Многопустотная плита перекрытия. Многопустотная плита. 1. Назначение материалов бетона и арматуры 2 2 Сбор нагрузок 3

• Название: 1. Назначение материалов бетона и арматуры 2 2 Сбор нагрузок 3
• Анкор: Многопустотная плита перекрытия
• Дата: 13.02.2021
• Размер: 0.61 Mb.
• Имя файла: Многопустотная плита.docx
• Тип: Документы; #176185

_{СОДЕРЖАНИЕ}

1. Назначение материалов бетона и арматуры; 2

2 Сбор нагрузок 3

3.Расчет плиты по предельным состояниям первой группы 6

3.1. Расчет прочности нормальных сечений. Подбор продольной арматуры 6

3.2. Расчет прочности наклонных сечений. Подбор сечений арматуры 8

4. Статический расчет 10

4.1. Геометрические характеристики приведенного сечения 10

4.2. Расчет потерь предварительного напряжения арматуры. 11

4.3.Расчет по образованию нормальных трещин 13

4.4. Расчет прогиба плиты без трещин 14

5. Подбор монтажных петель. 16

Список использованных источников 17

1. Назначение материалов бетона и арматуры;

Класс бетона - В25;

Классы арматуры: Напрягаемой – А800;

Ненапрягаемой – А400;

Поперечной – А240, В500;

Сетка – В500.

Размеры плиты: 1490 x 6270 мм



Рисунок 1 - Конструктивная схема перекрытия



Рисунок 2 – Схемы плиты с размещением арматуры

2 Сбор нагрузок

Таблица 1 - Сбор нагрузок на 1 м² перекрытия, кН/м²

Вид нагрузки	Нормативное. значение	γf	γн	Расчетное значение
Постоянная а) от веса пола
-Паркетная доска 0,01*5	0,05	1,2	1,0	0,06
-Стяжка 0,02*18	0,36	1,3	1,0	0,468
-Звукоизоляция 0,03* 9	0,27	1,3	1,0	0,351
б) от собственного веса -плита пустотная 0,13*25	3,25	1,1	1,0	3,575
Итого:	gn = 3,93			g = 4,454
2) Временная.
- полная	2,15	1,2	1,0	2,58
- в т.ч. длительная	0,35*2,15=0,7525	1,2	1,0	0,903
Итого:	pn = 2,15			p = 2,58
Всего:	qn = 6,08			q = 7,034

Определяем нагрузки на 1 погонный метр плиты при номинальной ширине 1.5м:

Нормативные:

- постоянные: gⁿ=gⁿ_табл.*b_пл.=3,93 *1,5=5,895 кН/м

- временная полная: pⁿ=pⁿ_табл.*b_пл.=2,15*1,5=3,225 кH/м

- временная длительная: pⁿ_l= pⁿ_{l табл .}*b_пл.=0,7525*1,5=1,129 кH/м

- полная: qⁿ = gⁿ+ pⁿ_. =5,895+3,225=9,12 кH/м

Расчетные:

- постоянные: g=g_табл.*b_пл.=4,454*1,5=6,681 кH/м

- временные: p=p_табл.*b_пл. =2,58*1,5=3,87 кH/м

- полная: q=g+p=6,681+3,87=10,551 кH/м

Определение внутренних усилий



Принимаем 400 мм



Принимаем 200мм




Рисунок 3 – Схема опирания плиты на прямоугольный ригель
Усилия от нагрузок

Момент от полной нормативной нагрузки



Момент от постоянной и длительной нагрузки



Момент от полной расчетной нагрузки



Расчетная поперечная сила

3.Расчет плиты по предельным состояниям первой группы

3.1. Расчет прочности нормальных сечений. Подбор продольной арматуры

Рисунок 4 – Расчетное поперечное сечение плиты
Ширина полки в растянутой зоне

Ширина полки в сжатой зоне

Расстояние от центра тяжести рабочей арматуры до ближайшей грани

Рабочая высота

Суммарная ширина ребер:

Определяем расчетный случай таврового сечения.

Изгибающий момент от полной расчетной нагрузки

,

где - коэффициент условия работы бетона. Для длительно-действующей нагрузки ;

- расчетное сопротивление бетона осевому сжатию. Для бетона класса В25 14.5 МПа



50,7кНм<126,7кНм

Условие выполняется, граница сжатой зоны проходит в полке, и сечение рассчитывается как прямоугольное с шириной 1460мм.

Найдем коэффициент :



Для изгибаемых элементов должно выполняться условие ,

где - относительная высота сжатой зоны бетона;

- граничная относительная высота сжатой зоны бетона.

Для арматуры класса А800 и при отношении =0,7 принимается по таблице =0,43



_{Условие выполняется, сжатой арматуры не требуется.}

Коэффициент условий работы высокопрочной арматуры при напряжениях выше условного предела текучести



Находим , следовательно .

Сопротивление арматуры растяжению для класса А800 =695 МПа (принимается по таблице в зависимости от класса арматуры).

Площадь сечения рабочей преднапряженной арматуры:

,

_{Из условия, что} по сортаменту выбираем количество и диаметр рабочей арматуры: 5 стержней А800 диаметром 10мм. 3,93


Рисунок 5 – Расположение рабочей арматуры

3.2. Расчет прочности наклонных сечений. Подбор сечений арматуры

Прочность по сжатой бетонной полосе между наклонными сечениями проверяют из условия:

,

где



32,71 кН_<280,43 кН - условие выполняется

Прочность изгибаемых элементов по наклонному сечению допускается определять из условия:

,

где - поперечная сила в нормальном сечении от внешней нагрузки;

-поперечная сила, воспринимаемая бетоном;

-поперечная сила, воспринимаемая арматурой в нормальном сечении;

,

где - расчетное сопротивление бетона на растяжение, =1,05 МПа;



<sub>Т.к. , то поперечная арматура по расчету не требуется и принимается конструктивно

Конструктивные требования для поперечного армирования:

- на участках, где поперечная сила не может быть воспринята только бетоном (приопорная зона), и ;

- при высоте балок менее 150мм и плит менее 300мм поперечную арматуру в средней части пролета можно не устанавливать.



Арматура класса В500, диаметром 4мм.</sub>

П ринимаем шаг поперечных стержней , диаметром 4, класса В500 и конструируем каркасы, размещая их в приопорных зонах через 1…2 пустоты по сечению плиты.

4. Статический расчет

4.1. Геометрические характеристики приведенного сечения

Рисунок 6 – Схема к расчёту приведенного сечения

Если модуль упругости стали МПа, а модуль упругости бетона класса В25 МПа, то коэффициент приведения

,

где – коэффициент приведения.

– модуль упругости стали. МПа.

– модуль упругости бетона. МПа.

1. 
   Площадь приведенного сечения:
   

2. 
   Статический момент относительно нижней грани:
   

3. 
   Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения:
   

; = 11,11см;

4. 
   Момент инерции относительно центра тяжести приведенного сечения:
   

4.2. Расчет потерь предварительного напряжения арматуры.

Величина преднапряжения за счёт целого ряда факторов ч течением времени снижается. Плита при изготовлении подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении. Натяжение осуществляется на упоры электротермическим способом.

Предварительное напряжение σ_sp принимают не более для стержневой арматуры класса А.

– нормативное сопротивление арматуры растяжению. Для А800 = 800 МПа.



Первые потери (до передачи усилия обжатия на бетон):

1. 
   потери от релаксации напряжений в арматуре:
   

2. 
   потери от температурного перепада:
   

3. 
   потери от деформации стальной формы для электротермического способа:
   

4. 
   потери от деформации анкеров:
   

Усилие обжатия с учетом первых потерь



Напряжение в бетоне на уровне центра тяжести продольной арматуры от усилия натяжения

,

где - эксцентриситет усилия обжатия относительно центра тяжести приведенного сечения,



Вторые потери (после передачи усилия натяжения на бетон):

5. 
   потери от усадки бетона:
   

,

где – деформация усадки бетона в зависимости от класса бетона. Для классов В35 и ниже ;

∆ МПа

6. 
   потери от ползучести бетона:
   

∆ ,

где α = 6,67;

φ – коэффициент ползучести бетона, принимается в зависимости от влажности среды. Для класса бетона В25 φ = 2,5

μ - коэффициент армирования напрягаемой арматуры:



- это расстояние между центрами тяжести сечения напрягаемой арматуры и приведенного сечения,

.

Полные потери:

< 100МПа.

Принимаем

Усилие в напрягаемой арматуре с учетом полных потерь:

,

где – коэффициент, учитывающий возможные отклонения преднапряжения; = 0,9;

4.3.Расчет по образованию нормальных трещин

Трещины не образуются, если выполняется условие:

,

где ,

где - зависит от формы сечения, =1.25 для двутаврового сечения.

–для В25

r- расстояние до верхней ядровой точки сечения.





, т.е. трещины в растянутой зоне от эксплуатационных нагрузок не образуются, и расчёт по раскрытию трещин не требуется.

4.4. Расчет прогиба плиты без трещин

Расчет изгибаемых элементов по деформациям производят из условия:

,

где - прогиб от внешней нагрузки,

- предельно допустимый прогиб для балок и плит при длине от 3 до 12м не должен превышать 1/200 пролета.

Для свободно опертой балки максимальный прогиб

,

где S – коэффициент, зависящий от расчетной схемы и вида нагрузки, S=5/48

Прогиб от непродолжительного действия кратковременной нагрузки:



Прогиб от продолжительного действия постоянных и длительных временных нагрузок:





Выгиб, обусловленный непродолжительным действием предварительного обжатия бетона:



Выгиб от влияния усадки и ползучести бетона:



Полное значение прогиба:



Предельное значение:





Условие выполняется, жесткость плиты обеспечена.

5. Подбор монтажных петель.

В плите устанавливаются 4 монтажные петли над вторыми от края пустотами. Для определения диаметра петли вес плиты делят на три монтажные петли, закладывая в расчет возможность обрыва одной петли в процессе монтажа. По массе на 1 петлю определяем по табл.3 МУ диаметр петли. Класс арматуры монтажных петель А240 (A-I).

Масса плиты: m=3,01т= 3010кг.

Масса на одну петлю: ,

где - коэффициент динамичности при подъеме и монтаже.

На одну петлю приходится 1405кг. Исходя их этого, принимаем петли d=14 А240.

Список использованных источников

1 СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* (с Изменением N 1)».

2 СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры».

3 ГОСТ 9561-2016 «Плиты перекрытий железобетонные многопустотные для зданий и сооружений. Технические условия».

4 Сетков В.И., Сербин Е.П. - Строительные конструкции. Расчет и проектирование : учебник - 3-е изд., импр. и доп. - М.: ИНФРА-М, 2018. - 444с. - (Среднее профессиональное образование).