Методические указания к курсовому проекту №1 по ЖБКК

Условие выполняется.

51

52

40

2.3. Расчет ребристой плиты перекрытия.

Плиты перекрытий без предварительного напряжения ребристые. Исходя из компоновки конструктивной схемы здания ребристые плиты принимаются с номинальной шириной, равной 1137,5 мм. Условия эксплуатации ХC1. Толщина пола 40мм. Временная нагрузка на перекрытие

6,1 кН/м2.

2.3.1 Общие данные

Согласно пункту табл. E.1N [1]. для класса условий эксплуатации ХС1 принимаем индикативный минимальный класс прочности бетона C20/25.

Нормативное сопротивление бетона на осевое сжатие по табл. 3.1 [1]:

fck 20 МПа

Расчетное сопротивление бетона сжатию:

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]:

fck 2,2 МПа

Характеристическое значение предела прочности бетона при осевом растяжении:

fctk 1.5 МПа

Расчетное значение предела прочности бетона при осевом растяжении:

Модуль упругости бетона:

Ecm 30000 МПа

Для армирования плиты принимаем продольную арматуру S500. Определим расчетные характеристики для арматуры S500. Нормативное сопротивление арматуры растяжению:

41

f yk 500 МПа

Расчетное сопротивление арматуры растяжению составит:

где s 1,15 частный коэффициент для арматуры, согласно табл. 2.1N [1]. Нормативное сопротивление поперечной арматуры растяжению:

f ywk 240 МПа

Расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению составит:

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}

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 14 мм (cmin.b D 14 мм) ;

cmin.dur 15 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 );

42

cmin cmin max(14, 15, 0 0,10)

Номинальная толщина защитного слоя составляет:

cnom cmin cdev 15 10 25мм

Предварительно задаемся размерами сечения ригеля:

−высота ригеля:

hриг 121 b1 141 b1 121 5,6 141 5,6 0,466...0,400м

принимаем hриг 0,43м , где b1 - номинальный пролет ригеля.

−ширина сечения ригеля:

bриг 0,2 hриг 0,4 hриг 0,2 0,43 0,4 0, 43 0,086...0,172 м

Сучетом конструктивных требований принимаем (ригель с полкой внизу):

−высота ригеля hриг 430мм ;

−толщину стенки bwr 200мм ;

−высоту полки hfr 180мм ;

−ширину полки bfr 450мм ;

−ширина одной полки ригеля bpr 125мм .

Найдем требуемую высоту поперечного сечения плиты по формуле:

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 3.05 кН / м2 длительно действующая нормативная нагрузка;

vn 3.05 кН / м2 кратковременно действующая нормативная нагрузка;

43

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.

Рис. 2.5. Сечение плиты

Геометрические характеристики эквивалентно таврового сечения: hfpl 90мм высота полки плиты;

bfpl 1120мм ширина плиты;

hwpl 310мм высота стенки плиты; bwpl 220мм ширина стенки плиты; Площадь тавра:

Sтавр. bfpl hfpl bwpl hwpl

44

Sтавр. 1120 90 220 310 169000мм2

Приведенная толщина панели равна площади полученного тавра деленной на ширину панели:

hred Sтавр. 169000 150.9мм bfpl 1120

2.3.2. Определение внутренних усилий

Сбор нагрузок на 1 м2 плиты перекрытия приведен в таблице 2.3.

Таблица 2.3

Нагрузки на 1м2 сборного междуэтажного перекрытия

45

Расчет плиты по несущей способности производим на действие наиболее неблагоприятного из следующих сочетаний нагрузок (в расчете нагрузки приводим к 1 метру длины плиты):

1)( G Gk ) bnom 0 Qd bnom

2)( G Gk ) bnom Qd bnom

где: 0 коэффициент для комбинационного значения переменного воздействия; согласно табл. А.1 [2] принимаем 0,7;

Gk 6.16 кН / м2 расчетное значение постоянной нагрузки; Qd 9.15кН / м2 расчетное значение временной нагрузки; bnom 1.1375 м номинальная ширина плиты;

понижающий коэффициент; согласно табл. А.2(В) [2] принимаем 0,85.

Тогда:

q1 Gk bnom 0 Qd bnom 6.16 1.137 0.7 9.15 1.137 14.3кН / м q2 Gk bnom Qd bnom 0,85 6.16 1.1375 9.15 1.1375 16.4кН / м

Расчетный изгибающий момент и максимальная сила от действия

второго сочетания нагрузок равны:

Расчет плиты по эксплуатационной пригодности производим на действие практически постоянного сочетания нагрузок (п. 6.5.3 [3]):

bnom 1.1375 м номинальная ширина плиты; Тогда:

46

q3 Gkn bnom 2 Qdn bnom

q3 4.56 1.1375 0.6 6.1 1.1375 9.35кН / м

Расчетный изгибающий момент и максимальная поперечная сила от

действия практически постоянного сочетания нагрузок равны:

2.3.3 Расчет по прочности нормальных сечений

Расчет производим с использованием упрощенного деформационного метода. Проверим условие, определяющее положение нейтральной оси. Предполагаем, что нейтральная ось проходит по нижней грани полки, и определяем область деформирования для прямоугольного сечения. Проверим выполнение условия M f Med

Определим рабочую высоту сечения при заданном диаметре рабочих продольных стержней арматуры 12 мм:

d hpl cnom 122 400 25 122 369мм

hdfpl 36990 0.244

Сечение находится в области деформирования II и изгибающий момент, воспринимаемый бетоном расположенным в пределах высоты полки находится по формуле: