3.3 Проверка несущей способности многопустотной плиты и её усиление
Необходимо рассчитать усиление железобетонной многопустотной плиты перекрытия пролётом 7160мм и размерами поперечного сечения b×h=1490×220 (рис. 3.18)
Рисунок 3.18 Поперечное сечение многопустотной плиты
По результатам изучения проектной документации, а также отчёта по проведённому обследованию установлено, что геометрические размеры многопустотной плиты соответствуют проектным; признаки повреждения в плите отсутствуют; прочность бетона на сжатие соответствует проектной (М250) − . По серии ПК8-72-15 плита армирована в растянутой зоне преднапряжённой арматурой 6Ø14 (Аs=9,23см2) A-IV, что подтверждается результатами, полученными в испытательной лаборатории. Признаков коррозии арматуры нет; защитный слой бетона в растянутой зоне около 3 см (с=30мм). Прогибы и ширина раскрытия трещин не превышают предельно допустимые значения.
Так как бетон и арматура плиты не имеют явных дефектов и повреждений (на момент обследования конструкция относится к I − II категория состояния), то поверочный расчёт выполняем, принимая расчётные сопротивления бетона и арматуры /16/:
Бетон − , , ,
,
Арматура А - IV − , .
Рисунок 3.19 Приведенное сечение многопустотной плиты
Заменяем площадь круглых пустот прямоугольниками той же площади и того же момента инерции.
Высота эквивалентного квадрата равна:
Определяем приведенную толщину ребер:
В результате реконструкции при надстройке дополнительного этажа, плиты покрытия стали выполнять роль плит перекрытия (рис.3.20), соответственно, нагрузка на сборное междуэтажное перекрытие изменилась.
Бетонное мозаичное покрытие δ=40 мм; γ=2,4 кН/м2
Цементно-песчаная стяжка δ=20 мм; γ=18 кН/м2
Сборная железобетонная плита перекрытия δ=220 мм; γ=25 кН/м2
Рисунок 3.20 Состав перекрытия
Сбор нагрузок на междуэтажное перекрытие для наиболее неблагоприятного сочетания нагрузок после реконструкции представлена в виде таблицы 3.9.
Таблица 3.9 – Нагрузки на сборное междуэтажное перекрытие
Вид нагрузки |
Нормативная нагрузка, кН/м2 |
Коэффициент надежности по нагрузке, gf |
Расчетная нагрузка, кН/м2 |
Постоянная: 1. От собственного веса многопустотной плиты перекрытия, δ=0,2177м, r=2500кг/м3 2.От слоя цементно-песчаного раствора (стяжка), δ=0,02м, r=1800кг/м3 3.От бетонного мозаичного покрытия δ=0,04м, r=2400кг/м3 |
5,44 0,36 0,96 |
1,15 1,35 1,35 |
6,256 0,486 1,296 |
Итого |
qn = 6,76 |
- |
q = 8,038 |
Продолжение таблицы 4.9
1 |
2 |
3 |
4 |
Временная: В том числе: кратковременная длительная |
3,0 2,1 0,9 |
1,5 1,5 1,05 |
4,5 2,25 1,575 |
Полная нагрузка: В том числе: - постоянная и длительная - кратковременная |
9,76 7,66 0,9 |
- - - |
12,538 - - |
Нагрузка на 1 погонный метр плиты при ширине b=1,5 м.
g = g1· b = 12,538·1,5 = 18,807 кН/м
Определим несущую способность плиты по моменту:
Для сечения с одиночным армированием определим положение нейтральной оси.
Предположим, что нейтральная ось проходит по нижней грани полки, и определим область деформирования для прямоугольного сечения с шириной
(3.39)
Сечение при таком положении нейтральной оси находится в области деформирования 1б .
Находим величину расчётного усилия, воспринимаемого растянутой арматурой,
.
По формулам таблицы 6.6 /17/ находим величину усилия воспринимаемого бетоном полки:
(3.40)
Поскольку выполняется условие , нейтральная ось расположена в пределах высоты полки. В связи с этим дальнейший расчёт производим как прямоугольного сечения, имеющего ширину , .
Подтверждаем предположение, что нейтральной оси находится в области деформирования 1б.
Для этого предполагаем, что сечение работает в области деформирования 2 /17/, и определяем величину относительной высоты сжатой зоны
(3.41)
Поскольку сечение не работает в области деформирования 2.
Предполагаем, что сечение работает в области деформирования 1б.
Определяем величину относительной высоты сжатой зоны /17/:
. (3.42)
Тогда определяем величину изгибающего момента, воспринимаемого сечением:
(3.43)
Определим несущую способность плиты по поперечной силе:
Расчётную поперечную силу вычислим по формуле /16/:
, (3.44)
но не менее , (3.45)
где , d – в мм; (3.46)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.