Записка к расчетам
Записка к расчетам
КОМПОНОВКА КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ СБОРНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ.
Ригели поперечных рам – трехпролетные, на опорах жестко соединены с
крайними и средними колоннами. Ригели расположен в поперечном
направлении, за счет чего достигается большая жесткость здания.
Поскольку нормативная нагрузка на перекрытие (4 кПа) меньше 5 кПа,
принимаем многопустотные плиты. Наименьшая ширина плиты – 1400 мм.
Связевые плиты расположены по рядам колонн. В среднем пролете
предусмотрен такой один доборный элемент шириной 1000 мм. В крайних
пролетах предусмотрены по монолитному участку шириной 425 мм.
В продольном направлении жесткость здания обеспечивается вертикальными
связями, устанавливаемыми в одном среднем пролете по каждому ряду колонн.
В поперечном направлении жесткость здания обеспечивается по релико-
связевой системе: ветровая нагрузка через перекрытие, работающие как
горизонтальные жесткие диски, предается на торцевые стены, выполняющие
функции вертикальных связевых диафрагм, и поперечные рамы.
Поперечные же рамы работают только на вертикальную нагрузку.
1. Расчет многопустотной преднопряженной плиты по двум группам предельных
состояний.
1. Расчет многопустотной преднопряженной плиты по I группе предельных
состояний
2.1.1 Расчетный пролет и нагрузки.
Для установления расчетного пролета плиты предварительно задается
размерами – ригеля:
высота h=(1/8+1/15)*
l= (1/11)*5.2=0.47?0.5 м. ширина b=(0.3/0.4)*hbm=0.4*0.5=0.2 m.
При опирании на ригель поверху расчетный пролет плиты равен: l0=l-
b/2=6-0.2/2=5.9 m.
Таблица 1. Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м2 перекрытия
|Вид нагрузки |Нормативная |Коэффициент |Расчетная |
| |нагрузка, |надежности по |нагрузка, |
| |Н/м2 |нагрузке |Н/м2 |
|Постоянная: |2800 |1,1 |3080 |
|-собственный вес | | | |
|многопустотной | | | |
|плиты | | | |
|-то же слоя |440 |1,3 |570 |
|цементного | | | |
|раствора, | | | |
|g=20 мм, | | | |
|R=2000кг/м3 |240 |1,1 |270 |
|-тоже керамических| | | |
|плиток, | | | |
|g=13 мм, | | | |
|R=1300кг/м3 | | | |
|Итого |3480 |- |3920 |
|Временная |4000 |1,2 |4800 |
|В т.ч. длительная |2500 |1,2 |3000 |
|краткосрочная |1500 |1,2 |1800 |
|Полная |7480 |- |8720 |
|В т.ч. постоянная | | | |
|и длительная |5980 |- |- |
|кратковременная |1500 |- |- |
Расчетная нагрузка на 1 м длины при ширине плиты 1,4 м с учетом
коэффициента надежности по назначению здания јn=0,95: постоянная
g=3920*1.4*0.95=5.21 кН/м; полная g+ ? = 8720*1,4*0,95=11,6 кН/м;
временная ?=4800*1,4*0,95=6,38 кН/м.
Нормативная нагрузка на 1 м длины: постоянная g=3480*1.4*0.95=4.63
кН/м; полная g+ ?=7480*1.4*0.95=9.95 кН/м, в точности постоянная и
длительная (g+ ?)l=5980*1.4*0.95=7.95 кН/м.
2.1.2 Усилие от расчетных и нормативных нагрузок.
От расчетной нагрузки М=( g+ ?)l02/8=11.6*103*5.92/8=50.47 кН*м;
Q==( g+ ?)l0/2=11.6*103*5.92/2=34.22 кН
От нормативной полной нагрузки М=9.95*103*5.92/8=43.29 кН*м.
Q=9.95*103*5.92/2=29.35 кН. От нормативной постоянной и длительной
нагрузки М=7.95*103*5.92/8=34.59 кН*м.
2.1.3 Установление размеров сечения плиты.
Высота сечения многопустотной преднопряженной плиты h=l0/30=5.9/30?0.2
м. (8 круглых пустот диаметром 0.14 м).
Рабочая высота сечения h0=h-e=0.2-0.03?0.17 м
Размеры: толщина верхней и нижней полок (0.2-0.14) *0.5=0.03 м.
Ширина ребер: средних 0.025 м, крайних 0.0475 м.
В расчетах по предельным состоянием, I группы расчетная толщина сжатой
полки таврого сечения hf’=0.03 м; отношение hf’/h=0.03/0.2=0.15>0.1-при
этом в расчет вводится вся ширина полки bf’=1.36 м;рр расчетная ширина
ребра b=1.36-8*0.14=0.24 м.
Рисунок 2 – Поперечные сечения плиты а) к расчету прочности
б)
к расчету по образованию трещин.
2.1.4 Характеристики прочности в стене и арматуры.
Многопустотную преднопряженную плиту армируем стержневой арматурой
класса А-IV с электротермическим способом натяжения на упоры форм. К
трещиностойкости плиты предъявляют требования 3 категории. Изделие
подвергаем тепловой обработке при атмосферном давлении.
Бетон тяжелый класса В30, соответствующий напрягаемой арматуре.
Призменная прочность нормативная Rbn=Rb,ser=22 МПа, расчетная Rb=17
МПа, коэффициент условий работы бетона jb=0.9; нормативное сопротивление
при растяжении Rbth=Rbt,ser=1.8 МПа, расчетное Rbt=1.2 МПа; начальный
модуль упругости Еb=29 000 МПа.
Передаточная прочность бетона Rbp устанавливается так чтобы
обжатии отношения Gbp/Rbp? 0.79
Арматура продольных ребер – класса А-IV, нормативное
сопротивление Rsn=590 МПа, расчетное сопротивление Rs=510 МПа, модуль
упругости Еs=190 000 МПа.
Преднапряжение арматуры принимаем равным
Gsp=0.75Rsn=0.75*590*106=442.5 МПа.
Проверяем выполнение условия: при электротермическом способе натяжения
р=30+360/l=30+360/6=90 МПа.
Gsp+p=(442.5+90)*106=532.5 МПаjspmin=0.1,
где n=5 – число напрягаемых стержней;
Коэффициент точности натяжения при благоприятном преднапряжении jsp=1-
?jsp=1-0,14=0,86
При проверке на образование трещин в верхней для плиты при обжатии
принимаем jsp=1+0,14=1,14.
Преднапряжение с учетом точности натяжения Gsp=0.86*442.5*106=380.6
МПа.
2.1.5 Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси.
M=50.47 кН*м.
Вычисляем ?m=М/(Rb*bf’*h20)=50.47*103/(0.9*17*106*1.36*0.172)=0.084.
По таблице 3.1[1] находим: ?=0,955; ?=0,09; х= ?*h0=0,09*0,17=0,015
м ?=1.2, где ?=1,2 – для арматуры
класса А-IV
Принимаем jSG= ?=1,2.
Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры:
Аs=М/ jSG*RS* ?*h0=50.47*103/1.2*510*106*0.955*.17=5.08*10-4 м2.
Принимаем 5ш12 А-IV с А3=5,65*10-4 м2.
2. Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям II группы.
1. Геометрические характеристики приведенного сечения.
Круглое очертание пустот заменяем эквивалентным квадратным со стороной
h=0.9*d=0.9*0.14=0.126 m.
Толщина полок эквивалентного сечения hf’=hf=(0.2-0.126)*0.5=0.037 м.
Ширина ребра b=1.36-8*0.126=0.35 м. Ширина пустот:1.36—0.35=1.01; Площадь
приведенного сечения Ared=1,36*0,2-1,01*0,126=0,145 м2.
Расстояние от нижней грани до ц.т. приведенного сечения
y0=0.5*h=0.5*0.2=0.1 m.
Момент инерции сечения Jred=1.36*0.23/12-1.01*0.1263/12=7.38*10-4 m4.
Момент сопротивления сечения по нижней зоне Wred= Jred/ y0=7.38*10-
4/0.1=7.38*10-3 m3; то же по верхней зоне: Wred’=7.38*10-3 m3.
Расстояние от ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны
(верхней) до ц.т. сечения.
? = ?n*(Wred/Ared)=0.85*(7.38*10-3/0.185)=0.034 m.
то же, наименее удаленной от растянутой зоны (нижней): ?Tnf =
0.034m.
здесь: ?n = 1.6- Gbp/Rbp=1.6-0.75=0.85.
Отношение напряжения в бетоне от нормативных нагрузок и усилия обжатия к
расчетному сопротивлению бетона для предельного состояния II группы
предварительно принимаем равным 0,75.
Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне Wpl=j*
Wred=1.5*7.38*10-3=11.07*10-3 m3; здесь j=1.5 – для двутаврового сечения
при 2q=8.4 кН/м, принимаем
с=2,5h=2.5*0.17=0.43 m.
Другое условие: Q= Qmax-qc=(34.22-8.4*0.43)*103=30.61 кН/м;
Qb= ?bn(1+ ?bn)
Rbt*b*h02*c=1.5*1.44*0.9*1.2*106*0.24*0.172/0.43=37.63 кН>Q=30.61 кН –
удовлетворяет также.
Следствие, поперечная арматура по расчету не требуется. Конструктивно
на приопорных участках длиной 0,25l устанавливаем арматуру ш4 Вр-I с шагом
Страницы: 1, 2
