Проектирование многопустотной железобетонной плиты перекрытия (144340)

Посмотреть архив целиком

1. РАЗБИВКА БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ И ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО ВАРИАНТА


    1. Исходные данные для проектирования


Здание больницы шестиэтажное с неполным железобетонным каркасом с кирпичными стенами. Расстояние в свету между стенами 18x21,4 м. Высота этажа 3,6 м. Нормативная нагрузка 3,8 кН/м2, в том числе длительная нагрузка 1,8 кН/м2 [1, прил. 1]. Коэффициент надежности по нагрузке γf=1,3 [2, п. 3.7]. Коэффициент надежности по назначению здания γп =1,0 [1, прил. 6]. Плиты многопустотные с круглыми пустотами.


Таблица 1 – Характеристики элементов


Сборная плита

Ригель

Колонна

Фундамент

Класс бетона

В25

В20

В25

В20

Класс арматуры

АIV

AIII

AIII

AIII


1.2 Варианты разбивки балочной клетки


Первый вариант – балки расположены вдоль помещения [рис. 1.1]. Характеристики варианта: плиты 6,00х1,20 – 10 шт., 6,00х1,50 – 14шт., 6,30х1,20 – 5 шт., 6,30х1,50 – 7шт.; связевые плиты 6,00х2,20 – 4 шт., 6,3х2,2 – 2 шт.; пролет балок (по осям колонн) 7,40 м.

Второй вариант – балки расположены поперек помещения [рис. 1.2]. Характеристики варианта: плиты 5,40х1,20 – 32 шт., 5,40х1,50 – 4шт., 5,40х2,20 – 4 шт.; связевые плиты 5,40х2,20 – 8 шт.; пролеты балок (по осям колонн) 5,4 м.


Рисунок 1.1. Расположение балок вдоль помещения















Рис.1.2. - Расположение балок поперек помещения

1.3 Расчет вариантов


Для сравнения вариантов по расходу железобетона, необходимо определить требуемые размеры балок перекрытия в обоих вариантах при одинаковом коэффициенте армирования. Экономическое значение этого коэффициента для балок равно μэ = 1,2 – 1,8 %.


1.3.1 Сбор нагрузок на 1 м2 перекрытия

Нормативную нагрузку от собственного веса пола принимаем по [1, прил. 2]: керамический пол – 1,2 кН/м2. Собственный вес плиты принимаем по [1, прил. 3]: плита с круглыми пустотами - 2,5 кН/м2. Сбор нагрузки на 1 м2 перекрытия представлен в табличной форме [табл. 1.1].


Таблица 1.1 - Сбор нагрузок на перекрытие

Нагрузка

Нормативная нагрузка,

кН/м2

γf

Расчетная

Нагрузка,

кН/м2

Постоянная




Керамическая плитка

0,3

1,1

0,33

Слой цементного раствора 0,03х22кН/м3

0,66

1,3

0,85

Звукоизоляция

0,24

1,2

0,28

Многопустотная плита с круглыми пустотами

2,5

1,1

2,75

Итого γn=1

3.70


4,21

Временная

3.8

1,2

4.56

в том числе длительная

1.8

1.2

2.16

кратковременная

2.0

1,2

2.4

Полная

7.5


8.77

в том числе постоянная и длительная

5.5


-

кратковременная

2.0


1.3.2 Расчет первого варианта

Назначение предварительных размеров балки. Высота:

7,4м=0,925…0,616 м.

Принимаем h = 0,7 м. Ширина:

м.

Принимаем b = 0,3 м.

Собственный вес 1 погонного метра балки равен:

Qb = b h γ = 0,3 x 0,70 x 25 = 5,25кН/м,

где γ =25 кН/м3 – удельный вес бетона.

Расчетная нагрузка на погонный метр балки [рис. 1.3] равна:

8,77+5,25х1,1= 59,05 кН/м.


Рис. 1.3 - Нагрузка на погонный метр балки.


Момент в первом пролёте:

во втором пролете:

Принимаем μэ = 1,5 %. Тогда:

где МПа [3, табл. 22]; МПа [3, табл. 13]; γb2=0,9 [3, табл. 15]

Определяем значение h0:

[3, формула (25)]

где [2, формула (26)]

Так как (0,528 < 0,628), то

;

=0,47 м.

и h = h0 + a = 0,47+0,055=0,525 м. Принимаем h = 0,55 м.


1.3.3 Расчет второго варианта

Оставим как и в первом варианте, предварительные размеры балки 0,3х0,70м. Тогда:

Расчетная нагрузка на погонный метр балки равна:

8,77+5,25х1,1=52,69 кН/м.

Момент в пролёте:

;

Принимая μэ = 1,5 %, имеем:

, , ;

=0,38 м.

h=h0+a=0,38+0,055=0,435 м. Принимаем h = 0,45 м.


1.4 Сравнение вариантов


Поскольку расход железобетона на плиты остается постоянным для обоих вариантов (перекрывается одинаковая площадь), сравнение производится по расходу железобетона на балки и колонны (пределах этажа). Размер сечения колонны принимается 0,25 м.

Данные по сравнению вариантов сведены в таблицу 1.2.


вар-та

Наименование деталей

Кол-во

штук

Сечение

м2

Длина

м

Расход

железобетона, м3

1

Балки крайние

4

0,3 х 0,55

7

4,62

Балки средние

2

0,3 х 0,55

7,4

2,442

Колонны

4

0,3 х 0,3

3,60

0,9

Плиты

42

Итого

7,962

2

Балки крайние

6

0,3 х 0,45

6

4,86

Балки средние

3

0,3 х 0,45

6

2,43

Колонны

6

0,3 х 0,3

3,6

1,35

Плиты

48

Итого


8,38

Таблица 1.2 - Сравнение вариантов


Вывод: По расходу железобетона и количеству деталей принимаем 1-й вариант.

2 РАСЧЕТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ ПЛИТЫ С КРУГЛЫМИ ПУСТОТАМИ


2.1 Исходные данные, характеристики материалов и технология изготовления плиты


Пролет плиты – 6,3 м.

Ширина плиты – 1,5 м.

Ширина балок – 0,3 м.

Класс бетона – В25.

Расчетное сопротивление бетона RB = 14,5 МПа [3, табл. 13],

RBt = 1,05 МПа [3, табл. 13].

Сопротивление бетона при расчете по 2-ой группе предельных состояний: RB,ser = 18,5 МПа [3, табл. 12], RBt,ser = 1,6 МПа [3, табл. 12]. Модуль деформации бетона ЕB = 27000 МПа [3, табл. 18]. Класс предварительно напрягаемой арматуры А-IV.

Сопротивление напрягаемой арматуры: RSP=510 МПа и R=450 МПа [3, табл. 22], RS,SER=590 МПа [3, табл. 19]. Модуль деформации ES=190000 МПа [3, табл. 29]. Класс ненапрягаемой арматуры Вр-I. Влажность воздуха окружающей среды менее 75% - γb2=0,9 [3, табл. 15]. Формирование плит на металлическом поддоне с теплообработкой – в тоннельных камерах. Натяжение арматуры – на упорах электротермическим способом.

Нагрузка на 1 м2 плиты приведена в таблице 1.1.


2.2 Назначение основных размеров плиты


Расчетный пролет (крайняя плита):

м

Высота плиты:

,

где k = 8 ... 10 (пустотные плиты); qn – нормативная продолжительная нагрузка (постоянная и длительная) в кН/м2; Vn – нормативная кратковременная нагрузка в кН/м2.

м.

Принимаем hn = 0,25 м.

Основные размеры поперечного сечения плиты (назначены по рекомендациям [1, прил. 3]) показаны на рис. 2.1.

Проверка: 7 х 170 + 6 х 30 + 2 х 60=1490 мм.


Рис. 2.1 Поперечное сечение плиты


2.3 Расчет по 1-ой группе предельных состояний


2.3.1 Расчет полки плиты на изгиб

Для расчета выделяют полосу плиты шириной в один метр. Сбор нагрузок на полку плиты приведён в таблице 1.3.


Таблица 1.3 Загружение полки плиты

Наименование

нагрузок

qn

кН/м

f

q

кН/м

Вес пола (см. табл. 1)

1,2

-

1,46

Вес полки (0,0325)

0,75

1,1

0,825

3. Временная нагрузка

3,8

1,2

4,56

Итого  n

5,75


6,845


Случайные файлы

Файл
77447-1.rtf
168375.rtf
CBRR4546.DOC
113596.rtf
181211.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.