Расчет предварительно напряженной плиты покрытия

Страницы работы

Фрагмент текста работы

3  РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ

Расчет предварительно напряженной плиты покрытия

3.1 Определение нагрузок

Таблица 3.1 -  Нагрузки, действующие на покрытие

Нагрузки

Нормативные

γf

Расчетные

Постоянные

1.Гидроизоляционный ковер

0,1

1,35

0,14

2.Цементная стяжка (δ=20 мм, γ=2 т/м3)

0,4

1,35

0,54

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

0,6

1,35

0,81

4.Плита ребристая (масса 6,8 т)

1,9

1,15

2,19

Итого

3

3,67

Временные

5.Снег, р

0,8

1,5

1,2

6.В т.ч. длительнодействующая, р1

0

1,5

0

Суммарные

7.Полные, q

3,8

4,87

8.Длительнодействующие,q1

3

3,67

3.2 Расчет полки плиты

Принимаем высоту сечения настила h = 455 мм, ширину продольных ребер понизу – 8 см, толщину верхней полки hf = 30 мм, расстояние между осями поперечных ребер 1,5 м, высоту промежуточных поперечных ребер – 150 мм, высоту среднего и крайних ребер с целью увеличения жесткости плиты – 250 мм.

Для изготовления плиты используется класс бетона С25/30. Полка армируется сварными сетками с рабочей арматурой из стали класса S400, поперечные ребра – сварными каркасами, а продольные предварительно напряженной термически упрочненной стержневой арматурой периодического профиля класса S800.

Натяжение арматуры производится на упоры.

Расстояние между осями поперечных ребер равно 3 м.

Полка представляет многопролетную конструкцию с наибольшими размерами поля:

м  м

Расчетная постоянная нагрузка на 1 м2 полки согласно таблицы

кПа

Так как <, то усилия в плите определяем с учетом ее опирания по всему контуру и перераспределения усилий вследствие пластических деформаций:

Армирование принимаем в виде сварной сетки из арматуры диаметром 3 мм класса S400, укладываемой по середине толщины плиты.

мм

 мм

мм

мм

Принимаем As2/As1=0,35, тогда моменты, подсчитанные по формуле , составят:

.

Подставляем полученные значения в основное уравнение:

см2/м;         см2/м.

Принимаем сварную сетку марки  ГОСТ 8478-81 с площадью сечения арматуры в направлении  см2/м > 4,68 см2/м, в направлении  > 1,64 см2/м.

3.3 Расчет поперечного ребра

Поперечное ребро рассматривается как свободно лежащая балка на двух опорах. Расчетный пролет принимается равный расстоянию между осями продольных ребер:

м

Нагрузки:

Постоянная расчетная нагрузка на ребро:

          от собственного веса ребра

кН/м

          плиты

кН/м

Расчетная снеговая нагрузка на ребро:

кН/м

Расчетный изгибающий момент в пролете:

кН·м

Расчетная поперечная сила:

кН

Расчетные усилия в ребре от постоянной нагрузки и сосредоточенной от веса рабочего с инструментом кН.

кН·м

кН

Наиболее невыгодной является первая комбинация нагрузок.

Ребро армируется одним плоским каркасом. Рабочая арматура класса S400 (fyd = 365МПа). Тавровое сечение ребра рассчитывается как прямоугольное с шириной полки:

мм < мм.

мм

;    

мм

мм < мм

Требуемая площадь сечения арматуры:

см2

Принимаем 1Ø12 S400, As = 1,131 см2.

Проверяем условие

 <  < кН

3.4 Расчет продольного ребра

3.4.1 Определение нагрузок и расчетных усилий

Расчетные нагрузки:

          от собственного веса покрытия:

кН/м

          снеговая:

кН/м

          полная:

кН/м

Расчетный пролет:

м

Расчетные усилия:

кН·м

кН

3.4.2  Предварительный подбор сечения продольной арматуры

Проверка прочности продольных ребер сводится к расчету изгибаемого элемента таврового сечения с полкой в сжатой зоне. Ширина полки мм, толщина мм. Рабочая высота сечения при наличии двух напрягаемых стержней:

мм

Арматура класса S800, fyd = 665 МПа.

Проверяем условие:

кН·м >  кН·м.

Следовательно, граница сжатой зоны проходит по полке.

;    

Требуемая площадь сечения арматуры:

см2

Принимаем по 2Ø18 S800 в каждом ребре Ap = 1,785 см2.

Уточняем рабочую высоту сечения:

мм.

3.4.3 Определение геометрических характеристик приведенного сечения

Модуль упругости бетона класса С25/30 Ecm = 25,9·103 МПа, арматура класса S800 – Es = 190·103 МПа.

Площадь приведенного сечения:

см2

Статический момент сечения относительно нижней грани ребра:

см3

Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до нижней грани ребра:

см

см

Момент инерции приведенного сечения относительно центра тяжести:

см4

Моменты сопротивления:

см3

см3

3.4.4 Предварительное натяжение арматуры и его потери

Принимаем для натяжения арматуры механический способ.

МПа

1. Первые потери:

- потери от релаксации напряжений в арматуре:

кН

- потери от температурного перепада:

кН

- от деформации анкеров:

,

где      - длина натягиваемого стержня;

           - деформация анкеров, мм;

           - модуль упругости напрягаемой арматуры.

кН

- потери от деформации стальной формы:

кН

- потери, вызванные упругой деформацией бетона:

;

;

кН

мм

м4

кН

Усилие предварительного обжатия , действующее после передачи усилия на конструкцию в момент времени  определяется по формуле:

кН

кН < кН

2. Вторые потери:

- реалогические потери:

;

где      - ожидаемое значение усадки бетона к моменту времени t;

где      - предельные значения части усадки, принимается по табл. 6.3 СНБ [1];

% (при влажности 80%).

           - функция развития усадки бетона во времени, определяемая по формуле:

;

где     t – возраст бетона, для которого рассчитывается величина части усадки;

          ts – возраст бетона к моменту окончания влажностного хранения бетона

Похожие материалы

Информация о работе