Расчёт и конструирование многопустотной железобетонной плиты перекрытия

Страницы работы

Содержание работы

Содержание

Исходные данные                                                                       1

Сборный вариант

Расчёт и конструирование плит перекрытия                          2

Монолитный вариант  

Расчёт и конструирование плит перекрытия                                                                                                           6

Расчёт и конструирование второстепенной балки                                                                                                           8

Список использованной литературы                                       13

Исходные данные

Размеры здания – 21 x 62 м (сетка колонн 7 x 6,2 м).

Кол–во этажей – 3.

Высота этажа – 4,2 м.

Постоянная нагрузка – 1,3 кПа.

Полная временная нагрузка – 6,2 кПа.

Длительная часть временной нагрузки – 4,2 кПа.

Напрягаемая арматура – A-IV.

Рабочая арматура – А-III.

Конструктивная арматура – А-I, Вр-I.

Место строительства – г. Пермь.

Сборный вариант

Расчёт и конструирование плит перекрытия

Будем конструировать многопустотную железобетонную плиту перекрытия.

1.Сбор нагрузок на рабочую площадку.

Наименование нагрузки

Нормативная нагрузка, кН/м2

коэффициент  запаса γf

Расчетная нагрузка, кН/м2

1. Постоянная нагрузка:

а) асфальтобетонный пол:

1,00

1,30

1,30

б) плита перекрытия:

3,00

1,10

3,30

2. Временная нагрузка:

а) длительные:

4,20

1,20

5,04

б) кратковременные:

2,00

1,30

2,60

Итого временных:

6,20

1,20

7,44

Итого длительных:

8,20

9,44

Всего:

10,20

12,04

2. Проектирование плиты.

                        Определение расчётной длины плиты.

L = l1-b-20 = 6200-150-20 = 6030 мм.

lр = l1-b-20-a = 6200-150-20-110 = 5920 мм.

            Расчётная схема.

— расчетная нагрузка на перекрытие,

a = 1 м (ширина плиты).

q = 12,04*1 = 12,04 кН/м.

Мmax = 12,04*5,922/8 = 52,74 кН*м.

Qmax = 12,04*5,92/2 = 35,64 кН.

                                                                                   qн = q0н * a = 10,2*1 = 10,2 кН/м

Мmaxн = 10,2*5,922/8 = 44,68 кН*м.

Qmaxн = 10,2*5,92/2 = 30,19 кН.

Расчётные характеристики бетона и арматуры.

Используем бетон В25.

            Rb = 14,5 МПа.

            Rbt = 1,05 МПа.          [1]

Eb = 3*103 МПа.

Арматура [1]: А-III.

            Rs = 365 МПа.

Rsc = 365 МПа.

Es = 19*104 МПа.

            Компоновка сечения плиты.

            Расчётная схема плиты.

3. Проверка прочности плиты.

            а). Расчёт прочности нормальных сечений.

Принимаем, что сжатая зона находится в полке.

Применяем табличный метод расчёта.

α0 = Мmax/(Rbb2*bf*h02) = 52,74 (кН*м)/(1,45 (кН/см2)*0,9*98 (см)*192 (см)) = 0,114.

По таблицам определяем: ξ = 0,121; η = 0,940.

Атрs= Мmax/(Rs* γs6*η*h0) – требуемая площадь сечения продольной арматуры;

γs6 = 1,2 - (1,2-1)*(2*ξ/ξR-1) ≤ 1,2

ξR = ω/(1+σSRSC,u*(1-ω/1,1)) , где

ω – коэффициент полноты эпюры напряжений; для тяжёлого бетона ω = 0,85-0,008*Rb = 0,734;

σSR = Rs ;

σSC,u = 500 МПа.

ξR = 0,734/(1+365/500*(1-0,731/1,1)) = 0,5896.

γs6 = 1,2-0,2*(2*0,121/0,5896-1) = 1,318 > 1,2 => γs6 = 1,2.

Атрs= 52,74 (кН*м)/(36,5 (кН/см2)*1,2*0,94*19 (см)) = 6,75 см2 = 675 мм2.

По сортаменту арматуры принимаем: 3 стержня d = 20 мм, общая площадь

Афs= 942 мм2.

Определяем высоту сжатой зоны X.

Проверяем соотношение величин Rsфs и Rbb2*bf*hf ,

Rsфs = 36,5 (кН/см2)* 9,42 (см2) = 343,83 кН;

Rbb2*bf*hf = 1,45 (кН/см2)*0,9*98 (см)*3,1 (см) = 396,46 кН.

Rsфs < Rbb2*bf*h=> X = Rsфs /Rbb2*bf =343,83 (кН)/1,45 (кН/см2)*0,9*98 (см) =

= 2,688 см .

ξ = X/h0 = 2,688/19 = 0,142 < ξR = 0,547.

Проверка прочности:

Мmax ≤ Rbb2*bf*X*(h0-X/2)=1,45(кН/см2)*0,9*98(см)*2,688(см)*(19(см)-2,688(см)/2) =

= 6069,57 кН*см = 60,70 кН*м.

Вывод: прочность нормальных сечений обеспечена.

            б). Расчёт прочности наклонных сечений.

                                                                                                                                                                                                                                 S1 принимаем 110 мм.

                                                                       S2 принимаем 165 мм.

Принимаем для хомутов арматурную проволоку Вр-I, d = 6 мм.

R = 290 МПа.

Проверка прочности по сжатой наклонной полосе.

Qmax ≤ 0,3*φω1b1* Rbb2*b*h0 ;

φω1 = 1+5*α*μ ≤ 1,3  где

α = Es/Eb = 19*104 (МПа)/ 3*103 (МПа) = 63,33;

μ = А/(b*S1)= Asω1*n/(b*S1)= 3,14*36(мм2)*3/(4*407,6(мм)*110(мм)) = 0,00189;

φω1 = 1+5*63,33*0,00189 = 1,5985 => φω1 = 1,3

φb1 = 1-0,01*Rb = 1-0,01*14,5 = 0,855.

Qmax = 35,64 кН.

0,3*φω1b1* Rbb2*b*h0 = 0,3*1,3*0,855*1,45 (кН/см2)*0,9*40,76(см)*19(см) = 336,9 кН.

Qmax ≤ Qb + Q;

Qb = Мb/c, где

Мb – момент воспринимаемый сжатым бетоном;

с – длина проекции опасной наклонной трещины;

Мb = 2*(1+φf)*Rbt*b*h02 ;

φf = 0,75*(bf – b)*hf /(b*h0) ≤ 0,5;

bf  принимаем равным b+3* hf ;

φf = 0,75*(500,6(мм)-407,6(мм))*31(мм)/(407,6(мм)*190(мм)) = 0,028

Мb = 2*(1+0,028)*0,105 (кН/см2)*40,76(см)*192 (см2) = 3176,54 кН*см = 31,77 кН*м.

с = √(Мb/q);

q = R*A/S1 = 29 (кН/см2)*0,8478 (см2)/11(см) = 2,235 (усилие в хомутах на 1 см).

с = √(3177 (кН*см)/2,235 (кН/см)) = 37,7 см; принимаем : с = с0 = h0 = 40,76 см.

Qb = 3177 (кН*см)/40,76 (см) = 84,28 кН.

Q = q0 = 2,235(кН/см)*40,76(см) = 84,25 кН.

Qb + Q = 84,28 (кН) + 84,25 (кН) = 168,53 > Qmax .

Вывод: условия по прочности наклонных сечений удовлетворяются.

Армирование плиты (КП1.ЖБК.09-1-КЖ.И-П2).

Похожие материалы

Информация о работе