Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси
Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия
Здание имеет размеры в плане 18,0 х 76,0 м и сетку колонн 6,0 х 7,6 м. Принимается поперечное расположение ригелей. Пролет ригелей - 6,0 м. шаг - 7,6 м. Плиты перекрытий - пустотные предварительно напряженные. Ширина основных плит - 1.3 м (по 4 плиты в пролете); по рядам колонн размещаются связевые плиты с номинальной шириной - 1.3 м., пристенная плита – 0,65м.
Подсчет нагрузок на 1 м2 перекрытия приведен в табл.1
Нагрузка на 1 м2 перекрытия Таблица 1
Расчетная нагрузка на 1 м длины при ширине плиты 1,3 м с учетом коэффициента надежности по назначению здания γn = 0,95: постоянная - g = 4,835∙1,3∙0,95 = 5,971 кН/м; полная - q = 13,253∙1,3∙0.95 = 16,367 кН/м; Нормативная нагрузка на 1 м длины плиты: постоянная - g = 4,21∙1,3∙0,95 = 5,199 кН/м; полная - q = g + v = 11,21∙1,3∙0.95 = 13,844 кН/м;
Определение усилий от расчетных и нормативных нагрузок Расчетный пролет плиты l0принимают равным расстоянию между осями ее опор. l0=7600-300-100 = 7200 мм.
Изгибающий момент от расчетной нагрузки в середине пролета М = (g + v)l02/8 = 16367∙7,22/8 = 106058,2 Нм. Поперечная сила от расчетной нагрузки на опоре Q = (g + v)∙l0/2 = 16367∙7,2/2 = 58921,2 Н. Усилия от нормативной полной нагрузки М = 13844∙7,22/8 = 89709 Н∙м. Q = 13844∙7,2 /2 = 49838 Н. Назначение размеров сечения плиты (см. рис. 4,а): Высота сечения пустотной предварительно напряженной плиты h = l/30 = 7200/30 = 240 мм; рабочая высота сечения h0 = h - а = 240 - 30 = 210 мм; ширина нижней полки – 35 мм, верхней полки – 35 мм; ширина верхней полки 1270 мм В расчетах по предельным состояниям первой группы расчетное сечение тавровое расчетная толщина сжатой полки таврового сечения hf'= 35 мм. расчетная ширина ребра b = 20*7 = 140 мм. Отношение hf'/h = 35/240 = 0,146 > 0,1, при этом в расчет вводится вся ширина полки bf' = 1270 мм. Выбор бетона и арматуры, определение расчетных характеристик материалов
Пустотная предварительно напряженная плита армируется стержневой арматурой класса А-IV с электротермическим натяжением на упоры форм. Бетон тяжелый класса В25, соответствующий напрягаемой арматуре. Расчетное сопротивление бетона сжатию для предельных состояний первой группы Rb = 14,5 Мпа; коэффициент условий работы бетона γb2 = 0,9; расчетное сопротивление при растяжении Rbt = 1,05 МПа; начальный модуль упругости бетона Eb = 30000 МПа. Передаточная прочность бетона Rbp устанавливается так, чтобы при обжатии отношение напряжений σbp/Rbp £ 0,75, кроме того, Rbp ³ 0,5 В. Для напрягаемой арматуры класса А-IV: нормативное сопротивление растяжению Rsn = 590 МПа; расчетное сопротивление растяжению Rs = 520 МПа; начальный модуль упругости Es = 200000 МПа. Предварительное напряжение арматуры принимается равным: σsp = 0,7∙ Rsn = 0,7∙590 = 413 МПа. Рекомендуется назначать σsp с учетом допустимых отклонений р так, чтобы выполнялись условия: σsp + p £ Rs.ser , σsp - р ³ 0.3∙ Rs.ser. Значение р при электротермическом способе натяжения арматуры определяется по формуле (в МПа): р = 30 + 360/l, где l - длина натягиваемого стержня: м. Проверяем выполнение условий, если р = 30 + 360/7,6 = 77,3 МПа: σsp + р = 413 + 77,3 = 490,3 < Rs.ser = 590 МПа. σsp - р = 413 – 77,3 = 335,7 > 0,3∙ Rs.ser = 0,3∙590 = 177 МПа. Условия выполняются. Значение предварительного напряжения в арматуре вводится в расчет с коэффициентом точности натяжения арматуры γsp: γsp = 1 ± Δγsp. Вычисляем предельное отклонение предварительного напряжения: Δγsp = 0,5(р/σsp)∙(1+1/√n) = 0,5(77,3/413) ∙ (l+l/√4) = 0,148; здесь n = 4 - число напрягаемых стержней в сечении плиты. При проверке по образованию трещин в верхней зоне плиты при обжатии принимается γsp = 1 + 0,148 = 1,148; при расчете по прочности плиты γsp = 1 – 0,148 = 0,852. Предварительное напряжение с учетом точности натяжения σsp = 0,852∙413 = 351,876 МПа.
Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси
Максимальный изгибающий момент от расчетной нагрузки М = 106058,2 Н∙м. Расчетное сечение тавровое с полкой в сжатой зоне. Предполагаем, что нейтральная ось проходит в полке шириной bf'. Вычисляем коэффициент αm: αm = M/(0,9∙ Rb ∙ bf'∙h02) = 10605820/(0,9∙1450∙127∙232) = 0,12. Из табл. [1.2] находим ξ = 0,12, v= 0,940. Высота сжатой зоны х = ξ ∙ h0 = 0,12∙21 = 2,52 см < 3,5 см - нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки. Вычисляем характеристику сжатой зоны ω: ω = 0,85 - 0,008∙Rb = 0,85 – 0,008∙0,9∙14,5 = 0,734. Определяем граничную относительную высоту сжатой зоны бетона ξR по формуле 25 [3]: Здесь σSR - напряжение в растянутой арматуре, принимаемое для арматуры классов А-IV, A-V, A-VI σSR = Rs + 400 - σsp = 520 + 400 – 413 – 289,1 = 217,9 МПа: σsc.u - предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, σsc.u = 500 МПа. так как γb2 < 1; предварительное напряжение с учетом полных потерь σsp = 0.7*413 = 289,1 МПа. Коэффициент условий работы арматуры γs6 учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести, определяется по формуле 27 [3]: γs6 = η - (η – 1)∙(2ξ/ξR - 1) < η. γs6 = 1,2 - (1,2 - 1)∙(2∙0,174/0,644 - 1) = 1,29 > η = 1,2. Здесь η - коэффициент, принимаемый равным для арматуры класса A-IV 1,2. Следовательно γs6 = η = 1,2. Вычисляем площадь сечения напрягаемой растянутой арматуры: Asp= M/(γs6∙Rs∙v∙h0)=10605820/(l,11∙52000∙0,925∙21,5)=8,546 см2. Принимаем 4 Æ 18 А-IV с Аsp = 10,18 см2 [2. прил. 5]. Проверяем процент армирования: μ = Аsp ∙ 100/(b∙h0) = 10,18∙100/(14∙21.5) = 3,3 % > μm1n= 0,05 %.
Популярное: Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (598)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |