Методические указания к курсовому проекту №1 по ЖБКК
.pdfA |
|
N |
|
33,61 103 |
77.26мм2 |
|
|
||||
sпетли |
|
f yd |
435 |
|
|
|
|
|
Принимаем стержень S240 Ø10 мм, As 78.54мм2 .
2.6.Расчет плиты по эксплуатационной пригодности
2.6.1.Проверка панели по прогибам
Условие жесткости (согласно п. 11.4.3 [4]):
l |
l |
|
|
|
||
eff |
|
eff |
lim 1 |
2 |
3 |
|
d |
d |
|||||
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
||
где: |
|
eff |
lim предельно |
допустимое |
значение |
отношения, |
|
d |
|||||||
|
|
|
|
|
|
принимаемое по табл. 11.2 [4];1 2 3 корректирующие коэффициенты, учитывающие
особенности конструктивного решения;
|
1 |
1 при leff 7м ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
500 |
|
Asprov |
|
для арматуры класса S500; |
|
|
||||||||||||||||||
|
2 |
|
f yk |
Aspeq |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
где: Asprov принятая площадь растянутой арматуры; |
||||||||||||||||||||||||||||
Aspeq |
требуемая по расчету площадь растянутой арматуры; |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
0.8 |
для |
bf |
|
3, ( b |
|
, b |
|
- соответственно |
|
ширина полки и стенки |
||||||||||||||||
3 |
|
|
f |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
bw |
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
таврового или двутаврового сечения). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
500 |
|
Asprov |
|
500 |
|
769.7 |
1.023 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
f yk |
Aspeq |
500 |
752.5 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bfpl |
|
1240 |
|
3.49 3, |
|
0.8 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bwpl |
|
|
355 |
|
3 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проверяем условие жесткости:
31
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
eff |
|
lim 30 |
т.к.: |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Aspl |
|
100% |
|
|
|
7.697 |
|
100% 0.003% 5% |
|||||||
i |
S |
двут |
2.5548 105 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
leff |
|
5555 |
18.6 |
30 |
|
|
|
|
|
30 1.023 0.8 24.6 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
|||||||||||
d |
|
299 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Условие жесткости выполняется.
2.6.2 Расчет панели по раскрытию трещин
Ширина раскрытия трещин определяется по формуле 7.8 [1]:
wk sr max sm cm
где: sr max максимальное расстояние между трещинами;
s |
k c |
|
k1 k2 k4 D |
|
|||
r max |
3 nom |
|
ppeff |
|
|
|
где: cnom защитный слой бетона для продольной арматуры;
k1 коэффициент, учитывающий свойства сцепления арматуры: k1 0,8 для стержней с хорошими свойствами сцепления;
1,6 для стержней с практически гладкой поверхностью (например, напрягающие элементы);
k2 - коэффициент, учитывающий распределения относительных деформаций:
k2 |
0,5 для изгиба; 1,0 - для чистого растяжения. |
|||
k3 |
3.4 ; |
|||
k4 |
0.425; |
|||
|
sm |
|
средние относительные деформации арматуры при определяющем |
|
|
|
|
||
сочетании |
воздействий, включая влияние вынужденных деформаций и |
|||
|
|
|
|
32 |
учитывая работу бетона на растяжение. Учитывается только дополнительная относительная деформация, выходящая за нулевое значение деформаций бетона на том же уровне;
cm средняя относительная деформация бетона между трещинами. Значение sm cm определяется по формуле 7.9 [1]:
|
|
|
|
|
|
s |
kt pеff |
|
1 e pеff |
|
s |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
fctm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sm cm |
|
|
|
|
|
0,6 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Es |
Es |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где: |
s |
напряжение в растянутой арматуре сечения с трещиной; |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e |
|
отношение |
Es |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ecm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
kt коэффициент, зависящий от длительности действия нагрузки: |
0,6 |
- при кратковременном действии нагрузки; 0,4 - при длительном действии нагрузки.
|
|
|
|
A 2 |
A |
|
||
|
|
|
p,eff |
s |
1 |
p |
|
|
|
|
|
|
Acеff |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где: |
Ap площадь |
сечения предварительно напрягаемых и пост- |
||||||
напрягаемых |
арматурных |
элементов |
в пределах |
эффективной площади |
||||
Acеff ( Ap 0) ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
Acеff |
|
эффективная |
площадь |
растянутого |
бетона, окружающего |
арматуру или напрягающие элементы, с высотой hcеff , причем hcеff принимается как меньшее значение: 2,5 · (h – d); (h – x) / 3;h / 2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,5 · (h – d ); |
|
|
|
|
|
|
|
|
hcеff |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
min (h – x) / 3; |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h / 2 |
|
A |
h |
fpl |
b |
fpl |
b |
(h |
h |
fpl |
) 79.5 1240 355 (77.5 79.5) 97870мм2 |
|
cеff |
|
|
wpl |
ceff |
|
|
|
33
|
|
|
As |
12 Ap |
|
769.7 02 0 |
0.7865 |
p,eff |
|
A |
97870 10 2 |
||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
cеff |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k k |
2 |
k |
4 |
D |
|
|
|
|
|
|
0.8 0.5 0.425 14 10 2 |
|
|
|||||||||
s |
k |
|
c |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
3.4 |
25 |
|
|
|
|
|
|
85.03мм |
||||||||||
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
r max |
|
|
|
nom |
|
|
|
|
ppeff |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.787 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
s |
kt |
|
|
fctm |
1 e pеff |
|
|
435 0.4 |
1.6 |
|
1 7.407 0.787 |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
sm cm |
|
|
|
|
|
pеff |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.787 |
|
|
|
0.002 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 105 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sm |
cm |
0.002 0,6 |
s |
0,6 |
|
435 |
0.00131 |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
E |
|
5 |
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 10 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w s |
|
|
( |
cm |
) 85.03 2.2 10 3 |
0.19 0.3мм |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
rmаx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Условие выполняется.
34
35
36
2.2. Расчет многопустотной плиты (с конструктивной поперечной арматурой)
Плиты перекрытий без предварительного напряжения многопустотные с круглыми пустотами. Исходя из компоновки конструктивной схемы здания многопустотные плиты принимаются с номинальной шириной, равной 1175 мм. Условия эксплуатации ХD2. Толщина пола 40мм. Временная нагрузка на перекрытие 6,5 кН/м2.
2.2.1. Общие данные
Согласно пункту табл. E.1N [1]. для класса условий эксплуатации ХD2 принимаем индикативный минимальный класс прочности бетона C30/37.
Нормативное сопротивление бетона на осевое сжатие по табл. 3.1 [1]:
fck 30 МПа
Расчетное сопротивление бетона сжатию:
f |
|
|
fcd |
|
30 |
20 МПа |
cd |
c |
|
||||
|
|
1.5 |
|
|||
|
|
|
|
где: c 1,5 коэффициент безопасности по бетону согласно табл. 2.1N [1]. Среднее значение прочности бетона при осевом растяжении по табл. 3.1 [1]:
fctm 2,9 МПа
Характеристическое значение предела прочности бетона при осевом растяжении:
fctk 2 МПа
Расчетное значение предела прочности бетона при осевом растяжении:
f |
|
|
fctk |
|
|
2 |
1.3МПа |
ctd |
|
|
|||||
|
|
c |
1.5 |
|
|||
|
|
|
|
Модуль упругости бетона:
37
Ecm 33000 МПа
Для армирования плиты принимаем продольную арматуру S500. Определим расчетные характеристики для арматуры S500. Нормативное сопротивление арматур растяжению:
f yk 500 МПа
Расчетное сопротивление арматуры растяжению составит:
f |
|
|
fyk |
|
|
500 |
435 МПа |
|
yd |
s |
1.15 |
||||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
где s 1,15 частный коэффициент для арматуры, согласно табл. 2.1N [1].
Нормативное сопротивление поперечной арматуры растяжению:
fywk 240 МПа
Расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению составит:
f |
|
|
fywk 0.8 |
|
240 0.8 |
167 МПа |
|
ywd |
|
|
|||||
s |
1.15 |
||||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
0,8 согласно примечанию п.6.2.3 [1]. Модуль упругости арматуры:
Es 2 105 МПа
Номинальная толщина защитного слоя составляет (п. 4.4.1.2
[1]):
cnom cmin cdev
где: cdev 10мм допустимое отклонение (п. 4.4.1.3(1) [1]). Минимальный защитный слой бетона (согласно п. 4.4.1.2 [1]):
cmin max {cmin,b ; cmin,dur cdur, cdur,st cdur,add ; 10мм}
38
cmin,b минимальная толщина из условия сцепления (п. 4.4.1.2 (3) [1]), в нашем случае принимается не менее диаметра арматуры. Предварительно
принимаем диаметр рабочей арматуры D 12 мм (cmin.b |
D 12 мм) ; |
|||||||
cmin.dur 40 мм |
минимальная |
толщина |
из условий |
защиты от влияния |
||||
окружающей среды, (согласно таблице 4.4N [1] для класса конструкции S4); |
||||||||
cdur. |
дополнительный элемент надежности (п. 4.4.1.2 (6) [1]), принимаем |
|||||||
равным нулю); |
|
|
|
|
|
|
||
cdur.st |
уменьшение |
минимальной |
толщины |
при |
использовании |
|||
нержавеющей стали, (п. 4.4.1.2 (7) [1], cdur.st 0 ); |
|
|
||||||
cdur.add |
уменьшение минимальной толщины при использовании |
|||||||
дополнительной |
защиты |
(п. |
4.4.1.2(8) |
[1], принимаем |
равным нулю |
|||
cdur.add |
0 ). |
|
|
|
|
|
|
|
cmin |
max (cmin,b ; cmin,dur cdur, cdur,st cdur,add , 10) max(14 10, |
0 0,10) 14 |
Номинальная толщина защитного слоя составляет:
cnom cmin cdev 40 10 50мм
Предварительно задаемся размерами сечения ригеля:
−высота ригеля:
hриг 121 b1 141 b1 121 5,31 141 5,31 0,4425...0,379м
принимаем hриг 0,44м , где b1 - номинальный пролет ригеля.
−ширина сечения ригеля:
bриг |
0,2 hриг |
0,4 hриг 0,2 0,44 0,4 0,44 |
0,088...0,176 м |
С |
учетом |
конструктивных требований |
принимаем (ригель |
прямоугольный):
−высота ригеля hр 480мм ;
−ширину ригеля bwr 250мм ;
39
Найдем требуемую высоту поперечного сечения плиты по формуле:
|
|
c leff |
f yd |
|
q |
v |
||
hpl |
|
|
|
n |
n |
|||
Es |
qn |
vn |
||||||
|
|
|
где: c коэффициент, принимаемый для пустотных плит равным 18-20, для ребристых панелей - в пределах 30…34;
коэффициент увеличения прогибов при длительном действии нагружения, принимаемый для пустотных плит равным 2, для ребристых плит с полкой в сжатой зоне принимается равным 1,5;
qn 3.25 кН / м2 длительно действующая нормативная нагрузка;
v 3.25 кН / м2 |
кратковременно |
действующая |
нормативная |
n |
|
|
|
нагрузка; |
|
|
|
leff расчетный пролет плиты: |
|
|
|
|
|
|
l |
|
l |
|
|
|
bwr |
5310 |
250 |
|
5185мм |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
eff |
mov |
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
где: lmov 5310 мм |
номинальная длина плиты; |
|
||||||||||||||||||
|
|
bwr 250мм - ширина ребра ригеля; |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
c leff f yd |
|
q |
v |
|
|
18 5185 435 |
|
|
2 3.25 3.25 |
304.5мм |
|||||||
h |
|
|
|
n |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
pl |
E |
|
q v |
|
|
2 105 |
3.25 |
3.25 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
s |
|
|
n |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Принимаем hpl |
310мм . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для определения собственного веса плиты, отнесенного к единице площади, спроектируем поперечное сечение плиты с учетом известных конструктивных высоты и ширины плиты. Также изобразим её расчетное (эквивалентное двутавровое) сечение.
В расчете поперечного сечения пустотной панели приводим к эквивалентному двутавровому сечению.
Определяем толщину ребра и полки двутавра исходя из того, что стороны прямоугольника 0.9 190 171мм
40