Расчет пустотной плиты без предварительно напряженной арматуры

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Исходные данные (Таблица 1)

1. Расчет пустотной плиты без предварительно напряженной арматуры

1.1 Исходные данные

1.2 Сбор нагрузок

1.3 Статический расчет

1.4 Расчет по I группе предельных состояний

1.5 Расчет подъемной плиты

Список использованной литературы

Таблица 1

1. Расчет пустотной плиты без предварительно напряженной арматуры

1.1 Исходные данные

Геометрические размеры пустотной плиты принимаем по типовой серии 1.041.1-2 вып 1,4: 1,2х5,65м. массой m=2 т; материал плиты - тяжелый бетон В 35 с коэффициентом условия работы бетонаг_b2- 0,9.

Расчетное сопротивления бетона осевому сжатию:

R_bЧг_b2=19,5Ч0,9=19,55 МПа=1,955 кН/см² (таб 13 СНиП) ;

Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению:

R_btЧг_b2=1,3Ч0,9=1,17МПа=0,117 кН/см² (таб 13 СНиП) ;

Арматура - продольная не напрягаемая А-III, расчетное сопротивление арматуры растяжению

R_s=365 МПа=36,5 кН/см² (табл 22 СНиП);

Поперечная арматура класса Вр=I;

Арматура подъёмных петель А-I, расчетное сопротивление арматуры растяжению:

R_s=225 МПа=22,5 кН/см² (табл 22 СНиП);

Конструкция относится к III категории по трещинностойкости.

1.2 Сбор нагрузок

На плиту покрытия действуют следующие нагрузки:

- полная нормативная погонная:

q^н=5,87 кН/м;

- полная расчетная погонная:

q =7,1 кН/м;

1.3 Статический расчет.

Определим расчетный пролет плиты - расстояние между серединами площадок опирания плиты:

L_опр = 127,5 - 0,5 Ч (6000-5650-300-10)=107,5

L = 5650-107,5 Ч 2/2=5542,5 мм = 5,543 м

Расчетная схема плиты - это балка на двух шарнирных опорах, загруженная равномерно распределенной нагрузкой. Вычислим внутренние усилия Mи Q:

Q=qЧl/2=7,1Ч5,543/2=19,68 кН

M=qЧl²/8=7,1Ч5,543²/8=27,28 кНЧм

1.4 Расчет по I группе предельных состояний

Для расчета поперечное сечение плиты приводят к эквивалентному, т.е. равному по площади тавровому сечению.

При расчете на прочность, свесы полок бетона растянутой зоны не учитываются, т.к. на третьей стадии напряженно-деформированного состояния свесы полок не работают, следовательно, плита по форме сечения тавровая.

Определим геометрические размеры сечения:

h'f=(220-159)/2=30,5 мм

b'f=1160-6Ч159=206 мм

плита бетон арматура прочность

а) Расчет плиты по нормальным сечениям

Расчет ведется по максимальному моменту

М_max=27,28 кНЧм.

Цель расчета: обеспечить несущую способность по нормальным сечениям, подобрать количество и диаметр продольной рабочей арматуры.

- задаемся расчетным защитным слоем а = 3 см = 30 мм;

- вычислим рабочую высоту элемента;

h₀=h-a, где h - высота плиты, h=220 мм

h₀=220-30=190 мм;

- определим положение границы сжатой зоны бетона:

M_сеч= R_bЧb'_fЧh'_fЧ(h₀-0,5h'_f)=1,955Ч116Ч3,05Ч(19-0,5Ч3,05)=120.6кНЧм

M_сеч =120.6 кНЧм>M=27,28кНЧм

Граница сжатой зоны проходит в полке, следовательно тавровое сечение рассматривается как прямоугольное;

- вычислим коэффициент б_m:

б_m=М_max/( R_b Чb'_fЧh₀)=27,28Ч100/(1,955Ч116Ч19Ч19)=0,033<б_n=0,405

(Вывод: плита с одиночным армированием, следовательно дополнительной рабочей арматуры в сжатой зоне бетона не требуется.

- зная б_m, определим значение коэффициентов о и з по табл. 3,1:

о = 0,04

з = 0,98;

- вычислим требуемую площадь рабочей арматуры:

A_s=M_max/(R_sЧh₀Чз)=27,27Ч100/(36,5Ч19Ч0,98)=4,01 см²

Принимаем 7d 10 А-III (A_s=5,5 см²)

- проверим достаточность защитного слоя:

а_min=з.слой + d/2=15+10/2=20мм < а=30мм

Вывод: защитный слой достаточен;

б) Расчет плиты по наклонным сечениям

Расчет ведется по максимальному усилию Q=19,68 кН

Цель расчета: обеспечить несущую способность по наклонным сечениям, подобрать диаметр и количество поперечной арматуры и хомутов, шаг хомутов.

- определим диаметр поперечной арматуры (по условию сварки):

d 3 Вр-I

- вычислим усилие, воспринимаемое бетоном:

Q_B=ц_в3Ч(1+ц_f+ц_n)ЧR_вtЧBЧh₀

где ц_в3= 0,6 для тяжелого бетона

ц_f=0; так как пустотная плита и поперечная арматура не заанкерована

ц_n=0; так как плита без предварительного напряжения

Q_B=0,6Ч(1+0+0)Ч0,117Ч20,6Ч19=27,48 кН >Q=19,68 кН

Вывод: количество поперечной арматуры определяем конструктивно.

- определим шаг хомутов на приопорных участках длиной

l=Ч5,65=1,41 м

При

h=450мм, S?h/2<150мм

h=220мм

S=220/2=110мм

Вывод: принимаем шаг хомутов на приопорных участках S=100мм<150мм.

- определим шаг хомутов в середине пролета на участке длиной

l=Ч5,65=2,825 м;

220<300мм, следовательно, хомуты в середине пролета не устанавливаются;

- по результатам расчета конструируем рабочий каркас:

m=11Ч0,01+2Ч0,06=0,25кг

1.5 Расчет подъемной петли.

- массу плиты принимаем по серии m=2т=20кН

Определим нагрузку на одну плиту:

Р = М Ч К_и Ч К_д/(n-1),

Где К_и - коэффициент, учитывающий изгиб плиты, К_и= 1,5;

К_д - коэффициент динамичности, К_д=1,5;

n - количество петель, n=4;

Р = М Ч К_и Ч К_д/(n-1) = 20 Ч 1,5 Ч 1,5/4-1 = 15кН

- вычислим требуемую площадь арматуры одной петли:

A_s = P/R_s = 15/22,5=0,67 см²

Принимаем 1 d 10 A-I (A_s=0,785см²)

Список использованной литературы

1. Сетков В.И., Сербин Е.П. Строительные конструкции

М.:ИНФРА-М,2008

2. Байков В.Н., Сиалов Э.Е. Железобетонные конструкции

Общий курс.-М. Стройиздат 1991.

2. Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов; (основы теории и примеры расчета); учебное пособие для вузов.- М.: Стройиздат,1990.

4. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия.

5. СНиП 52-01-2003* Бетонные железобетонные конструкции. Основные положения.

6. СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.

7. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений.

8. ГОСТ 21.101.-97. СПДС. Основные требования к проектной рабочей документации.

9. Типовая серия 1.041.1-2 выпуск 1,4

10. Типовая серия 1.020.1/83 выпуск 1-1, 2-2, 2-1, 2-15.

Размещено на Allbest.ru