Четырехэтажное промышленное здание с неполным каркасом и подвальным этажом имеет размер в плане 27х54м. Сборное железобетонное перекрытие здания состоит из панелей и ригелей, которые опираются на несущие наружные стены и колонны. Несущие стены здания с неполным каркасом являются диафрагмой жесткости и воспринимают горизонтальную ветровую нагрузку, элементы каркаса внутри здания воспринимают вертикальную нагрузку от всех выше перечисленных конструкций, полезной нагрузки с перекрытия и собственного веса, работают они, как правило, со случайным эксцентриситетом. В местах расположения колонн установлены плиты с вырезами (П 2, П 3), а для заполнения пристенных участков перекрытия принимаются монолитные участки (УМ 1 и УМ 2). Все плиты балочные и работают в одном направлении, плиты укладывают ребрами вниз.Так как временная полезная нагрузка на перекрытие составляет Vn = 7 КН/м2, то принимается сборная предварительно напряженная ребристая плита перекрытия без поперечных промежуточных ребер.В качестве рабочей арматуры принимаю предварительно-напряженную арматуру класса А-V, метод натяжения арматуры - электротермический, способ натяжения - на упоры. Для каркасов и сеток используется арматура классов А - III и Вр - I.Используется тяжелый бетон класса В 25; D=2500 кг/м3, RB=14,5 МПА, RBT=1,05 МПА, RB,ser= 18,5 МПА, RBT,ser=1,6 МПА, ЕВ= 27*103 МПА, RBP=12,5 МПА.1 1.1 1.2 2 Постоянная (g): Конструкция пола: - линолеум ?=0,003 м ?=800 кг/м3=8 КН/м3 - мастика ?=0,002 м ?=1000 кг/м3=10 КН/м3 - стяжка С-3 ?=0,02 м ?=1200 кг/м3=12 КН/м3 - теплозвукоизоляция (минвата) ?=0,02 м ?=150 кг/м3=1,5 КН/м3 Плита перекрытия: ?=0,089 м ?=2500 кг/м3=25 КН/м3 Итого Временная полезная (v), в том числе: - длительно действующая ?L=60% - кратковременная ?sh=40% Итого Полная, в том числе: - полная длительно действующая ql = ?L g - полная кратковременная qsh=?sh 0,024 0,02 0,24 0,03 2,225 2,54 7 4,2 2,8 9,54 6,74 2,8 1,3 1,3 1,3 1,3 1,1 1,2 1,2 1,2 0,0312 0,026 0,312 0,039 2,448 2,86 8,4 5,04 3,36 11,26 7,90 3,36 Приведенная толщина плиты перекрытия определяется по формуле: ? = Vб/A, ГДЕVБ - объем бетона плиты, м3;Расчетная схема плиты - свободно опертая однопролетная балка таврового сечения с полкой в сжатой зоне, загруженная равномерно распределенной нагрузкой q (рисунок 1). Рисунок 1 - Расчетная схема и основные размеры сечения плиты Я рассчитываю плиту без вырезов, опертую на ригели. Определяю параметры плиты с учетом монтажных зазоров (15 мм): lном = 6000 мм - номинальная длина плиты. l0 - расчетный пролет плиты, это расстояние между опорами, мм;Расчетное сечение - тавр с полкой в сжатой зоне (рисунок 2). Рисунок 2 - Схема расчетного сечения asp = 30 мм - защитный слой бетона для рабочей арматуры. h = 400 мм - высота сечения.Предварительные расчеты: Величина предварительного напряжения находится по формуле 1[1]: ; Исходя из формулы 1[1], получаю: ?sp ? 690,37 МПА; ?sp ? 330,13 МПА. Коэффициент точности натяжения арматуры нахожу по формуле 6 [1]: ?sp = 1±??sp. Характеристика сжатой зоны бетона определяется по формуле 26 [1]: . ? = 0,85-0,008*14,5 = 0,734. Граничная относительная высота сжатой зоны бетона определяется по формуле 25 [1]: . ?sc,u = 500 МПА - предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, данное значение принимается исходя из ?b2 = 0,9<1 - коэффициент условий работы бетона (таблица 15 [1]).Статический момент приведенного сечения относительно нижней растянутой грани определяется по формуле: . Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до нижней грани: . Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до центра тяжести преднапряженной арматуры: . y1’ = y1-y0 = 375-282 = 93 мм = 9,3 см. y2’ = y0-y2 = 282-175 = 107 мм = 10,7 см. Определяю момент инерции приведенного сечения относительно оси, проходящей через центр тяжести приведенного сечения: Момент сопротивления приведенного сечения составит: (по нижней грани).Определение потерь осуществляется в соответствии с таблицей 5 [1]. Первые потери (?loss1): - от релаксации напряжений стержневой арматуры при электротермическом способе натяжения: ?1 = 0,03*?sp = 0,03*510,25 = 15,308 МПА; Определяю сумму первых потерь без учета ?6: . Определяю напряжение в бетоне на уровне центра тяжести арматуры: ЕОР = ysp = 25,2 см - расстояние от центра тяжести приведенного сечения до линии действия усилия обжатия. Определяю напряжение в бетоне на уровне центра тяжести арматуры: .Расчет наклонного сечения на действие поперечной силы по наклонной полосе между наклонными трещинами (на действие главных сжимающих напряжений) проводится по формуле 72 [1]: Вычисляю коэффициенты и : = 1 - коэффициент, учитывающий влияние хомутов, нормальных к продольной оси элемента. условие выполняется, следовательно, размеры сечения достаточны для обеспечения прочности. Вычисляю коэффициенты ?f и ?n:-коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в тавровых и двутавровых элементах (формула 77 [1]). -коэффициент, учитывающий влияние продольных сжимающих сил (формула 78 [1]).Полка вдоль плиты армируется непрерывно се
План
Содержание
1 Компоновка сборного перекрытия
2 Расчет и конструирование сборной предварительно напряженной плиты перекрытия
2.1 Материалы
2.1.1 Арматура
2.1.2 Бетон
2.2 Сбор нагрузок
2.3 Определение усилий
2.4 Определение параметров расчетного сечения
2.5 Определение площади сечения рабочей арматуры
2.6 Определение геометрических характеристик приведенного сечения
2.7 Определение потерь предварительного напряжения
