Расчет и конструирование железобетонной многопустотной панели перекрытия размером 5980х1390х220 мм

Сбор и определение нагрузок при конструировании железобетонной многопустотной панели. Подбор сечений и расчет их по прочности. Проверка панели по раскрытию трещин, наклонных к продольной оси. Определение прогибов и проверка панели на монтажные нагрузки.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Расчет и конструирование многопустотной панели (над подвальным помещением)

1.1 Сбор нагрузок

1.2 Определение нагрузок и усилий

1.3 Подбор сечений

1.4 Расчет по прочности нормальных сечений

1.5 Расчет по прочности наклонных сечений

1.6 Определение прогибов

1.7 Расчет панели по раскрытию трещин

1.8 Расчет по длительному раскрытию трещин

1.9 Проверка по раскрытию трещин, наклонных к продольной оси

1.10 Проверка панели на монтажные нагрузки

Литература

Заключение

ВВЕДЕНИЕ

железобетонная многопустотная панель прогиб

На долю плит перекрытий многопустотных приходится около 30% сборного железобетона.

Плиты перекрытий железобетонные многопустотные высотой 220 мм предназначены для перекрытий многоэтажных общественных зданий, производственных и вспомогательных предприятий и сооружений различного назначения.

Железобетонные перекрытия являются наиболее надежными и долговечными и поэтому в настоящее время находят повсеместное применение в гражданском строительстве.

Наиболее распространение в гражданском строительстве получили плитные перекрытия. Основными несущими элементами плитных перекрытий являются различные виды железобетонных панелей-настилов, изготовляемых из бетона.

В зависимости от конструктивных схем зданий они бывают: из панелей, опирающихся концами на продольные несущие стены или на прогоны, уложенные вдоль здания; из панелей, опирающихся концами на поперечные стены или прогоны, уложенные поперек здания; из панелей, опирающихся на несущие стены или прогоны по трем или четырем сторонам; из панелей, опирающихся по четырем углам на колонны каркаса.

Сборные железобетонные плиты перекрытий в ходе их установки жестко заделываются в стенах с помощью анкерных креплений и скрепляются между собой сварными или арматурными связями. Швы между плитами замоноличивают раствором. Таким образом, получаются достаточно жесткие горизонтальные диски, увеличивающие общую устойчивость зданий.

Многопустотные панели широко применяют для устройства перекрытий. Изготовляют их чаще всего из бетонов классов В15 и В25 длиной от 2,4 до 6,4 м и шириной от 0,8 до 2,4 м при толщине 220 мм.

Панели бывают с круглыми и овальными пустотами.

В данном проекте рассчитывается многопустотная панель размером 5980х1390х220 мм, с круглыми пустотами 159 мм.

1. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ МНОГОПУСТОТНОЙ ПАНЕЛИ (НАД ПОДВАЛЬНЫМ ПОМЕЩЕНИЕМ)

Исходные данные:

нагрузка постоянная нормативная: q_n=4200 H/м²;

коэффициент надежности по постоянной нагрузке: г_f=1,1;

нагрузка кратковременная: 2609 H/м²;

нагрузка временная длительная: 1298 H/м²;

коэффициент надежности по временной нагрузке: г_f=1,2;

1.1 Сбор нагрузок

Таблица 1-Нагрузки на междуэтажное перекрытие

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, H/м2	Коэффициент надежности по нагрузке гf	Расчетная нагрузка, H/м2
Постоянная	4200	1,1	5040
Временная: кратковременная длительная	2609 1298	1,2 1,2	2612 1557,6
Итого	3907	-	4170
Полная нагрузка: постоянная и длительная кратковременная	7814 2609	- -	8340 2612
Итого	10428	-	10952

1.2 Определение нагрузок и усилий

На 1м длинны панели шириной b=1,39 м действуют следующие нагрузки, H/м:

а) Кратковременная нормативная pⁿ=3627 H/м

б) Кратковременная расчётная р=3631 Н/м

в) Постоянная и длительная нормативная нагрузка qⁿ=10861 Н/м

г) Постоянная и длительная расчетная нагрузка q=11593 Н/м

д) Итого нормальная нагрузка qⁿ+pⁿ=14488 Н/м

е) Итого расчетная нагрузка q+p=15224 Н/м

Расчетный изгибающий момент от полной нагрузки:

расчетный изгибающий момент от полной нормативной нагрузки (для расчета прогибов и трещиностойкости) при г_n=1

то же, от нормативной постоянной и длительной временной нагрузок

то же, от нормативной кратковременной нагрузки

Максимальная поперечная сила на опоре от расчетной нагрузки

то же, от нормативной нагрузки



1.3 Подбор сечений

Для изготовления сборной панели принимаем: бетон класса В30, Е_b=32,5·10³ МПа, R_b=17 МПа, R_bt=1,2 МПа, г_b2=0,9; продольную арматуру-из стали класса А-II, R_s=280 МПа, поперечную арматуру из стали А-I, R_s=225 МПа и R_sw=175 МПа; сварные сетки в верхней и нижней полках панели из проволоки класса Вр-I, R_s=360 МПа при d=5 мм и R_s=365 МПа при d=4 мм.

Панель рассчитываем как балку прямоугольного сечения с заданными размерами b*h=139·22 (где b-номинальная ширина; h-высота панели). Проектируем панель шестипустотной. В расчете поперечного сечения пустотной панели приводим к эквивалентному двутавровому сечению. Заменяем площадь круглых пустот прямоугольниками той же площади и того же момента инерции. Вычисляем:

h₁=0,9d=0,9·15,9=14,3 см; (8)

h_f=h^?_f= = =3,85?3,8 см; (9)

приведенная толщина ребер b=137-6·14,3=51,2 см (расчетная ширина сжатой полки b^?_f=137 см).

1.4 Расчет по прочности нормальных сечений

Предварительно проверяем высоту сечения панели перекрытия из условия обеспечения прочности при соблюдении необходимой жесткости по формуле:

h= · = · =25,1?25 см, (10)

где qⁿ=gⁿ+pⁿ=7814+2609=10423 Н/м.

Принятая высота сечения h=22 см достаточна. Отношение h^?_f/h=3,8/22=0,173>0,1; в расчете вводим всю ширину полки b^?_f=137 см. Вычисляем по формуле:

А₀= = =0,086, (11)

где h₀=h-a=22-3=19 см.

По таблице 2.12 /5,стр.91/ о=0,07, з=0,955. Высота сжатой зоны х=оh₀=0,07·19=1,33 см<h^?_f=3,8 см нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки. Площадь сечения арматуры :

A_s= = =12,7 см²; (12)

предварительно принимаем 6Ш16А-II, A_s=15,27 см², а также учитываем сетку C-I 1350·5940 (ГОСТ 8478-81), A_s=6·0,116=1,18 см²; УA_s=1,18+15,27=16,45 см²; стержни диаметром 16мм распределяем по два в крайних ребрах и два в одном среднем ребре.

1.5 Расчет по прочности наклонных сечений

Проверяем условие необходимости постановки поперечной арматуры для многопустотных панелей, Q_max=43,2 кН.

Вычисляем проекцию с наклонного сечения по формуле:

c= = , (13)

где ц_b2=2-для тяжелого бетона; ц_f-коэффициент, учитывающий влияние свесов сжатых полок; в многопустотной плите при семи ребрах

ц_f=7·0,75· = 7·0,75 =0,045<0,5; (14)

ц_n=0, ввиду отсутствия усилий обжатия значение B_b=ц_b2()R_btг_b2bh²₀=2(1+0,385)1,2·0,9·50,2·19²·(100)=54,2·10⁵ Н·см

В расчетном наклонном сечении Q_b=Q_sw=Q/2, следовательно, c=B_b