0,40

2.2.

h0 = h - cp, м

0,34

2.3.

b, м

0,16

2.4.

Mf = αfcd(hfbf)(h0 - hf/2), kHм

1116,38

3.

Сечение арматуры

3.1.

αm = Msd/(αfcdbfh02), м2

0,002

3.2.

ξ = 1 - (1 - 2αm)1/2

0,002

3.3.

x = ξ h0, м

0,001

3.4.

Asp = fcdbfξh0/fyd, cм2

0,82

3.5.

Принято:

состав сечения

S1200 4 Ø

10

площадь см2

3,14

4.

Несущая способность

4.1.

ξ = fydAspfcdbfh0

0,008

4.2.

ω = 0.85 - 0.008fcd

0,584

4.3.

σs,lim = fpd+400-σpm,t-Δσpm,t, МПа

, где fpd=0,9fyk/γs

917

4.4.

Δσpm,t=1500σpm,t/fpd -1200, МПа

283

4.5.

σsc,u, МПа

500

4.6.

ξlim = ω/(1+(σs,lim/σsc,u)(1-ω/1.1))

0,314

4.7.

ξ = fydAspfcdbfh0 <= ξlim

0,008

4.8.

x = ξ h0, м

0,003

4.9.

αm = ξ(1 - ξ/2)

0,008

4.10.

M1 = αmfcdbfh02, kHм

122,0

4.11.

M1 ><M

122,0>32,0

Несущая способность обеспечена