Розрахунок пустотної плити покриття

Необхідно виконати розрахунок та конструювання пустотної плити покриття зі заздалегідь напруженим армуванням з розмірами 89801490220(мм) цивільного будинку, побудованого в м. Бердянську Запорізької області.

Бетон класу В35, _в=0,85.

Армування: робочі стрижні класу А600, допоміжні сітки із дроту Вр-1, каркаси із дроту Вр-1, монтажні петлі із арматури класу А240.

1. Визначаємо розрахункові характеристики матеріалів:

Бетон: R_в=1,95кН/см² 3 табл.2.3 стор.63-64

R_вt=0,13кН/см² 3 табл.2.3 стор.63-64

Е_в=3100кН/см² 5 табл..IV.3 стор.263

Арматура:R_s=51,0кН/см² 3 табл. 2.8 стор. 73

Е_s=20000кН/см² 5 табл.IV.4 стор. 264

1. Збір навантажень: А) на 1м² покриття:

№ п/п	Вид навантаження	Нормативне навантаження (кН/м2)	f	Розрахункове навантаження (кН/м2)
1. 2. 3. 4. 5. 6.	Шар керамзитового гравію 4-х шаровий рулонний руберойдовий килим Цементно-піщане стягування Утеплювач з плит «Роквул» Пароізоляція (один шар руберойду) Залізобетонна плита	0,01×115=0,15 0,02111=0,22 0,03122=0,66 0,1516=0,9 0,008111=0,088 3,0	1,3 1,3 1,3 1,2 1,3 1,1	0,195 0,286 0,858 1,08 0,114 3,3
	Разом постійна:	Рser=5,018		Р=5,833
9.	Тимчасова – снігова	Vser=0,7	1,4	V=0,98
	Разом:	qser=Pser+Vser=5,018+ +0,7=5,718		q=P+V=5,833+0,98= =6,813

Б) на 1м ширини плити (В – ширина пустотної плити покриття В=1,49м=1490мм)

• Загальне нормативне навантаження q_ser=g_serB=5,7181,49=8,519кН/м

• Тривале нормативне навантаження q=gB=6,8131,49=10,151кН/м

3. Встановлюємо розрахункову схему та визначаємо внутрішні зусилля перерізу:

Максимальний вигинний момент М= =

Поперечна сила Q=

4. Розрахунок міцності нормальних перерізів:

А) Дійсний пустообразний переріз приводимо до еквівалентного двотаврового:

h=220мм=22см а=1,5см=15мм – для пустотної плити

h_o=h-a=22-1,5=20,5см=205мм h¹_f =3,05см=30,5мм

в¹_f=В-21,5=149-21,5=146см=1460мм

в=В-715,9=146-111,3=34,7см

Б) Перевіряємо випадок розрахунку таврового перерізу МR_bв¹_fh¹_f(h_o-0,5h¹_f)

M1,950,851463,05(20,5-0,53,05) 10232,26кНсм14005,2кНсм

Умова додержується, тому нейтральна вісь перерізу проходить по грані полки, і тоді наступний розрахунок ведемо за формулами прямокутного перерізу з шириною В=в¹_f=146см.

В) Визначаємо площу робочої арматури. Знайдемо допоміжні величини:

А_о= А_о=

За 3 табл..3.1стор.89 знайдемо значення . При А_о=0,104 приймемо =0,945

2. Знайдемо площу робочої арматури А_s= =

За таблицею сортаменту сталі 3 стор.431 приймаємо кількість та діаметр робочих стрижнів ребер плити. Оскільки плита зі заздалегідь напруженою арматурою, то можливо прийняти 616А600 с А_s=12,06см²А_s=10,357см² та поставити по одному стрижню в крайні ребра та потім – через одно ребро.

Так як по плиті небезпечними є ділянки дії максимального вигиного моменту (по середині) та приопорні ділянки, тому конструктивно армуємо сіткою С-3 середину прольоту плити та двома сітками С-2 приопорні ділянки. Повздовжні ребра приопорних ділянок плоскими каркасами К-1 із дроту 4Вр-1.

Верхня зжата полка плити армується рулонною сіткою С-1 заданої ширини із дроту 5Вр-1 з шагом в обох направленнях 200мм, тобто сітка С-1 200/200/5/5.

5. Перевіряємо міцність нахилених перерізів за формулою: QQ_b+Q_

Q_b=

Q_=q_c_в с_в=2h_o=220,5=41,0см

_в2=2 _f=0,5 _n=0

Q_в=

q_= q_=

Q_=0,16141,0=6,601кН

Q(117,9+6,601)кН 45,578кН124,501кН

Умова додержується, тому міцність по нахиленим перерізам забезпечена.

6. Визначемо витрати попереднього напруження плити:

Назначимо величину попереднього напруження : _s=0,9R_s=0,951,0=45,9кН/см²

Визначемо витрати попереднього напруження:

• Витрати від усадки бетону ₁=4,0кН/см² 3 табл.7.4 стор.175

• Витрати від повзучості ₂=200,6=1,2кН/см²

• Витрати від релаксації напруження ₃=0,1R_s-2,0 ₃=0,151,0-2,0=3,1кН/см²

• Витрати від деформації анкерів ₄=6,0кН/см²

• Витрати від перепаду температур ₅=0,125t ₅=0,12565=8,125кН/см²

Сумарні витрати напруження: _n=₁+₂+₃+₄+₅=4,0+1,2+3,1+6,0+8,125=22,425кН/см²

Величина попередньої напруги, яка передається арматурою бетону складе:

Р_о=_s-_n=45,9-22,425=23,475кН/см²

7. Розрахунок прогинання:

А) Визначаємо допоміжну величину n== 6,0 n==

Б) Визначаємо згинаючий момент від тривалого нормативного навантаження

М_lser= q_lser=P_serВ=5,0181,49=7,477кНм

М_lser= кНсм

В) Задаємося моментом інерції приведеного перетину в межах від 2,510⁵см⁴ до 3,510⁶см Примемо J_red=2,510⁵см⁴

Г) Визначаємо кривизну плити по середині прольоту _в1=0,85 _в2=2

Д) Визначаємо прогинання плити. Відповідно до Норм по 5 табл..IV.6 стор.266 прогинання обмежується крайньою величиною f_lim. Для пустотної плити при L=8,98м7,5м, тобто f_lim= L/250=898/250=3,59см. Тоді f= f_lim f= . Умова виконується, отже, конструкція по деформаціях працює нормально, прогинання пустотної плити знаходиться в межах норми.

8. Розрахунок монтажних петель

А) Визначаємо власну вагу пустотної плити перекриття Р=V_o_f, де

V – об'єм пустотної плити , м³, _о=25кН/м³ – об'ємна вага залізобетону, _f=1,1

V=aвh0,55 V=8,981,490,220,55=1,619м³

де а, в – розміри плити, м, h – висота перерізу плити, м, 0,55 – коефіцієнт, який враховує пустоти Р=1,619251,1=44,522кН

Б) Визначаємо навантаження на одну петлю, враховуючи, що одна з чотирьох петель може вийти з ладу або через перекіс тросів не братиме участь у роботі.

Р₁=

По 5 табл.I.4. стор.243 знаходимо діаметр монтажних петель найближчого значення класу А240. Приймаємо 414А240 с Р₁=15кН>Р₁=14,84кН.

Висновок: Згідно проведеного розрахунку, приймаємо збірну залізобетонну пустотну плиту покриття з розмірами 1490×8980(мм)=1,49×8,98м та висотою 220мм=0,22м, що відповідає пустотній плиті марки ПП-2, прийнятої в цьому курсовому проекті.