Розрахунок монолітної плити машинного приміщення вантажного ліфта

Розділ другий

”Розрахунково - конструктивний”

2.1. Розрахунок монолітної плити машинного приміщення

вантажного ліфта

2.1.1. Збір навантажень на плиту

Монолітне перекриття над шахтою вантажного ліфта має розміри в плані 2,1 х 2,2 м.

Плиту розглядаємо як пружну, защемлену по контуру. Для такої плити визначаємо максимальні значення проміжних Мsp моментів і опорних Мsup моментів.

Попереднє навантаження на монолітну плиту визначаємо з урахуванням всіх завантажень. Значення розрахункових згинаючих моментів  визначаємо як суму пролітних і опорних моментів від навантажень піднімаючих механізмів ліфта і рівномірно розподіленого навантаження на 1м² монолітної плити. Розрахунок проводиться двічі.

 Розрахунок несучої здатності балочної плити перекриття при завантаженні зосереджених сил в місцях незнімних механізмів ліфта.

Р1=56,4кН-навантаження на буфер кабіни ліфта;

Р2=39,5кН-навантаження на направляючі тяги.

Враховуються всі навантаження, які діють одночасно з урахуванням коефіцієнта динамічності.

Рис. 2.2.1 Розміри монолітної ділянки

Визначаємо максимальні значення моментів плити балочного типу (вирізаємо смугу плити шириною 1м) в напрямку короткої сторони l₀₁.

Для розрахунку використовуються табличні формули визначення згинаючих моментів і переміщень в статично-невизначених одно пролітних балках.

        

Рис. 2.2.2 Розрахункові схеми завантаження монолітної ділянки

Для першої схеми завантаження:

_;

_.

Для другої схеми завантаження:

Для сумарної епюри моментів:

Таблиця 2.2.1

Збір навантаження на 1 м² плити

Вид навантаження	Нормативне навантаження, кН	Коефіцієнт надійності за навантаженням, gf	Розрахункове навантаження, кН
Постійні
- цементно-піщана стяжка t=0.02 м,  r=20 кН/м3	0.4	1.2	0.48
- шлакобетонний шар t=0.05 м, r=16кН/м3	0.8	1.2	0.96
- плита перекриття t=0.12 м,    r=25 кН/м	3.0	1.1	3.3
- машинне обладнання	3.6	1.1	3.96
Всього	7.8		8.7
Тимчасове навантаження	0.8	1.3	1.04
Всього	8.6		9.74

Повне розрахункове навантаження g=9.74 кН/м².

Сумарне навантаження на плиту:

При пружньому розрахунку максимальні згинаючі моменти на смугу плити шириною 1 визначаємо за формулами:

- для пролітних моментів:

-  для опорних моментів:

a₁, a₂, b₁, b₂ – табличні коефіцієнти для розрахунку плит, опертих по контуру при рівномірно розподіленому навантаженні, визначаються в залежності від співвідношення сторін і способу опирання (додаток 8, [1]).

Рис. 2.2.3 До пружнього розрахунку монолітної ділянки

Методом алгебраїчного сумування визначаємо значення згинаючих пролітних і опорних моментів від всіх навантажень в напрямку короткої сторони l₀₁:

М_sp=М₁+М_max=0.83+15.98=16.81 кН×м;

М_sup=M_I+M_A=2.03+24.68=26.71 кН×м.

2.1.2 Розрахункові дані

Для бетону класу В15: R_b=8.5 МПа, R_b,ser=11.0 МПа, R_bt=0.75 МПа, R_bt,ser=1,15 МПа, g_b2=0.9, E_b=23000 МПа.

Для арматури із сталі класу А-400C (Æ 6-8 мм) R_s=355 МПа, R_sw=285МПа;  

А-400C (Æ 10-40 мм) R_s=365 МПа, R_sw=290 МПа, E_s=20000 МПа.

Для дротової арматури класу ВР-I: R_s=365 МПа, R_sw=265 МПа (Æ 4мм);

R_s=360 МПа, R_sw=265 МПа (Æ 5 мм).

2.1.3 Розрахунок арматури плити

Арматуру сітки плити розраховуємо із значенням моментів, вирахуваних методом лінійно-пружної постановки. Розрахунок зусиль по пружній схемі за допомогою таблиць в достатній мірі умовні, що приводить інколи до перевитрат матеріалів.

Підбір перерізів арматури на 1 м ширини плити при товщині h=12 см; h₀₁=12-1.5=10.5 см; h₀₂=12-2.2=9.8 см.

В прольоті М_sp=16.81 кН×м

Приймаємо арматуру 9 Æ 8 A-400C A_sp=4.53 см².

В напрямку l₀₂ приймаємо таку ж кількість арматурних стержнів на 1 п.м.

На опорах плити М_sup=26.71 кН×м

Приймаємо 7 Æ 12 А-400C A_s=7.92 cм².

Коефіцієнт армування

m_S,% > m_{S,% min}=0.05 %.

2.1.4 Розрахунок монолітної плити по прогинам

Після розрахунку плити за міцністю визначаємо прогини і ширину розкриття тріщин.

Приблизна оцінка прогину плити, працюючих у двох напрямках проводиться за формулою:

    при 2 > l₀₂/l₀₁ > 0.5.

Якщо плита оперта по контуру, то l визначається двічі, для кожного з напрямків. З метою спрощення розрахунку для середніх ділянок монолітних ребристих перекриттів допускається приймати  l=0,5.

При визначенні граничних прогинів f_n по наближеній формулі статично-невизначених конструкцій, значення граничної кривизни приймаємо рівним:

=   

де

     

При визначенні кривизни приймаємо середнє значення h₀, яке рівне:

h₀=0.5(h₀₁+h₀₂)=0.5(10.5+9.8)=10.15 cм;

 де  

 

=   

при визначенні величина прогину

=

f_u^×= , де

Для плити, яка розглядається в відповідності з отриманими результатами:

f_u^×= 

f_u^×=

Тоді f_u=0.5(1.02-0.84)+0.84=0.93 см.

Прогин f_u=0.93 см <

2.1.5 Розрахунок по розкриттю тріщин

Величину розкриття тріщин, нормальних до поздовжньої осі, визначаємо по емпіричній формулі:

 де

Ширина розкриття тріщин при сумісній дії навантаження

а_crc=0.02 < [a_crc]=0.4 – умова задовольняється.

2.1.6 Армування балки

Робочу арматуру в балках БМ1; БМ2; БМ3 із конструктивних рішень призначаємо по мінімальному відсотку армування балки:

А_S=0.0025×b×h₀=0.0025×38×56=3.32 см²

Приймаємо на опорах і в прольотах балки робочу арматуру в кількості 3 Æ 12 A400C; А_S=3.39 cм².

Поперечна арматура ставиться конструктивно, але крок не більше як S=h/2 і не більше 150 мм. Приймаємо S=150 мм.

Немає необхідності також в перевірці балок по утворенню і розкриттю тріщин, а також в роботі по деформаціям (визначенні прогинів).