Расчет плиты покрытия

Автор: Пользователь скрыл имя, 31 Мая 2013 в 08:14, курсовая работа

Краткое описание

Для сборной плиты используем бетон класса В-25. Предварительно-
напряженную арматура класса A-V. Способ преднапряжения -
электротермический. Для плоских каркасов продольных ребер A-III. Полка
плиты армируется сеткой из арматуры Bp-I.
По таблицам 12-24 СНиП 2.03.01-84* определяем прочностные и
деформативные характеристики бетона и арматуры:
Для бетона:
Rb =14,5МПа - сопротивление бетона осевому сжатию для I группы
предельных состояний
Rbt =1,05МПа - сопротивление бетона осевому растяжению для I группы
предельных состояний
Rbser =18,5МПа - сопротивление бетона осевому сжатию для II группы

Файлы: 1 файл

Расчет плиты. ЖБК.docx

— 229.57 Кб (Скачать)
  1. Расчет сборной преднапряженной плиты.

Заданием предусматривается  расчет и конструирование ребристых  плит 
перекрытия.

Наименование

Норматив 
ная

Коэффи 
циент

Расчетная

п/п

нагрузки

нагрузка

надежно 
сти

нагрузка

 

Постоянная

     

1

Керамическая  плитка 
у= 25кН/м2

0,25

1,3

0,33

2

Цементно-песчаная стяжка 
£=0,03м, /=22кН/м3

0,66

1,3

0,86

3

Железобетонная  плита

о

покрытия <5=0,1м, х=25кН/м

2,5

1,1

2,75

 

Итого

3,41

 

3,94

Временная 
Кратковременная 
Длительная

Длительнодействующая

2,1 
4,9 
8,31

1,3 
1,2

2,73 
5,88 
9,82

 

Полная

10,41

 

12,55





Высоту плиты принимаем 400мм. Номинальная ширина плиты 1490мм. 
Расчетный пролет 5890мм.

Сбор нагрузок на плиту перекрытия



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для сборной плиты используем бетон класса В-25. Предварительно- 
напряженную арматура класса A-V. Способ преднапряжения - 
электротермический. Для плоских каркасов продольных ребер A-III. Полка 
плиты армируется сеткой из арматуры Bp-I.

По таблицам 12-24 СНиП 2.03.01-84* определяем прочностные и 
деформативные характеристики бетона и арматуры: 
Для бетона:

Rb =14,5МПа - сопротивление бетона осевому сжатию для I группы

предельных состояний 
Rbt   =1,05МПа - сопротивление бетона осевому растяжению для I группы

предельных состояний 
Rbser   =18,5МПа - сопротивление бетона осевому сжатию для II группы

предельных состояний 
Rbtser   =1,6 МПа - сопротивление бетона осевому растяжению для II 
группы предельных состояний.

Rbp   =11МПа - передаточная прочность бетона 
Е =3∙104 МПа - начальный модуль упругости бетона 
γb2  =0,9- коэффициент условий работы

Для арматуры A-V:

Rsn =785MПa - нормативное сопротивление арматуры

Rs   =680МПа - сопротивление арматуры продольному растяжению для I

группы предельных состояний 
Rsw  =545MПa - сопротивление арматуры поперечному растяжению для I

группы предельных состояний 
Rsser =785MПа - сопротивление арматуры растяжению для II группы

предельных состояний 
E =19-10 МПа - начальный модуль упругости стали арматуры

Для арматуры A-III:

Rs =365МПа - сопротивление арматуры продольному растяжению для I

группы предельных состояний 
Rsc =680МПа - сопротивление арматуры сжатию 
Es =20∙IO4 МПа - начальный модуль упругости стали арматуры

Для арматуры Bp-I:

Rs =365МПа - сопротивление арматуры продольному растяжению для I

группы предельных состояний 
Es =17∙IO4 МПа - начальный модуль упругости стали арматуры

  1. Расчет прочности продольных ребер по 
    нормальным сечениям.

1 .Определение усилий

Расчетная схема плиты - свободноопертая однопролетная балка таврового 
сечения с полкой в сжатой зоне, загруженная равномерно распределенной 
нагрузкой.

 

Вычислим изгибающие моменты:

От полной расчетной      нагрузки


 

 

 

От полной нормативной  нагрузки

 

 

 

От нормативной кратковременной  нагрузки

 

Максимальная расчетная  поперечная сила

 

2. Определение параметров  расчетного сечения 
Расчетное сечение - тавр с полкой в сжатой зоне.

h = 350 мм

h0 = h-a =350-20=330 мм 
= 60 мм 
= 1480 мм 
b =150мм

 

Характеристика сжатой зоны:

ω=0,85-0,008Rb - γb2=0,746

 
Граничная высота сжатой зоны:

 

 

 

где =500МПа

=Rs+400-

Здесь = γsp;    γsp=l -Δγsp =0,812

γsp; nр -число напрягаемых стержней

- p Rsser

p Rsser

При электротермическом способе:

p=30+=30+60=90 МПа

 Rsser+ p=0,3785+90=325,5 МПа

Rsser - p=785 - 90=695 МПа

= ==510,25 МПа

=60% Rsser=408 МПа

Принимаем =408МПа.

Предельное отклонение предварительного напряжения

γsp=0,188

Вычисляем коэффициент  точности натяжения:

γsp= 1-0,188=0,812

Корректируем величину предварительного напряжения:

= 408-0,812=331,4МПа 
=680+400-331,4=748,бМПа 

3.Определение площади  сечения рабочей арматуры

Определяем расчетный  изгибающий момент, воспринимаемый 
полностью сжатой полкой:

= Rb - γb2 -(h0-0,5hf )-h =l 4,40,9142060(330-30)=333,6кНм

Mpcr > Mtot 
333.6>53,46

Следовательно, нижняя граница  сжатой зоны проходит в полке, т.е. 
сечение рассчитывается как прямоугольное шириной .

  =

 

При интерполяцией находим =0,845; ξ=0,31

 

ξ<

 

0,046<0,503

Условие выполняется

 Вычисляем сечение рабочей арматуры:

 

Здесь

 

 

=3,09см²

По сортаменту определяем 2Ø16 =4,02 см²

Проверим условие  Mpcr ≥ Mtot

= Аs Rs h0 =4,02 680 1,15 0,97 33 10³МПа

101,4>78

4.Определение  геометрических характеристик приведенного  сечения.

Определяем отношение  модулей упругости

α= = =6,333

Вычисляем площадь приведенного сечения

 

 

 

 

= =25,2см

Момент  инерции относительно оси, проходящей через центр тяжести до приведенного сечения

+

= =35 – 25,2 - 3=6,8cм

== 25,2-14,5 = 10,7cм

+142+17

Момент  сопротивления по нижней грани

= =5,83см³

Момент  сопротивления по верхней грани

()= =1,5см³

Упругопластичные моменты сопротивления

 

 

Здесь γ=1,75 – для  таврового сечения с полкой в  сжатой зоне

 

=2,63

 

r = ()

= ()

=0,85

r = () = 3,62см

= () = 9.31cм

5. Определение  потерь предварительного напряжения

Подсчет суммарных потерь выполняется с коэффициентом точности 
натяжения = l по таблице 5 СНиП 2.03.01 84* при натяжении арматуры на 
упоры.

= ≥ 100МПа

 Здесь  - первые потери

 

- вторые потери 
=

- потери  от релаксации напряжений стержневой  арматуры при 
электротермическом способе натяжения 

 

-потери от температурного перепада

, так как при пропаривании форма нагревается вместе с изделием

- потери от деформации анкеров, расположенных у натяжных 
устройств.

, так как при электротермическом способе натяжения потери от 
деформации анкеров в расчете не учитываются.

- потери  от трения арматуры.

=0

 - потери от деформации стальной формы при изготовлении. 
=0, так как при электротермическом способе натяжения потери от 
деформации формы в расчете не учитываются.

- потери  от быстронатекающей ползучести  для бетона

 = 400,85   при   ≤α

 
α =0,25+0,025Rbp α <0,8 
Rbp ≥ 11МПа 
Rbp ≥0,5 В25=12,5МПа

  <0,75

Rbp

Здесь е00-а=25,2-2=23,2см

=

 

= + МПа

Rbp =   = 6МПа <11МПа

Принимаем Rbp  = 12,5МПа

4,41/12,5 =0,35

α =0,25+0,02512,5=0,56 < 0,8

 

С учетом потерь 

=+

Здесь

 

4,02

=+=4,21МПа

=

- потери  от релаксации напряжений стержневой  арматуры 
= 0

- потери  от усадки бетона

= 35МПа для тяжелого бетона класса В25

- потери  от ползучести бетона

= 150α  при 0,75   α =0,85

0,75  

 

 

0

=

 

Величина  предварительного напряжения с учетом полных потерь:

sp2 = sp  408-102,6=305,4МПа 
P2= sp2 As=305,4 4,02100=122,8кН

6. Расчет  прочности наклонного сечения

Q=53кН

N=P=122,8 кН

Проверяется работа бетона на действие поперечной силы:

 
Если  это условие выполняется, то поперечная арматура назначается 
конструктивно. 
= 0,6

 

 

 

(1++)1,5

(1++) = 1+0,5+0,21 =1,71 >1,5 Принимаем (1++) = 1,5

Q=O,61,0517331001,5=53кН 
53=53

Следовательно, поперечная арматура принимаем конструктивно. 
На приопорном участке длиной 1/4 устанавливается арматура Ø6 AIII с 
шагом s= 150мм, в средней части пролета с шагом s=250mm. 
Asw=20,283=0,566см2 
Rsw=285MПа

qsw= Rsw Asw /s =2850,566100/15=1075,4 Н/см 
Qbmin = Rbt (1++) = 0,61,0517331001,5=53кН 
qsw> Qbmjn/2h0=53103/233=803 H 
1075,4>803

Условие выполняется.

Smax > S

Smax = Rbt /Qmax=1,51,0517332100/60,4103=48cm>s=15см

Условие выполняется.

Для расчета  прочности вычисляем:

M= Rbt (1++) =21,51,0517332100=583,2104Нсм 
Так как q=130,7< 0,56qsw=602H/см, вычисляем значение с по формуле

с = = = 211

 

c<3,33h0=3,3333=110см

Принимаем с=110см.

Тогда Q=M/c=583,2104/l10=53кН= Qbmin

Поперечная  сила в вершине наклонного сечения:

Q= Qmax qc=60,4103-130,7110=46кН

Длина проекции расчетного наклонного сечения:

= 74см > 2h0=66см

 

Принимаем с0=66см

Тогда Qsw=qswc=l 075,466=71 кН

Условие прочности Qb + Qsw> Q

53+71=124кН>53кН

Прочность обеспечивается.

 

 

Расчет прочности полки.

Определяем  пролеты в свету: l1=5,78м, l2=1,29м

= 0,22 < 2

Следовательно, полка рассчитывается как однопролетная  балка жестко 
защемленная в продольных ребрах.

Изгибающий  момент в поперечном сечении плиты:

M = = = 1кН

Полка армируется сеткой, защитный слой а=1,5см 
h0=6-1,5=4,5см

= =0,04

При A0=0,04 интерполяцией находим η=0,98

 

По сортаменту принимаем рабочую арматуру Bp-I Ø4 As=O,88см² с шагом 
200мм.

C=  1300x5800

 

 

 

asp-p>0,3Rsscr 
cjsp+p< Rsser 
электротермическом способе:

р=3 0+-=30+60=90МПа

asp>0,3Rsscr+p=0,3-785+90=325,5МПа 
asp< Rsser-p=785-90=695Mna 
asp=60%Rsscr=408Mna

Принимаем ачр=408МПа.

Предельное отклонение предварительного напряжения1+7? =0,188;Вычисляем коэффициент точности натяжения:

ysp=l -0,188=0,812 
Корректируем величину предварительного напряжения:

о\ф=408-0,812=331,4МПа 
ctsR=680+400-33 1,4=748,бМПа 
0,746

площади сечения рабочей арматуры

3.Определение площади сечения  рабочей арматуры

Определяем расчетный изгибающий момент, воспринимаемый 
полностью сжатой полкой:

MPer=Rb-yb2-bt{h0-0,5hl-)-h1=l 4,4-0,9-1420-60(330-30)=333,бкНм

Mpcr > Mlot 
333.6>78

Следовательно, нижняя граница сжатой зоны проходит в полке, т.е. 
сечение рассчитывается как прямоугольное шириной bf.

M

= 0,039

б/-Ао Rb 'Yn 1420-332 -14,5-103-0,9 
При Ao=0,039 интерполяцией находим г/ =0,977, ^=0,046

0,046<0,503

Условие выполняется.

Вычисляем сечение рабочей арматуры:

M

 

ЗдесьYs6=Ti-Cn-I) 2J-'1 -rI

V ^ j

г|=1,15 по п.3.13 СНиП 2.03.01-84*

( 0 046 ^

Ys6=I, 15-(1,15-1) 2———-1 =1,27 
' Я 0,503 )

По сортаменту определяем 2016 А3=4,02см" 
Проверим условие Mper > Mtot

Mper= As-Rs-Ys6-л *-ho=4,02-680-1,15-0,977-33-103=IO 1,4МПа

101,4>78

Pi==(asp-cri-<72-c?3-a4-a5)As=(408-12,: 
М=2500-1,5-5,892/8= 16,3кНм

Информация о работе Расчет плиты покрытия