1. Расчет плиты перекрытия по предельным состояниям I группы. 4
1.1.Определение нормативных и расчётных усилий, действующих на плиту перекрытия. 4
1.2. Определение параметров расчётного сечения плиты перекрытий. 6
1.3. Определение прочностных и деформационных характеристик бетона и арматуры. 7
1.4. Расчёт многопустотной плиты на прочность по наклонным сечениям. 8
2.Расчёт многопустотной плиты по предельным состояниям II группы. 10
2.1. Расчёт многопустотной плиты по деформациям. 10
2.2. Расчёт многопустотной плиты по раскрытию трещин. 11
2.3.Расчёт по раскрытию трещин, наклонных к продольной оси элемента. 14
3. Расчет плиты на монтажные нагрузки.. 15
Капитальное строительство в России и других странах мира продолжает развиваться бурными темпами. Одновременно развиваются базы строительной индустрии, создаются новые прогрессивные строительные конструкции из различных материалов, совершенствуется теория их расчета с широким применением компьютерных программных средств.
Особое положение в объеме строительных материалов и конструкций занимают железобетонные изделия различного назначения. Железобетон является основным строительным материалом современного человечества, применяемым в самых различных сферах строительства, начиная от освоения подземного и океанического пространства и заканчивая сооружением высотных объектов.
В этой связи современный специалист в области промышленного и гражданского строительства обязан обладать навыками проектирования железобетонных конструкций.
1. Расчет плиты перекрытия по предельным состояниям I группы.
1.1.Определение нормативных и расчётных усилий, действующих на плиту перекрытия.
Определяем нормативные и расчётные нагрузки, действующие на плиту, и сводим их в таблицу 1.1:
Таблица 1.1.
Сбор нагрузок
Вид нагрузки | Нормативная, Н∕м2 | Коэффициент к нагрузке | Расчётная, Н∕м2 |
1.Постоянная 1.1.Паркетный пол ρ∙h=8000∙0,02 1.2.Цементно-песчаная стяжка 22000∙0,03 1.3.Подстилающий слой 18000∙0,05 1.4. Ж/б панель 22000∙0,11 | 160 660 900 2420 | 1,1 1,1 1,1 1,1 | 176 726 990 2662 |
Итого: | 4140 | 4554 | |
2.Временная 2.1.Кратковременная 2.2.Длительная | 2340 1560 | 1,2 1,3 | 2808 2028 |
Итого: | 3900 | 4836 | |
Полная нагрузка | 8040 | 9390 |
Определяем нагрузку на 1 погонный метр плиты:
1) Временная нормативная pн=3900∙1=3900 Н/м;
2) Временная расчётная p=4836∙1=4836 Н/м;
3) Постоянная нормативная gн=4140∙1=4140 Н/м;
4) Постоянная расчётная g=4554∙1=4554 Н/м;
5) Итого нормативная pн+gн=3900+4140=8040 Н/м;
6) Итого расчётная p+g=4836+4554=9390 Н/м;
7) Постоянная нормативная + временная длительная нормативная gн+рндл=(4140+1560)∙1=5700 Н/м.
На основании этих нагрузок определяем величины изгибающих моментов и поперечных сил. Момент в сечении определяется по формуле:
,где g – рассматриваемая нагрузка,
l0 – расчётный пролёт плиты. При опирании одной стороной на стену, а другой на ригель l0=l - - =2,4 - - =2,25 м
Изгибающий момент от полной нормативной нагрузки равен:
Мн =
=5088 Н∙мТо же от полной расчётной нагрузки: М=
=5942 Н∙мТо же от постоянной нагрузки: Мп=
=2620 Н∙мТо же от временной нагрузки: Мвр=
=2468 Н∙мТо же от постоянной и длительной нагрузок: Мld=
Н∙мПоперечная сила определяется по формуле: Q=
Поперечная сила от полной нормативной нагрузки: Qн=
=9045 НТо же от полной расчётной нагрузки: Q=
=10564 Н1.2. Определение параметров расчётного сечения плиты перекрытий.
При расчёте многопустотных плит преобразовываем фактическое сечение плиты в расчётное тавровое:
Рис. 1. Приведение к эквивалентному сечению многопустотной панели
t – расстояние между центральными осями пустот; для плит типа 1ПК, 2ПК, 3ПК t=185 мм (ГОСТ «Многопустотные плиты»)
Ширина полки сечения
равна:где a1 - величина конструктивного уменьшения номинальной ширины плиты, принимаемая в соответствии с ГОСТ при ширине менее 2400мм а1=10 мм.
Круглые пустоты заменяем квадратными с эквивалентным размером стороны a=0,9d
Высота полки
равна: ,Ширина ребра b определяется по формуле:
, n – число пустот в плите.Определяем количество пустот в плите:
, .Поэтому принимаем nпуст=4:
- условие выполняется.Тогда ширина ребра:
1.3. Определение прочностных и деформационных характеристик бетона и арматуры.
Для изготовления панели принимаем: бетон марки В 20,
=11,5 МПа, =0,9 МПа,Коэффициент условий работы бетона: γb2 =0,9, табл. 15 – 16 СНиП «Железобетонные конструкции»
Продольная арматура класса А-II,
Расчётное сопротивление стали растяжению Rs =280 МПа, по табл. 22 СНиП «Железобетонные конструкции»
Поперечная арматура – из стали класса А-I, Rs =225 МПа, Rsw =175 МПа.
Армирование – сварными сетками и каркасами, сварные сетки в верхней и нижней полках панели из проволоки класса В- I, Rs =360 МПа.
1. Проверяем условие по размеру ширины полки таврового сечения:
, поэтому в расчёт включается вся ширина полки.2. Определяем рабочую высоту сечения: