Расчет ребристой плиты перекрытия. Расчёт полки плиты. Подбор арматуры продольных ребер плиты. Расчет поперечной арматуры продольных ребер

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Исходные данные для перекрытия:

Шифр 52, S7.

- длина здания  84 м;

- ширина здания  15м;

- высота этажа  4,2м;

- количество этажей  4;

- нормативная длительно действующая полезная нагрузка  6кПа;

- нормативная кратковременно действующая нагрузка  1,5кПа;

- условное расчетное сопротивление грунта  0,25кПа;

- вес пола  0,8кПа;

-район строительства I;

- класс арматурной стали для изгибаемых элементов  А- III;

- класс арматурной стали для колонн и фундамента  А-II;

- класс бетона  В15.

1. Расчет ребристой плиты перекрытия.

Рисунок 1.1 - Поперечное сечение ребристой плиты.

Рисунок 1.2 - Расчетное сечение ребристой плиты

Площадь плиты определяем по формуле

 ,

где    - площадь плиты без ребер;

2bp∙hпл - площадь ребер плиты.

Апл=(1470-2∙80)∙60+2∙80∙350=1364 см2

Приведенная толщина плиты:

 , где bпл н - номинальная ширина плиты ,см.

Постоянная нагрузка от собственного веса покрытия определяется по формуле

 , где ρб-плотность железобетона , равная 25 кН/м3;

Gn=0,0909∙25=2,27 кПа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Расчёт полки плиты.

Нагрузки, действующие на плиту, определяем в форме таблицы2,1.

Таблица 2,1- Поверхностная  нагрузка на 1 м2 перекрытия.

Вид нагрузки

Нагрузки, кПа

Нормативные

γf

Расчётные

 Постоянные

вес пола

Собственный вес

0.8

2.26

1.2

1.1

0.96

2.49

Итого

3.26

3.45

 Временные

длительные кратковременные

6

1.5

1.2

1.4

7.2

2.1

Итого

7.5

9.3

Суммарные

Полные

В т.ч. длительные

10.76

9.26

12.75

10.65

Полка плиты рассчитывается как балка шириной 1 м. Расчётная схема полки и эпюра изгибающих моментов показаны на рисунке 2,1.

.

Рисунок 2,1- Расчётная схема полки плиты и эпюра моментов.

Определим изгибающий момент с учётом пластической деформации и принимаем

,

где  l0 – расчётный пролет полки, равный расстоянию в свету между продольными ребрами, м

l0 = bк – 2bр =1,19 –  = 1,03 м

– полная расчётная нагрузка,

 

 

Назначим экономически целесообразную толщину плиты. При единичном значениии ширины плиты получим формулу:    

где - высота полки плиты, м а = азcб + d/2 = 20 + 6/2 =23 мм

 м

Рисунок 2,2. Расчётные сечения полки плиты а) для расчета сетки С-1, воспринимающей пролетный момент Мпр, б) для расчета сетки С-2, воспринимающей опорный момент Моп, при В15   и  АIII:

Rb=7.83 МПа,  Rs=355 МПа, d=6 мм.

1.        Вычислим коэффициент В0 по следующей формуле:

где Rb – расчетное сопротивление бетона В15        b – ширина полки плиты, b = 1м

- изгибающий момент с учетом пластических деформаций, кН·м.

2.     Найдем значение относительной высоты сжатой зоны бетона  по формуле

, где - граничное значение высоты сжатой зоны бетона

  где: ,             

- расчетное значение сопротивления арматуры полок, равное 355 МПа МПа

Т.к. , т.е. 0,25<0,655,следовательно условие выполняется

3.       Определим требуемую площадь арматуры на 1 п.м. длины полки:

Принимаем арматуру 76 АIII , АS=198 мм2,

 мм2

Назначим шаг рабочей и распределительной арматуры: n 7 6 то S =

по ГОСТ 3279-85 подбираем сетку

Для сетки С2 определяем длину заготовки

Определим несущую способность при принятом армировании:

Найдем значение коэффициента :                        <, т.к. 0,475<0,655

Коэффициент               

Определим момент                кН·м

пр = 1.23, следовательно, несущая способность плиты при принятой арматуре достаточна для восприятия действующих нагрузок.

3. Подбор арматуры продольных ребер плиты

Рисунок 3,1-Расчетная схема плиты.

Определим максимальный: изгибающий момент и поперечную силу

, ;

  кН, где  кН/м;

=5610-80 = 5,53 м

 кН·м.

  кН

Подбор продольной арматуры. Характеристики бетона и арматуры:

Тяжелый бетон В15 МПа, Rb∙γ=8,7∙0,9=7,83 МПа, Rb,ser =11,0 МПа, Rbt=0,76 МПа,

Rbt,ser =1,15 МПа, Еb=23,0 ·103 МПа.

Арматура класса А III: Rs=365 МПа, Rsw=290 МПа, Es=200·103 МПа.

Определяем нормативный изгибающий момент:

где      

a – привязка, назначением 60;

мм

кНм.

Т. к., нейтральная ось не выходит за пределы полки, следовательно,  расчет арматуры ведем для прямоугольного сечения с шириной м

Подбор арматуры:

1. Вычисляем коэффициент  :            

2. Находим значение коэффициента :

3.           Определяем высоту сжатой зоны бетона:             м              мм

Так как x=19,3мм < =50мм, значит, нейтральная ось не выходит за пределы полки.

4.         Определим требуемую площадь арматуры

 мм2

Принимаем арматуру: 2Æ18  АIII, As=509 мм2.

Тогда площадь поперечного сечения одного стержня равна:

 мм2

Проверка прочности несущей способности нормального сечения при принятом армировании:

1) Определяем  относительную высоту сжатой зоны бетона:

,

ho=h-a=400-29=371 мм а = азcб + d/2 = 20 + 18/2 =29 мм

2) Находим высоту сжатой зоны бетона х:

 м <   м, следовательно, нейтральная ось не выходит за пределы плиты и

3) Определяем момент:

> Mmax

Так как , то первое слагаемое равно нулю, получим

 кН·м

Так как Мmax<   (58,49<66,14), несущая способность нормального сечения плиты при принятом армировании достаточна для восприятия действующих нагрузок, следовательно, арматура выбрана правильно.


4.Расчет поперечной арматуры продольных ребер.

Рисунок 4,1 – Схема каркаса Кр1

Рисунок 4,2 –расчетная схема плиты

b=2·bp=2·0.08=0.16

ho=h-a=400-29=371мм

Rb=7.83 MПа;   Rbt=0.76∙0.9=0.68 MПа;    Rsw=285 МПа.

Asw=2·Asw1=2·28,3=57 мм2.

 кН/м

 кН·м.

  кН

 кН

1) Проверка достаточности бетонного сечения

,

0.0015 – коэффициент армирования поперечной арматуры

   - коэффициент приведения арматуры к бетону.

Qmax<0.3·0.92·1.07·0.16·0.371·7.83·103=137.3  кН

42.8 кН <137.3  кН

Qmax<137.3 кН,  следовательно, принятые размеры бетонного сечения достаточно.

2) Проверка необходимости расчета поперечной арматуры:

Qmax> =0,6∙0,16∙0,371∙0,68∙103=24,2 кН

где   для тяжелого бетона

Так как Qmax=42,8 кН >24,2  кН, значит одного бетонного сечения недостаточно для восприятия нагрузки и необходим расчет поперечной арматуры

Так как Ql/4=21.15kH<24.2 kH,то арматура ставится конструктивно

S1=150мм

.3)Определение требуемого шага поперечных стержней    

Поперечная арматура обеспечивают прочность наклонных сечений ребристой плиты на действия поперечной силы. Арматура устанавливается в ребрах плиты.

Расчитываем требуемое погонное усилие:               кН/м

Где

Максимальное значение погонного усилия в хомутах qsw max:

 

  кН/м

 кН/м

Окончательно принимаем =32,64 кН/м

Найдем шаг поперечной арматуры в средней зоне плиты

S2=мм =0.3 м  (500 мм)

Проекция наклонной трещины:

, где

<0.5

 м

Из расчетов видно, что С0>2h0=2∙0,371=0,742,поэтому принимаем С0=2h0=0,742 м

Проверяем прочность наклонного сечения по поперечной силе при принятой арматуре.

 кН/м

 м

 

  кН

со=2ho=0.742 м

 кН

Сума несущих способностей:

 кН

Так как Q=103.8 кН  > Qmax=42.8 kH, то прочность  наклонного сечения обеспечена.

5. Подбор монтажной арматуры

В качестве расчетной схемы принимается двухконсольная балка. Расстояние между опорами принимается равным расстоянию между петлями для монтажа плит:

 где а

Рисунок 5,1 –Расчетная схема плиты при подъеме и монтаже.

Нагрузкой является собственный вес плиты:

  кН/м, где  =2,26 кН/м,

kq=1.4

 кН/м,

При транспортировке, коэффициент динамичности  kq=1.6

 кН/м,

1)    Определим отрицательный изгибающий момент

Моп= кН·м,

.

Рисунок 5,2–Расчетное сечение ребристой плиты

2)Определим рабочую высоту hо!=h-a

х- высота сжатой зоны бетона в стадии монтажа.

hом=400-23=377 мм=0,377 м а=азащ+d/2=20+6/2=23 мм

dм=6 мм.AIII

Отпускная прочность бетона не менее 70% проектной

Rbm=0.7∙Rb=0.7∙8.7=6.09 МПа

3) Вычисляем коэффициент Во:

4) Определяем коэффициент

5) Определяем требуемую площадь арматуры:

 мм2

Аs.тр=23,8<As=57

На один каркас (ребро)  равно

 мм2

Принимаем арматуру  Æ6 AIII As=28,3 мм2.

6)Проверка прочности консоли:

 кН

Рисунок 5,3–Схема монтажной плиты

7) Определяем диаметры арматуры монтажных петель

Усилие на монтажную петлю определяют на 3 петли

 кН;

 кН;

Требуемая площадь Аs мп одной петли определяем из выражения:

Похожие материалы

Информация о работе