1. Характеристика изделия 2. Сбор нагрузок на 1м перекрытия

Содержание:
Характеристика изделия
Сбор нагрузок на 1м2 перекрытия
Статический расчет
Расчет прочности по нормальному сечению
Расчет предварительного напряжения арматуры
Расчет прочности по наклонному сечению
Приложение А
Подпись и дата
Взам. инв. №
Согласовано:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
02.270802.13
Инв. № подл.
Изм. Кол.уч Лист №док. Подпись
Н.контроль
Гл. спец.
Проверил
Присяжная
Разработал
Песоцкий
Исполнил
Дата
ШКОЛА НА 9 КЛАССОВ.
РАСЧЕТ МНОГОПУСТОТНОЙ ПЛИТЫ С
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ.
Стадия
Лист
Листов
КР
2
12
БСК, С -32
Расчет предварительно напряженной многопустотной
плиты
1 Характеристика изделия
Многопустотная плита перекрытия запроектирована с номинальными
размерами в плане 1800×6000мм., толщиной 220мм.
Плита выполнена из бетона класса В20, с коэффициентом условий работы
γв2=0,9.
Плита является предварительно напряженным конструктивным элементом
с электротермическим способом натяжения арматуры на упоры. В котором в
качестве рабочей используется арматура класса А800. Сетки и каркасы
выполнены из арматуры класса В500.
Расчет производится по первой группе предельных состояний (на
прочность)
2 Сбор нагрузок на 1м2 перекрытия
Нагрузка
Расчет, м Норматив. Коэффиц. Расчетн.
значение, надежн. значение,
кН/м2
кН/м2
γf
Постоянные:
1. Бетон мазаичный М-200 0,002×25
0,5
1,2
0,6
2. Стяжка мелкозернистого
бетона , 20мм
0,020×25
0,5
1,2
0,6
3. Пустотная плита, 220мм
Всего постоянных:
Временные:
Для школы (коридор)
Полная нагрузка:
3
3,382
1,1
3,3
3,778
3
1,2
3,6
8,1
Производим перерасчет нагрузки на 1пм по формуле 1:
q  q  b, (1)
Инв. № подл.
Подпись и дата
Взам. инв. №
q  8,1  1,8  14,58кН / м
Лист
02.270802.13
Изм. Кол.уч Лист №док. Подпись
Дата
3
7277
3 Статический расчет
q=14,58 кН/м
5830
рис.1 Расчетная схема
Расчетной схемой плиты является балка, свободно лежащая на двух опорах
с равномерно распределенной нагрузкой. Для определения максимальных
усилий находим значение расчетной длины элемента по формуле 2:
l0  5980  150  5830 мм
Определяем максимальные усилия, действующие на плиту, по формулам :
q  l 02
M 
, (3)
8
q  l0
Q
, (4)
2
Подставляя значения в формулу 3 и 4, получаем:
М 
14,58  5,83 2
 60,89кН  м
8
14,58  5,83
 42,14кН
2
Инв. № подл.
Подпись и дата
Взам. инв. №
Q
Лист
02.270802.13
Изм. Кол.уч Лист №док. Подпись
Дата
4
7277
4 Расчет прочности по нормальному сечению
рис.2 Расчетное сечение
Для расчета приводим сложное сечение плиты к эквивалентному
тавровому сечению. Определяем размеры расчетного сечения плиты по
формулам:
H D
, (5)
2
b f  bниз  2  15, (6)
hf 
b  bниз  n  D, (7)
h0  h  a, (8)
где: h-высота расчетного сечения, мм;
b-ширина ребра, мм;
D-диаметр пустоты, мм;
a-расстояние от центра тяжести рабочего стержня до крайнего
нижнего волокна бетона, мм;
n-количество пустот;
H-толщина плиты, мм
Подставляя значения в формулы 5-8, получаем:
hf 
220  159
 30,5 мм
2
Взам. инв. №
b f  1790  2  15  1760 мм
b  1790  9  159  359 мм
Инв. № подл.
Подпись и дата
h0  220  20  195 мм
Для дальнейшего расчета необходимо определить положение нейтральной
оси в сечении. Для этого определяем внутренний момент сечения, по формуле:
Лист
02.270802.13
Изм. Кол.уч Лист №док. Подпись
Дата
5
7277
h

M f  Rb  b f  h f  h0  f
2


 ,(9)

где:Rb-расчетное сопротивление бетона сжатию с учетом коэффициента
условий работы бетона γв2, кН/см2;
bf-ширина полки расчетного сечения, см;
hf-высота полки расчетного сечения, см;
h0-расчетная высота сечения, см.
Подставляя значения в формулу 9, получаем
3,05 

M f  1,035  176  3,05   20 
  10264,5кН  см
2 

Производим сравнение моментов Мf=102,645кН . м >M=60,89кН . м,
получаем нейтральную ось в полке. Производим расчет прямоугольного
сечения с шириной bf.
Определяем значение коэффициента α0 по формуле:
0 
0 
M
(10)
Rb  b f  h02
6089
 0,08
1,035  176  20 2
Определяем количество и расположение рабочей арматуры в сечении,
через сравнение коэффициентов: α0=0,08< αR=0,424-армирование одиночное.
Рассчитываем площадь поперечного сечения предварительно напряженной
арматуры, по формуле :
Инв. № подл.
Подпись и дата
Взам. инв. №
Asp 
M
, (11)
 s 6  Rs   h0
где: η-табличный коэффициент, определяемый по α0, равен 0,965;
Rs-расчетное сопротивление арматуры растяжению, кН/см2;
γs6-коэффициент условий работы напрягаемой арматуры
Asp 
6089
 3,95см 2
1,15  69,5  0,965  20
По сортаменту и с учетом практики принимаем минимальное количество
стержней, поскольку их будет достаточно, 7 стержней Ø10мм А800
Asр=5,5см2. Устанавливаем их в виде отдельных стержней через пустоту.
Лист
02.270802.13
Изм. Кол.уч Лист №док. Подпись
Дата
6
7277
5 Расчет предварительного напряжения арматуры
Величина предварительного напряжения арматуры определяется по
формуле:
 sp  0,8  Rsn , (12)
где:Rsn-нормативное
значение
арматуры растяжению, МПа
Подставляя значение в формулу, получаем:
сопротивления
продольной
 sp  0,8  800  640 МПа
При расчете должны выполниться следующие условия :
 sp   sp  Rsn , (13)
 sp   sp  0,3  Rsn , (14)
где:Δσsp-отклонение величины предварительного напряжения, зависящее
от способа натяжения арматуры, МПа
При электротермическом способе натяжения Δσsp определяется по
формуле:
 sp  30 
360
, (15)
l
где:l-длина напрягаемого стержня, м
Взам. инв. №
 sp  30 
360
 90 МПа
6
Проверяем выполнение условий 13 и 14:
640  90  800МПа
Инв. № подл.
Подпись и дата
640  90  0,3  800МПа
Условия выполняются. Определяем коэффициент точности натяжения
арматуры по формуле:
 sp  1   sp , (16)
Лист
02.270802.13
Изм. Кол.уч Лист №док. Подпись
Дата
7
7277
где:Δγsp-отклонение коэффициента точности натяжения
При электротермическом способе натяжения Δγsp определяется по
формуле:
 sp 
0,5   sp 
1 
 1 
, (17)
 sp
n

где:n-количество напрягаемых стержней
Подставляя значения в формулу 17, получаем:
 sp 
0,5  90 
1 
 1 
  0,1
640 
6
Подставляя значения в формулу 16, получаем:
 sp  1  0,1  0,9
Определяем окончательную величину предварительного напряжения с
учетом точности натяжения и потерь, которые составляют 30% или не менее
100 МПа, по формуле:
 sp/  0,7   sp   sp , (18)
 sp/  0,7  0,9  640  403,2МПа
Определяем усилие обжатия, по формуле:
N  Asp   sp/ , (19)
Инв. № подл.
Подпись и дата
Взам. инв. №
N  5,5  40,32  221,76кН
Лист
02.270802.13
Изм. Кол.уч Лист №док. Подпись
Дата
8
7277
6 Расчет прочности по наклонному сечению
По диаметру рабочего стержня подбираем, из условия свариваемости,
диаметр поперечного стержня (хомута) и определяем Asw,cм2 - площадь
поперечного сечения 1го стержня хомута; Rsw- расчетное сопротивления
арматуры на действие поперечной силы Q (СНиП 52-101-2003 Бетонные и
железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры),
кН/см2;
Необходимость расчета проверяем по условию:
Q   b1  Rb  b  h0 , (20)
где:Rb- расчетное сопротивление бетона сжатию с учетом коэффициента
 b 2 , кН/см2;
 b 3 - коэффициент, составляющий 0,3;
b - ширина ребра, см;
h 0 - расчетная высота сечения, см.
Q  0,3  1,035  32,9  20  204,3кН
При сравнении получаем, Q=42,14кН<204,3кН, условие выполняется,
производим поперечное армирование конструктивно и проверяем его
достаточность. В качестве арматуры на приопорных участках используем
укороченные каркасы из проволоки класса В500 Ø5мм. Шаг поперечных
стержней в каркасе составляет половину высоты плиты и равен 100мм.
Q  Qb  Qsw , (21)
Взам. инв. №
где:Qb -поперечные усилия, воспринимаемые бетоном в наклонном сечении, кH
Необходимость расчета поперечных стержней проверяем по условию 21,
для этого первоначально определяем количество поперечной силы
воспринимаемой бетоном:
Qb 
b  Rbt  b  h02
2
c
,(22)
где: b -коэффициент, принимаемый 1,5
Инв. № подл.
Подпись и дата
2
1,5  0,081  32,9  20 2
Qb 
 39,9кН
2  20
Длина проекции наклонной трещины определяется по формуле 23:
Лист
02.270802.13
Изм. Кол.уч Лист №док. Подпись
Дата
9
7277
c  2  h0 ,(23)
c  2  20  40см
Определяем усилия в поперечных стержнях на единице длины элемента,
по формуле 24:
qsw 
Asw  Rsw
, (24)
S
где:S - шаг поперечных стержней на приопорных участках, см
Asw-площадь поперечного сечения хомута, см2
Rsw- расчетное сопротивление поперечной арматуры, кН/см2
q sw 
0,196  30
 0,588кН / см
10
Проверяем усилия, воспринимаемые поперечной арматурой, по формуле
25:
Qsw  sw  qsw  с , (25)
где: qsw - усилие в хомутах на единицу длины элемента, кН/см.
Qsw  0,75  0,588  40  17,64кН
Проверяем условие 21:
Q  39,9  17,64  57,54кН
Инв. № подл.
Подпись и дата
Взам. инв. №
Условие выполняется, следовательно, прочность достигнута за счет
установки поперечных стержней.
7 Армирование плиты
Армирование плиты в нижней полке производим, на приопорных участках,
корытообразными сетками из проволочной арматуры В500 Ø5мм, по центру плиты
располагаем плоскую сетку, затем предварительно напряженные стержни, 8 штук,
расположенными через пустоту из арматуры класса А800 Ø10мм. На приопорных
участках устанавливаем укороченные каркасы, выполненные из проволочной
арматуры В500 Ø5мм. Количество каркасов с одной стороны 6 штук. Для строповки
установлены петли из стержневой арматуры класса А240 Ø12мм, в количестве 4
штук. В верхней полке плиты располагается сетка, для восприятия неучтенных в
расчетах усилий, из проволочной арматуры класса В500 Ø5мм.
Лист
02.270802.13
Изм. Кол.уч Лист №док. Подпись
Дата
10
7277