2.2 Расчёт предварительно-напряжённой многопустотной плиты покрытия
Принимаем плиту покрытия высотой 220 мм (h) с круглыми пустотами.
Конструктивная ширина плиты:
В = Вn
– 10, где (16)
Bn
= 1490 мм.
В = Bn
– 10 = 1490 – 10 = 1480 мм.
Круглые пустоты принимаем диаметром d = 159 мм, расстояние между ними S = 30 мм.
Количество пустот n принимаем:
n = B/(d + S) (17)
n = B/(d + S) = 1480/(159 + 30) = 7,8 ≈ 8 шт.
 Ширина крайних рёбер (С):
(18)
Расстояние от пустот до наружной поверхности плиты (hn
):
(19)
Расчётная длинна плиты (l0
):
l0
= lk
– 100, где (20)
lk
– конструктивная длинна плиты (5980 мм).
l0
= lk
– 100 = 5980 – 100 = 5880 мм.
Сечение плиты принимаем как тавровое высотой h = 220 мм, толщиной полки hn
= 30,5 мм.
Ширина верхней полки тавра (bn
):
bn
= B – 2*15 (21)
bn
= B – 2*15 = 1480 – 30 =1450 мм.
Рис.10 Тавровое сечение
Определение несущей способности арматуры: расчёт плиты на прочность производится по расчётным нагрузкам.
Таблица 6 Сбор нагрузок на 1 м2
плиты
| Вид нагрузки |
Нормативная нагрузка qн
, кгс/м2
|
Коэффициент запаса прочности, γf
|
Расчётная нагрузка qр
, кгс/м2
|
| 1. Постоянные нагрузки |
| Рубероид 4 слоя 600*0,004 |
2,4 |
1,2 |
2,88 |
| Цем. - песч. стяжка 1800*0,05 |
90 |
1,3 |
117 |
| Керамзит 400*0,2 |
80 |
1,2 |
96 |
| Рубероид 2 слоя 600*0,002 |
1,2 |
1,2 |
1,44 |
| 2. Временные нагрузки |
| Снеговая нагрузка |
100 |
1,4 |
140 |
| Полная нагрузка |
357,32 |
Кратковременная снеговая нагрузка принимается по СНиП 2.01.07 – 85*
«Нагрузки и воздействия» п.5
Г. Южноуральск – зона влажности №3.
S = S0
*μ (22)
S0
= 100 кгс/м2
μ = 1 (крыша плоская)
S = 100*1 = 100 кгс/м2
Вес снегового покрова – 100 кгс/м2
Определяем общую расчётную нагрузку, приходящуюся на 1 м2
длинны:
q = qp
* Bn
(23)
q = qp
* Bn =
357,32*1,49 = 532,4 Н/м = 0,532 кН/м
Определяем расчётный изгибающий момент и силу:
(24)
(25)
Марка бетона В25; характеристики берутся из СНиП 2.03.01 – 84*
.
γ = 0,85
Rb
= 14,5 мПа = 14,5 Н/мм2
Rbt =
1,05 мПа
Арматура класса А – I, A – II, A – III.
Rs
= 225 мПа
Rsw
= 175 мПа
Считаем момент приведённого сечения:
Мп
= Rb
*bn
*hn*
(ho
– 0,5 * hn
) (26)
Мп
= Rb
*bn
*hn*
(ho
– 0,5 * hn
) = 14,5 мПа * 1450 мм * 30,5 мм (200 мм – 0,5 *30,5 мм) = 118473247 Н*мм = 118,5 кН*м
Мп
> М
118,5 кН*м > 2,3 кН*м
Следовательно, нейтральная ось проходит в полке.
Конструирование рабочей сетки С2.
Подберём сечение арматуры:
(27)
Вследствие того, что α0
стремится принять нулевое значение, задаёмся значением α0
самостоятельно, приняв его больше изначального.
α0 =
0,062; при этом η = 0,965 и ζ = 0,07
(28)
Для обычной и не предварительно напряжённой арматуры число рабочих стержней принимаем по числу рёбер.
Число рабочих стержней – 9 шт. (d = 9 мм)
Поперечные стержни принимаем конструктивно диаметром 5 мм; арматура класса А – III c шагом 200 мм.
Конструирование монтажной сетки С1.
Поперечные и продольные стержни диаметром 6 – 8 мм, арматура класса A – I. Количество продольных стержней равно количеству пустот, шаг поперечных стержней равен 100 мм.
Проверим прочность наклонного сечения.
Q < Qв
Qв
= 0,6*Rbt
*b*h0
, где (29)
b = 300 мм
Qв
= 0,6*Rbt
*b*h0
= 0,6*1,05(Н/мм2
)*300(мм)*200(мм)=37,8 кН
Q < Qв
1,7 кН < 37,8 кН
Расчёт поперечной арматуры.
Каркасы принимаем через три отверстия при высоте плиты 22 см. Шаг поперечных стержней:
S = h/2 (30)
S = h/2= 220/2=110 мм
Арматуру для каркасов принимаем A – II, продольные стержни – диаметр 8 мм, а поперечные – 6 мм. Тогда усилия в поперечных стержнях на 1м длинны, определяем по формуле:
qsw
= (Rsw
*Asw
)/S, где (31)
(32)
, где (33)
120,4 Н/мм < 157,5 Н/мм
 Определяем усилия, воспринимаемые бетоном и хомутами совместно:
(34)
Q< Qsb
1,7 кН < 101,44 кН
Для монтажа панели предназначены монтажные петли МП-1, из арматуры класса А-II, диаметром 10 мм.От края по длине панели, эти петли располагаются на расстоянии 800 мм., от края по ширине панели, на расстоянии 400 мм.
|
