ПЗ. Пояснилка конструкции Андрюшина. Курсовой проект

• Название: Курсовой проект
• Дата: 23.02.2020
• Размер: 355.95 Kb.
• Имя файла: Пояснилка конструкции Андрюшина.docx
• Тип: Курсовой проект; #109522
• страница: 2 из 4

II. Расчёт многопустотной плиты перекрытия

1. Исходные данные

Геометрические размеры пустотной плиты принимаем по типовой серии 1.041.1-2 вып. 1,4; 1,5 х 5,98 м.

Плита выполнена из тяжёлого бетона класса В25 с коэффициентом условия работы бетона γ_b2 = 0,9.

Расчётное сопротивление бетона осевому сжатию табл. 6.2 СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции»:

R_bx γ_b2 = 14,5 х 0,9 = 1,305 МПа = 1,035 кН/см²;

Расчётное сопротивление бетона осевому растяжению табл. 6.2 СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции»:

R_bx γ_b2 = 1,05 х 0,9 = 0,945 МПа = 0,945 кН/см²;

Армирование – сварными сетками и каркасами. Арматура – продольная не напрягаемая А400, расчётное сопротивление арматуры растяжению табл. 6.8 СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции»:

R_s = 350 МПа = 35,0 кН/см²;

Поперечная арматура класса В500; сварные сетки в верхней и нижней полках плиты из проволоки В500.

2. Определение нормативных и расчётных усилий, действующих на плиту перекрытия.

Определяем нагрузку на 1 погонный метр плиты:
Временная нормативная pⁿ = 5,4 х 1,5 = 8,10 кН/м;

Временная расчётная p = 6,48 х 1,5 = 9,72 кН/м;

Постоянная нормативная gⁿ = 3,44 х 1,5 = 5,16 кН/м;

Постоянная расчётная g = 3,85 х 1,5 = 5,78 кН/м;

Итого нормативная qⁿ = pⁿ + gⁿ = 8,10 + 5,16 = 13,26 кН/м

Итого расчётная q = p + g = 9,72 + 5,78 = 15,50 кН/м

Расчётная с учётом грузовой площади l_ср = 6 м, q = 15,5 х 6 = 93 кН/м.

3. Статический расчёт.

Расчётный пролёт плиты l0 – расстояние между серединами площадок опирания плиты.

l₀ = 6000 – (100 – 10)/2 – (100-10)/2 = 5910 мм = 5,91 м

Расчётная схема плиты – это балка на двух шарнирных опорах, загруженная равномерно распределённой нагрузкой.

Определяем максимальный изгибающий момент и поперечную силу.

Изгибающий максимальный от полной расчётной нагрузки



M_max = 10,33 x 5,91²/8 = 45,10 кН

Q = q x l₀/2 = 10,33 x 5,91/2 = 30,53 кН

4. Расчёт многопустотных плит по первой группе предельных состояний

Расчёт многопустотной плиты перекрытия по предельным состояниям первой группы включает в себя расчёт по прочности нормальных сечений (подбор продольной рабочей арматуры) и расчёт по прочности наклонных сечений (подбор поперечной арматуры – хомутов).

Фактическое сечение плиты заменяется двутавровым сечением, являющимся расчётным для первой группы предельных состояний.

В расчёте поперечное сечение пустотной плиты приводим к эквивалентному сечению. Заменяем площадь круглых пустот квадратами той же площади и того же момента инерции.

Вычисляем d₁ = 0,9 х d_отв = 0,9 х 15,9 = 14,3 см.

Определяем количество пустот многопустотной плиты перекрытия шириной 1500 мм, длиной 6000 мм, высотой сечения 220 мм, диаметром пустот d_отв = 159 мм.

Конструктивная ширина панели:

b = b_n – 10 = 1500 – 10 = 1490 мм = 149 см.

Требуемое число отверстий при толщине промежуточных рёбер 30 мм = 3 см:

n = 149: (15,9 + 3) = 7,88

Принимаем 7 пустот, с 6 промежуточными рёбрами.

Ширина крайних рёбер:

b^кр_р = (1490 – 7 х 159 – 6 х 30): 2 = 98,5 мм

Минимальная толщина крайних рёбер при боковых срезах 15 мм: 98,5 – 15 = 83,5 мм.

Расчётное сопротивление рассматривается как тавровое высотой h = 110 мм с полкой в сжатой зоне.

Толщина верхних полок (верхней и нижней) при высоте сечения плиты 220 мм и диаметре пустот 159 мм.

h_f = h’_f = (h-d)/2 = (220 – 159)/2 = 30,5 мм = 3,05 см.

Учитывая, что в растянутой зоне бетона появляются трещины, нижняя полка плиты, находящаяся в растянутой зоне, при расчёте прочности не принимается в расчёт.

Приведённая толщина рёбер:

b = b’_f - d_отв х n_отв = 1460 – 159 х 7 = 347 мм = 34,7 см

где ширина плиты по верху b’f = 1490 – 15 х 2 = 1460 мм



5. Расчёт прочности по нормальным сечениям.

Задаёмся расстоянием от центра тяжести арматуры до крайнего растянутого волокна бетона a и определяем рабочую высоту сечения h₀ = h – a = 22 – 3 = 19 см

Определяем расчётный случай тавровых элементов. Положение границы сжатой зоны бетона: M’_f = R_b x b’_f x h’_f x (h₀ – 0,5 x h’_f)

M’_f = 1,305 х 146 х 3,05 х (19 – 0,5 х 3,05) = 11553,41 кНсм = 115,53 кнМ

M’_f = 115,53 кнМ> M_max = 45,10 кнМ, следовательно, граница сжатой зоны проходит в полке, тавровое сечение рассматривается как прямоугольное: плита с одиночным армированием, дополнительной рабочей арматуры в сжатой зоне бетона не требуется.

(Если условие не выполняется, значит это 2 случай расчёта таврового сечения и граница сжатой зоны бетона проходит не в полке, и значение коэффициента A0 определяется по формуле:



Вычислим коэффициент A₀ =

A₀ = = 0,010

По значению A₀ определяем коэффициент η, η = 0,995

Определяем требуемую площадь рабочей арматуры:

A_{s треб} = см²

Принимаем 5 стержней Ø 14 А400, A_s = 7,70 см². Стержни распределяем по 1 в крайних ребрах и по одному стержню через ребро.

Находим требуемую площадь монтажной арматуры As’

As’ = 0,1 x As = 0,1 x 7,70 = 0,77см²

Принимаем 5 стержней Ø 5 В500, A_s=0,98 см²

Поперечные стержни принимаем по условию свариваемости:

d_sw ≥ 0,25 x d_s= 0,25 x 14 = 3,5 мм. Принимаем Ø 5 В500.

6. Расчёт многопустотной плиты на прочность по наклонным сечениям на действие поперечных сил.

Выполняем расчёт прочности по полосе между наклонными сечениями. Проверяем условия: Q ≤ 0,3 x R_b x b x h₀

Q = Q_max ≤ 0,3 x 1,305 x 34,7 x 19 = 258,12 кН

30,53 ≤ 258,12 – условие выполняется, прочность сжатой полосы бетона между наклонными сечениями обеспечена.

Назначаем шаг поперечных стержней на приопорных участках длиной ¼ х l = 5,980/4 = 1,495 м.

Определяем шаг поперечных стержней: S_w = 0,5 x h = 0,5 x 22 = 11см.

Округляем полученное значение = 10 см = 100 мм.

Проверяем выполнение условия: Q = Q_max ≤ Q_{b, min}

Q_{b, min} = 0,5 x R_bt x b x h₀, где Q = Q_max – наибольшее значение поперечной силы, взятое из эпюры поперечных сил.

Q_max ≤ 0,5 х 0,0945 х 34,7 х 19 = 31,15 кН

30,53 ≤ 31,15 кН – условие выполняется, следовательно, прочность наклонных сечений обеспечена.



Конструируем рабочий каркас:

Верх и низ пустотной плиты армируют конструктивной сеткой С1 из проволоки В500 диаметром 5 мм. Продольные стержни сетки С1 располагаются над отверстиями. Поперечные стержни ставят с шагом 200 мм. Стержни продольной рабочей арматуры размещаются снизу по одному в крайних рёбрах и по одному стержню через ребро. Эти стержни объединяют в нижнюю сетку С2 конструктивными поперечными стержнями из арматуры класса В500. Диаметр поперечных стержней определяют из условия технологии сварки по диаметру рабочей арматуры. Шаг поперечных стержней принимается равным 300 мм. Плоские сварные каркасы Кр1 размещают на приопорных участках через два-три ребра длиной, на ¼ конструктивной длины плиты. По четырём углам плит монтируют монтажные петли (МП) из арматуры класса А240 диаметром не менее 10 мм.

7. Расчёт плиты на монтажные нагрузки

Плита имеет 4 монтажные петли из стали класса А240, расположенные на расстоянии 70 см от концов плиты.

q = Кд х g x b = 1,4 x 3,02 x 1,5 = 6,34 кН/м²;

Кд – коэффициент динамичности (по СНиП «Нагрузки и воздействия»);

Определяем изгибающий момент, действующий на консольную часть плиты:

= = 2,486 кНм

Данный момент принимается продольной арматурой каркасов. Необходимая площадь арматуры составит:



Принимаем по сортаменту конструктивно 4 стержня диаметром 12 мм А240.