2.2. Расчет изгибаемого элемента,

Расчёт плиты перекрытия

ПК6.15-4АV (с круглыми пустотами)

1. Исходные данные для расчета:

Размеры плиты

Номинальные: Конструктивные:

l_H=6м l_K=5,97м

l_H=1,5м l_K=1,48м

Бетон В20

R_b*γ_b2=11,5*0,9МПа=1,035кн/см²

R_bt*γ_b2=0,9*0,9МПа=0,081 кн/см²

E_b=24*10³МПа=2,4*10³кн/см²

Арматура рабочая предварительно напрягаемая АV

R_s=680МПа=68 кН/м²

R_{s seс}=785 МПа

Арматура поперечная ВрI Ø3мм

R_sw=270МПа=27кН/см²

E_s=17*10⁴МПа=17*10³кН/см²

2. Расчетная схема, статический расчет. Нагрузка на плиту

l₀ = l_к - (l_оп1 + l_оп2)/2

l₀ = 5970 - (200 + 110)/2 = 5815 мм

q' = q * b_H= 7.35 *1,5=11.025 кН/м

M = q' * l0² = 11.025 * 5.815² = 46.6 кН.м

8 8

Q = q' * l0 = 11.025 * 5.815 = 8.01 кН

2 2

3. Расчет прочности нормальных сечений.

Фактическое сечение плиты приводим к расчётному виду:

Так как плита имеет 7 отверстий диаметром по 159мм, то толщина бетона в области отверстий b:

b=1460-7*159=347мм = 34,7 см

Проверяем расчётную ширину полки:

b_f^′=146<+34,7=228,53

В расчёт берётся меньшее b_f^I=1460.

Рабочая высота сечения:

h_o=h-a=22-2=20cм

а – защитный слой бетона.

Определяем положение нейтральной оси сечения:

M ≤ R_b*b_f^′*h_f′ ( h_o- h_f′ * 0,5 )

46,6 кН*м ≤ 1,035*146*3,05 (20- 3,05 * 0,5) = 8541кН*cм = 85,41 кН*м

Нейтральная ось проходит в полке, так как условие выполнилось.

Находим значения расчётных коэффициентов:

А_о= M = 46.6 = 0.009

R_b*b_f^′*h₀² 1,035*146*20²

по А_о определяем η =0,995

Требуемое количество предварительно напрягаемой арматуры:

A_sp = M = 4660 = 3.46 см²

R_s*h₀* η 68*20*0.995

В соответствии с рабочими чертежами в плите установлена арматура 4Ø12мм AV (600) А_sp=4.5см²>3.46см²

4. Расчет прочности наклонных сечений.

Наклонные сечения армируются поперечной арматурой Ø5 мм ВрI с шагом 50мм

Проверка наклонных сечений по сжатому бетону между наклонными трещинами:

Q ≤ 0,3*R_b*b*h_o

8,01 ≤ 0,3*1,035*34.7*20

8,01 ≤ 215,4

Прочность обеспечена

Проверка прочности наклонных сечений по наклонной трещине:

Проверяем необходимость этого расчета:

Q ≤ 0,5*R_bt*b*h_o

8,01 ≤ 0,5*0,081 *34,7*20

8,01 ≤ 28,11

Проверка расчётом не требуется.

Принятая плита ПК 6.15-4АV соответствует действующей нагрузке.

2.3 Расчет сжатого элемента

2.3.1 Расчет сваи по грунтам

Fd = үc (үcr*R*A+ u ∑ үc FiHi ) где,

үc = 1, - коэффициент работы сваи,

R – расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, кПА

А – площадь опирания сваи на грунт., м2

и – наружный периметр поперечного сечения сваи, м2

Fi – расчетное сопротивление I-го слоя грунта по боковой поверхности сваи, кПа

Hi – толщина i-го слоя грунта, соприкосающегося с поверхностью сваи, м

Үcr, үcf – коэффициенты условий работы грунта

Fd = 1*(1*1400*0.09 + 1.2*240.2) = 414.24 кН

Н1 =1,35 F1=8 h1 * F1 = 1.4*8 = 11.2

Н2 =3 F2=20 h2 * F2 = 1.9*20 = 38

Н3 =4 F3=40 h3 * F3 = 2*40 = 80 ∑FiHi = 240.2

Н4 =4.03 F4=40 h4 * F4 = 0.6*40 = 24

Н5 =7,275 F5=60 h5 * F5 = 1.45*60 = 87

А = 0,3*0,3 = 0,09м2

U =0,3*4 = 1.2м2

R = 1400

Допускаемая расчетная нагрузка на сваю

P = Fd/үk ≥ N

P = 414.24/1,4≥226,36

295.89≥226,36

Требуемый шаг свай для ленточного ростверка

a = P/N

a = 295.89/226,36= 1,3

2.3.2

Расчет сваи на транспортные и монтажные воздействия

Значение динамических коэффициентов:

- в стадии транспортирования m_т = 1,6

- в стадии монтажа т_м = 1,4

Нагрузкой на колонну является собственная масса(кН/м)

g_т = gⁿ* μ_т = 228,8 *1,6 = 366,08 кг/м = 3,66 кН/м

g_м = gⁿ * μ_м = 228,8 *1,4 = 320,32 кг/м = 3,20 кН/м

gⁿ = 1830кг/8м = 228,8 = 2,29 кН.м

Rs*As*£>М_max

М₁ = g_т*l₁² /2 = 3,66*1.6² / 2= 4.68кН.м

М₂ = g_т*l² /8 = 3,66*4.8² /8 = 10.54 кН.м

М₃ = g_т*l₂² /2 = 3,66*1,85² /2 = 6.26 кН.м

М₄ = g_м*l₁² /2 =3,20*1,6²/2= 4.1 кН.м

М₅ = g_м*С *(l₂-C)/2-М₄(l₂C)/l₂=

3,20*3.52(6.65-3.52)/2-4.1(6,65-3.52)/6,65=

17.63/1.93 =9.1 кН.м

С = ( l₁²+l₂²)/2l₂=1,6² + 6.65²/2*6.65=3.52 м

М₁ = 4.68 кН.м

М₂ = 10.54 кН.м

М₃ = 6.26 кН.м М_max =10.54 кН.м

М₄ = 4.1 кН.м

М₅ = 9.1 кН.м

Rs*As*£ = 28*1.57*24.5 = 1077.02 кН.см = 10,77кН.м

10,77кН.м >10.54 кН.м

Литература:

1. СНиП 2.01-85^* «Нагрузки и воздействия»

2. СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений»

3. СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции»

4. Цай Т.Н. «Строительные конструкции» т.2