Расчет полки плиты на местный изгиб

Стр 1 из 3Следующая ⇒

СОДЕРЖАНИЕ

1. Расчет предварительно напряженной плиты покрытия

1.1 Исходные данные, назначение геометрических размеров плиты, классов арматуры и бетона

1.2 Определение нагрузок

1.3 Расчет полки плиты на местный изгиб

1.4 Расчет поперечного ребра плиты

1.5 Расчет плиты на общий изгиб по нормальным сечениям

1.6 Расчет продольных ребер по наклонным сечениям на поперечную силу

1.7 Определение геометрических характеристик приведенного сечения

1.8 Определение потерь предварительного напряжения арматуры

1.9 Расчет на образование трещин, нормальных к продольной оси

1.10 Расчет на раскрытие трещин, нормальных к продольной оси при гf =1, 0

1.11 Расчет прогиба плиты

2. Расчет прочности сплошной колонны среднего ряда

3. Расчет фундамента под среднюю колонну сплошного сечения

3.1 Данные для расчета

3.2 Определение геометрических размеров фундамента

3.3 Расчет арматуры фундамента

Список литературы

1.Расчет предварительно напряженной плиты покрытия.

Исходные данные, назначение геометрических размеров плиты, классов арматуры и бетона

Требуется выполнить расчет и конструирование сборной ж/бетонной плиты покрытия размером 3х6 м, арматура предварительно напряженная, натяжение арматуры механическое на упоры металлических форм, здание неотапливаемое, второй район по нормированию снегового покрова.

Нормативные нагрузки и соответствующие коэффициенты надежности элементов покрытия.

№ п/п	Наименование	Нормат. Нагр-ка, Н/м²	Коэф. надежн-ти по нагр-ке
1	Ж/б плита размером 3х6 м	1333	1, 1
2	Пароизоляция	50	1, 3
3	Утеплитель	400	1, 2
4	Асфальтовая стяжка	350	1, 3
5	Рулонный ковер	150	1, 3

Класс арматуры для продольных ребер А_т-IV, R_sp=510 МПа, R_sp_,_ser=590 МПа, E_s=190000 МПа, для поперечных ребер назначаем арматуру класса A-III, Ш6, 8 мм, R_s=355 МПа, для полки плиты на местный изгиб Ш 3 Вр-I, R_s=375 МПа.

Принимаем величину контролируемого напряжения для напрягаемой арматуры у_sp= 0, 6· R_sp_,_ser = 0, 6· 590 = 470 МПа, Дг_sp=0, 1.

Назначаем класс бетона В30, г_в2= 0, 9, R_b· г_b₂= 17· 0.9 = 15, 3 МПа, R_bt · г_b₂= 1, 2· 0, 9 = 1, 08 МПа, R_bt_,_ser=1, 8 МПа, E_b= 29000 МПа, б = E_s/E_b = 190000/29000 = 6, 55.

Назначаем геометрические размеры, соответствующие типовой плите покрытия, вес плиты 2, 4 т, вес 1 м² – 1333 Н/м².

Определение нагрузок

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м²	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м²
Постоянная: -собственный вес плиты -пароизоляция -утеплитель -асфальтовая стяжка, д=2 см -рулонный ковер	1333 50 400 350 150	1, 1 1, 3 1, 2 1, 3 1, 3	1466 65 480 455 195
Итого: Временная: - снеговая	2283 700	1, 4	g = 2661 980
Итого:	2983		3641

Расчет полки плиты на местный изгиб

Расчетная схема. При отношении ширины плиты к расстоянию между поперечными ребрами (0, 99 м) больше 2 полк плиты на местный изгиб следует рассчитывать, как балочную. Выделяется, условно, полоса шириной 1 м и рассматривается, как многопролетная неразрезная балка, опорами у которой являются поперечные ребра. Размеры сечения этой балки: ширина – 100 см, высота – 2, 5 см.

Расчетные пролеты принимаются равными расстояниям в чистоте между поперечными ребрами l_p= 99 – 10 = 89 см.

Расчетная нагрузка на 1 м длины выделенной полосы состоит из собственного веса полки плиты и нагрузки от кровли. Собственный вес плиты толщиной д = 2, 5 см при объемном весе с = 2500 кг/м³ с учетом коэффициента надежности по нагрузке г_f = 1, 1 будет равен

1 · 1 · д · с · г = 1 · 1 · 0, 025 · 2500 · 1, 1 = 68, 8 кг/м² = 688 Н/м²

Расчетная нагрузка (см. табл.)

q = 688 + (3641 – 1466) = 2863 Н/м²

Изгибающие моменты определяются с учетом перераспределения усилий вследствие пластических деформаций, в расчет принимается изгибающий момент

М = ql²/11 = 2863 · 0, 89²/11 = 206, 12 Н· м

Оптимальность толщины полки плиты проверяется из условия прочности при ж = 0, 1 и соответственно б_т=0, 095

принимаем

Требуемая площадь арматуры при

по таблице ж=0, 092

Принимаем 8 Ш3 Вр-I (А_s=0, 57см²), шаг рабочих стержней в сетке 100/8 = 12, 5 см. Назначаем распределительную арматуру (не менее 10% от площади рабочей арматуры) 4 Ш3 Вр-I (А_s=0, 28см²) шаг стержней распределительной арматуры 100/4 = 25 см.

Расчет прогиба плиты

Прогиб плиты определяется от нормативной постоянной и длительной нагрузок изгибающий момент равен М = 33036 Нм

Предельная величина прогиба:

Определим кривизну оси плиты

где суммарная продольная сила от предварительного обжатия с учетом всех потерь при коэффициент, учитывающий работу бетона на участках с трещинами

при длительно действующей нагрузке,

эксцентриситет

Площадь сжатой зоны

Плечо внутренней пары

Коэффициенты =0, 9; = 0, 15

прогиб

Требования СНиП по предельному значению величины прогиба удовлетворяется

Данные для расчета

Грунты основания – пески пылеватые средней плотности, маловлажные. Расчетное сопротивление грунта R₀ = 0МПа; бетон тяжелый класса В 12, 5;

R_bt =0, 66 МПа; арматура из горячекатаной стали класса А-II, R_s = 280 МПа; вес единицы объема материала фундамента и грунта на его обрезах г = 20 кН/м³.

Расчет выполняем на наиболее опасную комбинацию расчетных усилий в заделке колонны: М = 104, 1 кНм; N = 1398 кН; Q = 21, 3 кН. Нормативное значение усилий на усредненный коэффициент надежности по нагрузке

г_f = 1, 15; т.е. М_n = =90, 5 кНм; N_n = 1215, 7 кН; Q_n = 18, 5 кН.

Расчет арматуры фундамента

Определяем напряжение в грунте под подошвой фундамента в направлении длинной стороны а без учета веса фундамента и грунта на его уступах от расчетных нагрузок:

Расчетные изгибающие моменты:

в сечении I-I

где

в сечении II-II

в сечении III-III

Требуемое сечение арматуры:

Принимаем 16 ш10 А-ІІ с А_s = 12, 56 см². Процент армирования

Арматура, укладываемая параллельно меньшей стороне фундамента, определяется по изгибаемому моменту в сечении IV-IV:

Принимаем 10 ш14 А-ІІ с А_s = 15, 39 см². Процент армирования

Список литературы

1. Байков В.Н. Железобетонные конструкции. Общий курс. Москва. Стройиздат 1991г.

2. МУ и примеры расчета элементов железобетонных конструкций по КП №2. Макеевка 1995г.