Проектирование и расчет сборных железобетонных конструкций четырехэтажного каркасного здания, длинна которого равна 40,6 м, ширина – 16,8 м, а высота этажа – 3,6 м, страница 9

1) Проверка прочности нормальных сечений продольных ребер (определение сечений продольной рабочей арматуры).

2) Проверка прочности наклонных сечений продольных ребер, диаметров поперечной арматуры (шагов), которые препятствуют образованию трещин.

С точки зрения статического расчета плита перекрытия рассматриваются как свободно опертая однопролетная балка, т. е. имеется шарнирное опирания, нагруженной погонной равномерно распределенной нагрузкой.

Расчетная схема плиты перекрытия.

 [кН/м]

 [кН]

q=  11.95кН/м2*1.8м=21.33кН/м

  Mmax=0.125*21.33кН/м*(5.49м)2= =80.36кН*м

 Qmax=0.5*21.33 кН/м*5.49м=58.55кН

γп – коэффициент надежности

здания по назначению, γп=0.95.

Mmax п= 80.36кН*м*0.95= 76.34кН*м

5.1 Подбор сечения плиты перекрытия

Пустотная плита перекрытия П1


     Приведенная ширина продольных ребер:

, где bf – ширина сжатой зоны, bf - ширина растянутой зоны, n – количество пустот. Для расчетов сечения пустотную плиту перекрытия переводим к эквивалентному двутавровому сечению, заменяем круглые пустоты квадратными с шириной пустоты hc=0.9*d=0.9*159мм=143.1мм.

 

 a=25мм

Рабочая высота сечения h0=hпл-а         

    h0=220-25=195мм.

5.2 Расчет прочности продольных ребер по нормальным сечениям.

Определяется расчетный случай таврового сечения.

Возможны три случая:    х < hf

                                           х ≥ hf  ,

где х – высота сжатой зоны.

Определяем местоположение нейтральной оси, т. е. границы, в которой напряжение равны 0.

,

γп – коэффициент надежности здания по назначению, γп=0.95.

Rb=14.5 МПа – расчетное сопротивление бетона на сжатие (по условию В25).

γb2=0.9 – коэффициент условия работы бетона

Mmax* γп=80.36кН*м*0.95= 76.34кН*м

=14.5МПа*0.9*176см*3.845см*(19.5-3.845/2)см=

=155230.3*10-4кН*м=155.2кН*м

76.34кН*м < 155.2кН*м

Условие  выполняется, значит, сжатая зона бетона х проходит в сжатом полке, т. е. х < hf. Тавровое сечение рассчитывается как прямоугольное со стороной b= =176см, hпл=22см.

176см*22см=3872см2

Коэффициент        ,

0.10;                  0.95

относительная высота сжатой зоны.

0.10*195=19.5мм <  hf=38.45мм       

Значит, проверка выполняется правильно, т. е. сжатая зона х проходит в сжатой полке. Также необходимо, чтобы выполнялось условие:

  (п. 3.12*[2]), где

 - характеристика сжатой зоны бетона

 - коэффициент, принимаем равным для тяжелого бетона 0.85.

14.5МПа*0.9=0.7456

- напряжение в арматуре (МПа), которое принимается для данного класса арматуры (АIII).

 ,

RS- расчетное сопротивление арматуры растяжению

RSAIII=365 МПа ; напряжение в напрягаемой арматуре =0 (МПа)

 =365 МПа

Для конструкций из тяжелого бетона предельное напряжение в арматуре сжатой зоны =500МПа

=0.60

             , проверка сошлась.

По сортаменту получаем:

=12.06см2, 6 стержней диаметром 16мм.

Для принятой по сортаменту площади арматуры

Проверка несущей способности сечения.

Выполняется условие прочности:

,

где Mu – несущая способность сечения

Mu=14.5*100*0.9*176*1.92*(19.5-1.92/2)=8 175 873Н*см=81.76кН*м

80.36кН*м<81.76кН*м – условие прочности выполняется.

6. Расчет прочности наклонного сечения

Расчет на действие поперечной силы Qmax по наклонным трещинам в наиболее сжатом сечении.     

                                ASW

S – шаг хомутов (поперечной арматуры);

                                                                        Qb – поперечное усилие,

AS                                                                    воспринимаемое бетоном;

                                                 QB                   с – длина проекции наиболее 

                                                                         опасного наклонного сечения

                               c0             QSW=RSW*ASW     на продольную ось элемента

                                                                         ( расстояние от опоры до вершины

                               c                                      трещины)

     Qmax                                                           с0 – проекция наклонной трещины

Условие прочности наклонного сечения.

 , где

,

где Mb – момент среза бетона,

 - коэффициент, учитывающий влияние вида бетона. Для тяжелого бетона  = 2[    ]