Расчётно-конструктивная часть

2 Расчётно-конструктивная часть

2.1 Расчет железобетонной пустотной плиты с предварительным напряжением птм 72.15.22 s800 стб 1383 - 2003

2.1.1 Исходные данные

По степени ответственности здание относится ко второму классу (коэффициент надежности по назначению конструкций ), по условиям эксплуатации ХС1. Номинальные размеры плитыКонструктивные размеры

Плита с предварительным напряжением изготовлена из бетона класса С25/30 с рабочей арматурой класса S800, натягиваемой электротермическим способом на упоры форм.

2.1.2 Подсчет нагрузок на 1м² перекрытия

Таблица 2.1 - Подсчет нагрузок на 1м² перекрытия.

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м^2	Частный коэффициент безопасности по нагрузке,	Расчетная нагрузка, кН/м^2
Постоянная
1. Стяжка из ц.п.р. 0,03∙20	0,6	1,35	0,81
2.Утеплитель газосиликатный 0,4∙4	1,6	1,35	2,16
2. Железобетонная плита 0,11∙25000	2,75	1,35	3,713
Итого постоянная	gк = 4,95		gd = 6,68
Временная	qк = 0,7	1,5	qd = 1,05
ПОЛНАЯ	gк + qк = 5,65		gd + qd = 7,73

Расчетная нагрузка на 1м длины плиты при ширине В=1,5м:

(g_d + q_d) = 7,73∙ (кН/м²) ∙ 1,5(м) = 11,59 кН/м

2.1.3 Определение расчетного пролета панели

Рисунок 2.1 – Определение расчетного пролета

=7300-(200+190)+1/3∙135+1/3∙135=7000 мм=7,0 м.

2.1.4 Определение расчетной схемы панели и максимальных расчетных усилий

Максимальный изгибающий момент:

(2.1)

Максимальная поперечная сила:

(2.2)

Рисунок 2.2 − Расчетная схема панели и эпюры

2.1.5 Определение размеров расчетного (эквивалентного) сечения

Рисунок 2.3 − Действительное и расчетное поперечное сечение плиты

Для получения расчетного (эквивалентного) сечения круглые пустоты панели заменяются на квадратные равной площади со стороной квадрата равной:

2.1.6 Расчет рабочей арматуры

Расчетное сечение тавровое, геометрические размеры которого показаны на рисунке. Бетон класса С25/30, для которого f_ck = 25 МПа .

где - частный коэффициент безопасности для бетона.

Р

(2.3)

абочая арматура классаS800, для которой ,. Расчет рабочей арматуры плиты производится исходя из методики расчета изгибаемых элементов по альтернативной модели в предложении прямоугольной эпюры распределения напряжений в сжатой зоне бетона. Для того чтобы определить случай расчета необходимо установить нахождение нейтральной оси, проверив выполнение условия 2.3:

где - изгибающий момент, воспринимаемый полкой таврового сечения и определяемый по формуле:

(2.4)

где

(2.5)

где - минимальный защитный слой бетона для условий эксплуатации ХС1;

- предполагаемый максимальный диаметр арматуры.

Для тяжелого бетона принимаем

Так как условие 2.3 выполняется, то нейтральная ось располагается в полке, и сечение рассчитываем как прямоугольное с шириной . Определяем значение коэффициента:

(2.6)

при найденном значении определяеми:

_{ξ = 0,150, η = 0,945.}

Значение граничной относительной высоты сжатой зоны сечения , при которой предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения равного расчетному сопротивлению, определяем по формуле:

(2.7)

г

(2.8)

де- характеристика сжатой зоны бетона, определяемая:

где - коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона 0,85;

- предельное напряжение в арматуре сжатой зоны сечения, принимаемое равным 500 Н/мм²;

(2.9)

- напряжение в арматуре, определяемое при наличии напрягаемой арматуры по формуле:

(2.10)

где

где - величина предварительного напряжения в арматуре. В соответствии с указаниями пункта 9.8 предварительное напряжениеследует назначать с учетом допустимых отклоненийр, таким образом, чтобы выполнялось условие:

(2.11)

где р – максимально допустимое отклонение значения предварительного напряжения, вызванное теплотехническими причинами.

При электротермическом способе натяжения арматуры:

(2.12)

где - длина натягиваемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров), м.

Принимаем значение

560+79,93=639,93 МПа<0,9∙800=720 МПа;

560-79,93=480,07 МПа>0,3∙800=240 МПа;

Следовательно, требование выполняется.

(2.13)

- коэффициент точности натяжения арматуры, определяемый

г

(2.14)

де

где - число напрягаемых стержней.

- напряжения от неупругих относительных деформаций напрягаемой арматуры, определяемое по формуле:

(2.15)

, принимаем

, следовательно, при расчете требуемой арматуры необходимо принимать с коэффициентом, определяемым:

(2.16)

где - коэффициент принимаемый для арматуры классаS800 равным 1,15

принимаем

Требуемая площадь сечения напрягаемой арматуры:

(2.17)

По таблице сортамента принимаем четыре стержня диаметром 14 мм, для которых где

Принимаем

Уточняем значение рабочей высоты сечения :