Выбор геометрических параметров панели.

Раскладка панелей производится таким образом, чтобы в итоге получилось минимальное количество типоразмеров. При раскладке панелей по осям колонн располагаются специальные распорные (связевые) панели. При невозможности перекрыть весь пролет типовыми панелями используются доборные панели.

Расчет раскладки панелей перекрытия:

Средний пролет: 6,3=1,2*0,5+1,2*0,5+1,2*3+1,5

Крайний пролет: 6,3=1,2*0,5+0,2+1,2*3+1,9 , где f=0,2-привязка внутренней грани наружной стены к оси здания.

Расчет продольных геометрических параметров панели:

lп– конструктивная длина:lп =l2– 2(150+20)=5200 - 340=4860 мм;

bоп– площадка опирания:bоп=150 - 20=130 мм;

l0– расчетный пролет:l0=lп-bоп=4860 - 130=4730 мм.

Расчет поперечных геометрических параметров панели:

bпк- конструктивная (проектная) ширина:bпк=bпн - 10=1200 - 10=1190 мм;

bпн– номинальная ширина (по осям),bпн=1200 мм;

bf– ширина полки:bf=bпк - 2*15=1160 мм;

d_от– диаметр отверстия, то есть пуансона (пустотообразователя),d_от= 160мм.

Таким образом, мы подобрали геометрические параметры железобетонной панели сборного перекрытия многоэтажного здания.

2.2. Определение нагрузок, действующих на междуэтажное перекрытие, и сбор нагрузок на одну панель.

Нагрузка от собственного веса панели принимается равномерно распределенной по ее площади.

Полная нормативная нагрузка qn_, действующая на междуэтажное перекрытие, складывается из постоянной нагрузки (собственного веса)gn и временной (полезной) нагрузкиpn, принимаемой согласно заданию на проект:

qn = gn +pn.

Нормативная нагрузка от собственного веса панели определяется по формуле:

g_пn=ρ*V_п/b_пн*l_п= 25000*0,686/1,2*4,86=2940,67 Н/м²,

где g_пn – нормативная нагрузка от собственного веса панели, Н/м²;

ρ- плотность конструкционного тяжелого железобетона, принимаемая согласно п.п. 2.1.1.1 [8] и равная 2500 кг/м³ , т.е. 25000 Н/м³;

V_п – объем панели, м³;

b_пн – номинальная ширина панели,b_пн= 1,2 м;

l_п– конструктивная длина панели,l_п= 4,86 м.

V_п=h_п*b_пк*l_п–6*l_п*π*d²*0,25=0,22*1,19*4,86-6*4,86*3,14*0,16²*0,25=0,686 м³

Для расчета панели на трещиностойкость (момент трещинообразования, ширина раскрытия трещин) и жесткость, т.е. деформативность (прогиб), определяется величина нормативной длительно действующей нагрузки:

q_n,l=q_n-p_n,sh,

где q_n,l – продолжительно действующая нормативная нагрузка;

p_n,sh– кратковременно действующая составляющая полной временной нагрузкиp_n, принимаемая в соответствии с заданием.

Для расчета панели на прочность определяется полная расчетная нагрузка равная сумме постоянной и временной нагрузок, умноженных на соответствующие коэффициенты надежности по нагрузке γ_f.

Коэффициент надежности по нагрузке γ_fдля железобетонных и каменных конструкций согласно [5, п.2.2] равен 1,1; для выравнивающих и отделочных слоев (стяжки и т.п.), выполняемых на строительной площадке, согласно [5, п.2.2] равен 1,3. Коэффициент надежности по нагрузкеγ_f для равномерно распределенных временных нагрузок следует принимать согласно [5, п.3.7] равным 1,2 при полном нормативном значении 2,0 кПа и более.

Таблица 1

Нормативные и расчетные нагрузки на 1м²перекрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, Н/м^2	Коэффициент надежности по нагрузке, γf	Расчетная нагрузка, Н/м^2
Постоянная нагрузка: 1)собственный вес плиты 2)вес конструкции пола 3)вес кирпичных перегородок Итого:	gпn = 2940,67 700 1600 gn = 5240,67	1,1 1,3 1,1	gп = 3234,74 910 1760 g = 5904,74
Временная нагрузка: В том числе: 1)длительная 2)кратковременная	pn = 4500 pn,l = 3000 pn,sh = 1500	1,2 1,2 1,2	p = 5400 pl = 3600 psh = 1800
Полная нагрузка: В том числе: 1)длительная, qn,l = gn+pn,l 2)кратковременная, qn,sh = pn,sh	qn = 9740,67 qn,l = 8240,67 qn,sh = 1500	- - -	q = 11304,74 - -

В таблице 1 представлены нагрузки, действующие на 1м²междуэтажного перекрытия, то есть нагрузки, распределенные по площади (площадные). Для расчета отдельной панели подсчитаем распределенные по длине (линейные) нагрузки на 1 погонный метр пролета панели при ее ширинеb_пн с учетом коэффициента надежности по назначению зданияγ_n.

Полная расчетная нагрузка (погонная):

q_п=q*b_пн*γ_n= 11304,74*1,2*0,95 = 12887,40 Н/м, где

q– полная расчетная нагрузка (площадная);

b_пн – номинальная ширина панели, равная 1,2 м;

γ_n– коэффициент надежности по назначению здания, равный 0,95.

Полная нормативная нагрузка (погонная):

q_nп=q_n*b_пн*γ_n= 9740,67*1,2*0,95 = 11104,36 Н/м.

Продолжительно действующая нормативная нагрузка (погонная):

q_n,lп=q_n,l*b_пн*γ_n= 8240,67*1,2*0,95 = 9394,36 Н/м

2.3.Выбор расчетной схемы панели и расчет внутренних усилий в панели

Панель рассчитывается как изгибаемый элемент в виде стержня. Стержень нагружен в поперечном направлении равномерно распределенной нагрузкой, которая вызывает поперечный изгиб. Стержень свободно (шарнирно) опирается на опоры (сборные ригели).

Произведем расчет внутренних усилий в панели.

1. Изгибающий момент от полной расчетной нагрузки:

M=q_п*l₀²/ 8 = 12887,40*4,73²/8 = 36041,06Н*м = 36,04кН*м

2. Поперечная сила от полной расчетной нагрузки:

Q=q_п*l₀/ 2 = 12887,40*4, 73/2 = 30478,70Н = 30,47кН

3. Изгибающий момент от полной нормативной нагрузки:

M_n=q_nп*l₀²/ 8 = 11104,36*4,73²/8 = 31054,59Н*м = 31,05кН*м

4. Изгибающий момент от продолжительно действующей нормативной нагрузки:

M_n,l=q_n,lп*l₀²/ 8 = 9394,36*4,73²/8 = 26272,38Н*м = 26,27кН*м