Міжповерхове перекриття (стр. 1 из 4)

Міністерство освіти та науки України

Національний університет водного господарства та природокористування

Кафедра інженерних конструкцій

Пояснювальна записка до курсового проекту на тему:

„Міжповерхове перекриття”

Виконав:

студент ІV-го курсу

ФБА, ПЦБ-1

Загребельний С. В.

Перевірив:

Борисюк О.П.

Рівне – 2005

1. КОМПОНОВКА КОНСТРУКТИВНОЇ СХЕМИ ЗБІРНОГО ПЕРЕКРИТТЯ

В склад збірного балочного міжповерхового перекриття входять панелі та несучі їх ригелі, котрі опираються на колони (рис.1.1).

При компоновці збірного балочного перекриття вибирають напрямок ригелів і форму їх поперечного перерізу. Плити перекриття вибирають за поперечним перерізом типовими, а за довжиною – залежно від відстані між ригелями. Одночасно проводиться розкладка цих елементів в перекритті.

З точки зору забезпечення максимальної жорсткості каркасу для розрахунку приймаємо конструктивну схему збірного балочного перекриття з поздовжнім розміщенням ригелів відносно поздовжньої осі будови (рис.1.1).

Тип плит перекриття приймається в залежності від архітектурно–планувальних вимог, величини і характеру корисного навантаження, умов виготовлення. Для промислових будівель плити приймають ребристими, для цивільних – багатопустотними.

В курсовому проекті плити міжповерхового перекриття запроектовано:

- багатопустотна плита з круглими пустотами. Номінальна ширина рядової плити 1,2 м. (рис.1.2).

Рис.1.2. До розрахунку збірної багатопустотної плити :а – конструктивна схема; б – розрахункова схема плити; в – поперечний переріз плити; г – розрахунковий переріз плити

2. РОЗРАХУНОК І КОНСТРУЮВАННЯ ЗБІРНОЇ ЗАЛІЗОБЕТОННОЇ ПЛИТИ З КРУГЛИМИ ПУСТОТАМИ

Навантаження, які діють на плиту

Таблиця 1

Збір навантаження на плиту

Виднавантаження	Нормативненавантаження,кН/м2	Коефіцієнтнадійності за навантаженням	РозрахунковенавантаженнякН/м2
Керамічні плиткиt =0,013 м, ρ = 1800 кг/м3	0.013·18 ==0,234	1,3	0,304
Стяжка з цементно – пісчаного розчинуt = 0,04 м, ρ =2200кг/м3	0,04 · 22= =0,88	1,3	1,14
Звукоізолюючапінобетонна плитаt = 0,006 м, ρ =500кг/м3	0,06·5==0,3	1,3	0,39
Пустотна плита перекриття	2,70	1,1	2,97
Постійне навантаження q	4,11	—	4,8
Тимчасове навантаження в тому числі :тривале vlкороткочасне vsh	9,04,005,00	1,21,2	10,84,806,00
Повне навантаження g + v	13,11	—	15,60

Навантаження на 1п.м. довжини при номінальній ширині плити 1,2 м :

- розрахункове:

постійне g = 4,80 · 1,2 = 5,76 (кН/м);

повне (g + v) = (4,8+10,8) · 1,2 = 18,72 (кН/м);

- нормативне:

постійне gn = 4,11 · 1,2 = 4,93 (кН/м);

повне (gn + vn) = (4,11+9) · 1,2 = 15,73 (кН/м);

довготривале і постійне (gn + vln) = (4,11+4) · 1,2 =9,7 (кН/м).

Матеріали для плити.

Бетон важкий, класу В15: у відповідності з табл.12 [5] Rbn=Rb,ser=11,0МПа, Rbtn = Rbt,.ser =1,15МПа; згідно табл.13 [5] Rb=8,5МПа, Rbt = 0,75 МПа. Початковий модуль пружності з табл.18 [5]. Eb = 23·103 МПа. Коефіцієнт умов роботи бетону γb2 = 0,9 (табл.15 [5] ).

Арматура : поздовжня – класу А-ІІІ, згідно з табл.22 [5] при ds≥10 мм, Rs=365МПа, згідно табл.29 [5] Es = 20·104 МПа; поперечна - класу А-І, за табл.22 [5] Rs=225МПа, Rsw=175 МПа, Es = 21·104 МПа. До тріщиностійкості плити ставляться вимоги 3-ої категорії.

2.1.1. РОЗРАХУНОК ПЛИТИ ЗА ГРАНИЧНИМИ СТАНАМИ ПЕРШОЇГРУПИ

Встановлення розрахункових розмірів плити і визначення зусиль

від зовнішніх навантажень

Розрахунковий проліт плити

lo = l-16см=6000-160=5840мм.

Поперечний переріз пустотної плити (див.рис.1.2,в) може бути замінений еквівалентним двутавровим перерізом з полицями в стиснутій тарозтягнутій зонах (див.рис.1.2,г).

Висота перерізу пустотної плити приймається : h =22(см);робоча висота

ho = h- 2-0,5×ds = 220-20-0.5×20 = 190 (мм).

Інші розміри розрахункового поперечного перерізу (див.рис.1.2,):

Решта розмірів розрахункового перерізу (див. рис. 1.2 ) :

товщина верхньої і нижньої полиць hf / = hf = (220 – 143) / 2 =38 (мм);

ширина верхньої і нижньої полиць, відповідно, bf / =117(см), bf =119 (см),

ширина ребра b = 117 – 6 · 14,3 = 31,14 (cм).

Розрахункова схема плити в цілому являє собою однопролітну балку завантажену рівномірно розподіленим навантаженням (див.рис.1.2,б).

Зусилля від розрахункового повного навантаження:

- згинаюий момент в середині прольоту lo = 5,84 (м)

(кН · м);

- поперечна сила по осі опор

(кН · м).

Зусилля від нормативного навантаження :

- повного

(кН · м);

(кН);

- постійного і довготривалого

(кН· м);

(кН· м).

2.1.2. Розрахунок міцності перерізів, нормальних до поздовжньої осі

Розрахунковий переріз плити двотавровий з полицею в стиснутій зоні (рис.1.2,г).

Положення межі стиснутої зони бетону визначаємо з умови

;

умова не виконується,

.

Відповідно, межа стиснутої зони проходить в стінці.

Обчислюємо значення коефіцієнта

за формулою

За табл. 5.3.[1] знаходимо значення ξ = 0,43; η=0,785.

(см2)

приймаємо 7 Ø 16 A – III з As = 14,07 см 2,

ho = h – азш – ds – с/2 = 22 – 2 – 1.7/ 2 = 19,15 (см) ≈ 19 (см),

де азш ≥ 2 (см) –захисний шар бетону.

2.1.3. Розрахунок міцності перерізів, похилих до поздовжньої осі

Перевіряємо умову забезпечення міцності бетону на стиск по похилій смузі між похилими тріщинами при дії поперечної сили

Q = 45,93 кН за формулою (72) [5]:

.

Коефіцієнт

, що враховує вплив хомутів, визначається за формулою (73) [5]:

,

де

;

– коефіцієнт поперечного армування, .

З умови зварювання з поздовжньою робочою арматурою Ø16А–ІІІ (додаток 9 [1] приймаємо в якості поперечної арматури Æ6А-І з площею перерізу 0,283 (см 2 ) ), (згідно табл.22 [5] Rsw = 175 МПа). При числі поздовжніх стержнів отримаємо Аsw = 7· 0,283 = 1,98 (см2).

Згідно з п.5.27 [5], крок поперечної арматури в приопорній зоні довжиною

h £ 1/4 прольоту при h ≤ 220 (мм) не повинен перевищувати S≤h / 2 ≤ 11 см.

Обчислюємо S = 22 / 2 = 11 (см), приймаємо S = 10 (см); b = 31,2(см), (див.рис.1.2, б).

1,98 / 10 · 31,2 = 0,006;

1+ 5 · 8,7 · 0,006 =1,26 ≈ 1,3= 1,3.

Коефіцієнт

.

Перевіряємо умову (72) [5]

Q = 45,93 (кН) < 0,3 · 1,1 · 1,26 · 0,92 · 8,5 · 31,2 · 19 · (10 –1) =174,89 (кН).

Умова виконується, тобто міцність по похилій полосі між похилими тріщинами забезпечується. Тепер виконуємо розрахунок на дію поперечної сили для забезпечення міцності по похилій тріщині для найбільш небезпечного похилого перетину за умовою (75) [5]

Q ≤ Qb + Qsw + Qs,inc , Qs,inc = 0 (похилі стержні відсутні).

Поперечне зусилля Qb, що сприймається бетоном, визначаємо за формулою (76) [5]

в якій : згідно з п. 3.31 [5] коефіцієнт γb2 , що враховує вплив виду бетону, приймається для важкого бетону γb2 = 2,0; коефіцієнт jf, що враховує вплив стиснутої полички таврового елемента визначається за формулою (77) [5]

,

jn = 0.0 (поздовжнє зусилля відсутнє);

довжину проекції С найбільш небезпечного похилого перетину на поздовжню вісь елемента визначаємо за формулою (80) [5]

,

при цьому зусилля в хомутах на одиницю довжини елемента обчислюємо за формулою (81) [5]

(Н/см),

приймаємо,Сo=26см . Обчислюємо