Железобетонные конструкции 3
Федеральное агентство по образованию Томский Государственный Архитектурно-строительный Университет Кафедра «ЖБиКК» ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовому проекту «Расчет и проектирование железобетонных конструкций» Выполнил: студент группы 117т Моргин Ю.В.
Проверил: Галяутдинов З.Р.
Томск 2010
Расчет плиты с круглыми пустотами
По результатам компоновки конструктивной схемы перекрытия принята номинальная ширина плиты 1200 мм. Расчетный пролет плиты при опирании на ригель поверху:
Таблица 1.1- Нагрузки на 1м2 перекрытия
Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, кН/м2 | Коэффициент надежности по нагрузке | Расчетная нагрузка, кН/м2 |
Постоянная:
от массы плиты с
круглыми пустотами
1,1 2,53
От массы пола 1,1 1,2 1,32
Итого: 3,4 3,85
Временная 10 1,2 12
В том числе:
длительная 8,5 1,2 10,2
кратковременная 1,5 1,2 1,8
Всего 13,4 15,85
В том числе постоян-
ная и длительная 11,9
Расчетные нагрузки на 1 м длины при ширине плиты 1,2 м, с учетом коэффициента надежности по назначению здания (класс ответственности здания I):
|
|
для расчетов по первой группе предельных состояний ;
для расчета по второй группе предельных состояний
полная ;
длительная .
Расчетные усилия: для расчетов по первой группе предельных состояний
;
для расчета по второй группе предельных состояний
Назначаем геометрические размеры поперечного сечения плиты. Согласно таблицы 8 [2] не требуется корректировать заданный класс бетона В30.
Нормативные и расчетные характеристики тяжелого бетона класса В30 твердеющего в условиях тепловой обработки при атмосферном давлении, (для влажности 55%): Rbn=Rb,ser=22 МПа; Rb=17*0,9=15 МПа; Rbtn=Rbt,ser=1,8 МПа; Rbt=1,2*0,9=1,08 МПа; Eb=29000 МПа.
Нормативные и расчетные характеристики напрягаемой арматуры класса АТ-IVС: Rsn=Rs,ser=590 МПа; Rs=510 МПа; Es=190000 МПа.
Назначаем величину предварительного напряжения арматуры
Проверяем условия:
Предварительное напряжение при благоприятно влиянии с учетом точности натяжения арматуры будет равно
где =0,1 согласно п. 1.27 [2].
Расчет плиты по предельным состояниям первой группы
Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси, М=82,061 кН*м. Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне. Согласно п. 3.16[2] при расчетная ширина полки
.
Проверим условие 44 [4]: условие не соблюдается т.е. граница сжатой зоны проходит в ребре.
В сжатой зоне принимаем арматуру 4ш8 АIII (Rsc=355 МПа), A/s=201мм2. Определим по формуле 46 [4] значение
; по пользуясь приложением IV [8] находим и .
Вычисляем относительную граничную высоту сжатой зоны по формулам п. 3.12 [2]. Находим характеристику сжатой зоны бетона где для тяжелого бетона. Тогда
|
|
, (где по
п. 312. [2]).
Т.к. , то согласно п. 3.7 [4], коэффициент условий работы, учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести можно принимать равным .
Вычисляем требуемую площадь сечения растянутой напрягаемой арматуры:
. Принимаем 4 ш18 AТ-IVС (Asp=1357,2 мм2).
Расчёт полки плиты на местную прочность.
Расчётный пролёт l0=335мм. Нагрузка на 1м2 полки толщиной 25мм будет равна:
.
Изгибающий момент для полосы шириной 1 м определяем с учётом частичной заделки в рёбрах по формуле:
Размещаем арматурную сетку в середине сечения полки, тогда:
Находим:
Назначаем диаметр рабочей арматуры сетки 3мм класса Вр-I (Rs=375МПа) и вычисляем требуемую площадь рабочей арматуры: Принимаем сетку с поперечной рабочей арматурой ш3 Вр-I с шагом s=200мм (5 ш 3, As=35,3мм2).
Проверка прочности плиты по сечениям, наклонным к продольной оси, Qmax=55,87кН; q1=q=19,02кН/м. Поскольку п. 5.26 [2] допускает не устанавливать поперечную арматуру в многопустотных плитах, то выполним сначала проверку прочности сечения плиты на действие поперечной силы при отсутствии поперечной арматуры согласно п. 3.32 [2] или п. 3.30 [4].
Проверим условие (92) [4]. Так как то условие (92) выполняется.
Проверим условие (92) [4], принимая приближённо значение Qb1=Qb,min и с=2,5h0=2,5 0,19=0,475м.
Находим усилие обжатия от растянутой продольной арматуры: вычисляем принимаем φn=0,5; φb3=0,6 (бетон тяжелый). Тогда Qb1=Qb,min=28,6 кH.
Поскольку Q=Qmax-q1c=55,87-19,02 0,475=46,84кН<Qb1=28,6 кН, то для прочности наклонных сечений требуется поперечная арматура.
Устанавливаем в каждом ребре плиты плоский каркас с поперечными стержнями из арматуры класса Вр-I диаметром 3 мм (Asw=28,3 мм; Rsw=270 МПа; Es=170000 МПа) с шагом s =100 мм.
Согласно формуле (72) [2], проверяем прочность по наклонной полосе ребра плиты между наклонными трещинами. Определяем коэффициенты φw1 и φb1: ;
;
отсюда
, ( для тяжелого бетона).
Тогда , т.е. прочность бетона ребер обеспечена.
Прочность наклонного сечения по поперечной силе проверяем из условия (75) [2]. Определяем величины и . Так как для одного ребра имеем мм, то принимаем в расчёте на все четыре ребра мм; тогда .
Поскольку , принимаем ; кНхм;
кН/м.
Проверяем условие : кН; поскольку Н/мм, условие выполняется, следовательно, не корректируем.
Так как м, принимаем м.
Определим длину проекции опасного наклонного сечения с: так как Н/мм, то значение с вычисляем по формуле м; поскольку м, принимаем с=0,633м и кН.
Так как кН и кН, то прочность наклонного сечения обеспечена.
При этом мм, т.е. выполнены требования п. 3.32 [2]. Кроме того, удовлетворены требования п. 5.27 [2], поскольку мм.