Расчет и конструирование сборной плиты перекрытия

Расчет полки плиты.

Расчетная схема:

L₁ = 1460-2(12*115) = 1206мм

L₂ = 1490-90 = 1400мм

Подсчет нагрузок:

Подсчёт нагрузок на 1м² покрытия:

Наименование нагрузок	Подсчёт	Норма­тивная, кгс/см2	Коэффициент перегрузки	Расчёт­ная, кПа
Постоянные. 1 2 слоя линокрома р = 1100кг/м3    t = 0,007 м 2.Утеплитель пеноплэкс р = 350 кг/м3 t = 0,18 м З. 1 слой рубероида р = 600 кг/м3, t = 0,003м  4.Стяжка для создания уклона (керамзитобетон)     р = 1200 кг/м3  t = 0,03 м 5.Ж/б плита собственный вес полки	11 * 0,007 3.5*0,18 6*0.003 12 * 0,03 0,05*2500	77 63 18 36 125	1,2 1,2 1,2 1,3 1,1	92 76 22 47 137.5
Итого постоянная				374.5
Временные.	3200		1.2	3840
Всего:				4214.5

Расчетное сечение плиты в пролете:

Бетон М 400(В30). Арматура В_р-1.

h = h-a = 50-12 = 38 мм

ξ = 0.07

η = 0.965

Принята сетка 100/100/5/5 с A_S = 1.96

Расчет поперечных ребер.

Рассматриваем среднее ребро плиты.

Расчетная схема, подсчет нагрузок.

l₀ = 1460-2(115+12) = 1206

g_mp = (q+p)(l₀+b_p) = 4214.5 * (0.9+0.09) = 4172.35

Статический расчет.

Конструктивный расчет.

Расчетное сечение поперечного ребра:

b_n = ⅓l + b_p = ⅓90 +9 = 39см,

h₀ = h – a - 0.5d = 15 – 2.5 - 05 * 1 = 12см,

ξ = 0.03, η = 0,995

X = ξ * h₀ = 0,03 * 12 = 0,36 ≤ 5см; сжатая зона находится в полке,

Принято I Ο 10 – A-III  A_S = 0,789см²

Поверяем условие.

A_S = 0,631см², a ≤ 0.35R_bbh₀.

0,35 * 0,85 * 175 * 4 * 12 =  2499кгс, следовательно, принятые размеры достаточны.

Q ≤ 0.3φ_w1φ_b1R_bbh₀

0.3 * 1,05 * 0,869 * 12 * 5 * 12  = 432кгс <  943,135кгс, следовательно, поперечная арматура ставится по расчету.

Задаемся: d_x = 6мм, A_sw = 0,283 , n = 1.

Шаг хомутов из конструктивных требований 0,5 * h = 75мм принимаем: S = 50мм.

Q_bmin = φ_b3 * (1+φ_n) * R_bt * b * h₀

φ_b3 = 0,6 для тяжелого бетона.

Q_bmin = 0.6 *(1+0.231) * 12*5*12 = 531.8 кгс

Определяем погонное усилие, воспринимаемое поперечной арматурой.

 кгс/см

кгс/см

96.22 > 22.16 - условие выполняется.

Расчет плиты в целом (расчет продольного ребра).

Составление расчетной схемы, сбор нагрузок.

L₀ = 6000 – 2*20 – (2*155)/2 ≈ 5805

Расчетная схема продольного ребра:

Наименование нагрузки	Подсчет нагрузок, ссылка на источник	Нормативная нагрузка, кгс/см2	Коэффициент перегрузки	Расчетная нагрузка, кгс/см2
Постоянные	Собственный вес плиты	215 220	1.1	237 242
Временные: кратковременная длительная		200 3200	1.2	240 3840 4319

Ширина плиты = 1,5м.

q = 479*1.5 = 718.5кгс/м,

p =4080*1.5 = 6120кгс/м. q^H = 435*1.5 =652.5 кгс/м, p_дп^H =3200*1.5 = 4800кгс/м,                p_кр^H = 200*1.5 = 240кгс/м

Статический расчет:

 

   

           

  

Конструктивный расчет.

Принимаем, что плита изготавливается по агрегатно-поточной технологии, арматура напрягается электротермическим способом.

Назначаем начальное контролируемое напряжение:

0,3R_sn + P ≤ σ_c ≤ R_sn – P, где P = 300 + 3600/C

При электротермическом способе натяжения:

0.3 * 8000 + 885 = 3285 ≤ σ_c ≤ 8000 – 885 = 7115.

Принято: σ_c = 6500 кгс/см².

Расчетное поперечное сечение плиты:

Расчет на прочность по нормальному сечению.

ξ = 0.05, η = 0.975.

X = ξ * h₀ =0.05*41 = 2.05см ≤ 5см: Нейтральная линия проходит по полке.

Определяем ξ_p

 ξ_R = 0.58

ξ = 0.05 ≤ ξ_R = 0.58

Определяем коэффициент условий работы для арматуры класса A-V γ_s6; γ_s6 = η-(η-1) * ((2 * ξ/ ξ_R)- 1) = 1.14 < η =1,2  

η = 1.2 для арматуры класса A-V принимаем   γ_s6= 1,14

Принято 2 Ο 20 A -Vc                  A_s = 6.28см².

Проверяем достаточность принятого сечения:

Q ≤ 0.35R_b bh₀ = 0.35*175*20*41=50225 кг.

12.5 т. < 50,255 т.

Проверяем условие     Q ≤ 0.6 R_p b h₀ = 0.6 *  * 20 * 41 = 5904кг.

12.5 т. > 5,9 т., значит, требуется постановка поперечной арматуры по расчету.

Принимаем шаг поперечных стержней S = 150 мм, арматуру класса A-I, тогда

Принятая поперечная арматура Ο 6 А -I с шагом 150 мм у опор на длине 1,6 м; середине пролета с шагом 300 мм согласно (п.5.27) [10]. Ненапрягаемая арматура каркаса принята Ο 8 А-Ш.

Эскизная разработка армирования плиты:

Определение геометрических характеристик приведенного сечения.

Приведенное сечение плиты:

A_n = 5.09см²

Площадь приведенного сечения:

A_n = A + nA_a + nA_a^/ + nA_n = см²