Строительство торгового центра в Караганде (стр. 3 из 5)
Таблица 2.1 Нагрузки на сборное междуэтажное перекрытие, Н/м2.
| Вид расчетной нагрузки | НормативнаяН/м2 | Коэффициент перегрузки | РасчетнаяН/м2 |
| 1. Керамическая плитка0,015*1800Гидроизоляция120*8,9102Стяжка из цементно-песчанного раствора 0,020*2000железобетонная панель 0,11*25000 | 271069,2402750 | 1,31,31,31,1 | 35,11389,9523025 |
| Итого : | gн = 3886 | - | g = 4502 |
| 2. Временная- кратковременная | 2000 | 1,3 | 2600 |
| Итого : | рн = 2000 | - | р = 2600 |
| 3. Полная нагрузка при расчете панели | gн+ рн= 5886 | - | g + р = 7102 |
2.2 Статический расчет
На 1 погонный метр панели шириной 149 см. действуют следующие нагрузки, Н/м: кратковременная нормативная рн = 2000*1,49 = 2980; кратковременная расчетная р= 2600*1,49 = 3874; постоянная нормативная qн = 3886*1,49 = 5790; постоянная расчетная q = 4502*1,49 = 6708; итого нормативная : qн+ рн = 2980+5790 = 8770; итого расчетная q + p = 3874+6708 = 10582. Расчетный изгибающий момент равен от действия полной нагрузки и определяется по формуле:
M =
= 
=45268 Н*м. (2.1)где М – расчетный изгибающий момент, Н*м
q – постоянная расчетная нагрузка, Н/м2
l0 – поперечный шаг стен, м
Расчетный изгибающий момент от полной нормативной нагрузки определяем по примеру формулы (2.1), заменяя значение нагрузки. Он будет равен:
Мн= (8770*5,852)/8 =32186 Н*м.
То же, от постоянной нагрузки
Мдл=(5790*5,852)/8=24768 Н*м.
То же, от кратковременной нагрузки
Мкр=(2980*5,852)/8=12748 Н*м.
Максимальная поперечная сила на опоре от расчетной нагрузки определяется по формуле:
Q = (ql0)/2 = (10582*5,85)/2 = 30952 Н. (2.2)
где Q – максимальная поперечная сила на опоре от расчетной нагрузки, Н
q – общая расчетная нагрузка, Н/м2
l0 – расчетный пролет, м
То же, от нормативной нагрузки по примеру формулы (2.2):
Qн=(8770*5,85)/2 = 25652 Н;
Qдл= (5790*5,85)/2 = 16936 Н.
Для изготовления сборной панели принимаем бетон: марки М400, Rв=17,5 МПа, Rbt=1,2 МПа, б1=0,85; продольную арматуру из стали класса А-I I, Rs=270 МПа, поперечную арматуру – из стали класса А-I, Rs=210 МПа и Rs.х=170 МПа; армирование - сварными сетками и каркасами; сварные сетки в верхней и нижней полках панели из обыкновенной проволоки класса В-I, Ra = 315 МПа.
Панель рассчитываем как балку прямоугольного сечения с заданными размерами b×h = 14,9 × 27 см., где b – номинальная ширина и h – высота панели.
В расчете поперечное сечение пустотной панели приводим к эквивалентному двутавровому сечению. Заменяем площадь круглых пустот прямоугольниками той же площади и того же момента. Вычисляем:
h1 = 0,9d = 0,9 * 15,9 = 14,3 см. (2.3)
где h1 – высота прямоугольников (заменивших круглые пустоты), мм
d– диаметр пустот, мм
Также вычисляем высоту полки:
hп = hIп = 
= 
= 6,3 см. (2.4)где hп – высота полки, см
h – толщина плиты, см
h1 – высота прямоугольных пустот, из (2.3), см
Приведенная толщина ребер b = 149 – 7*14,3 = 48,9 см; расчетная ширина сжатой полки bIп = 149 см.
2.3 Расчет прочности нормальных сечений
Предварительно проверяем высоту сечения панели перекрытия из условия обеспечения прочности при соблюдении необходимой жесткости. Расчет выполняем по формуле:
h = 
× 
= 
× 
=31,24 см. (2.5)где h – высота сечения панели, см
с – шаг продольных стен, см
l0 – шаг поперечных стен, см
gн – постоянная нормативная нагрузка, Н/м2
pн – временная нагрузка, Н/м2
qн- полная нагрузка, Н/м2
Rs– расчетное сопротивление арматуры растяжению, МПа
Es– модуль упругости арматуры, МПа
Принятая высота сечения h = 27 см. достаточна. Отношение hIп /h = 6,3/27 = 0,23>0,1; в расчет вводим всю ширину полки bIп = 149 см.
Находим:
А0 =
= 
=0,0147 (2.6)где М – расчетный изгибающий момент, Н*м
Rв – расчетное сопротивление бетона сжатию, МПа
h0 – толщина плиты без защитного слоя (3 см.);
А0 – табличный коэффициент;
bIп – ширина полки, см
б1 – коэффициент условия работы бетона.
По таблице находим
= 0,02 , 
= 0,99. 
Высота сжатой зоны hIп = 6,3 см. – нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки.
Определяем площадь сечения продольной арматуры:
As =
= 
=11 см.2 (2.7)где М – расчетный изгибающий момент, Н*м
Rs – расчетное сопротивление арматуры растяжению, МПа
h0 – толщина плиты без защитного слоя (3 см.);
ή – табличный коэффициент.
Предварительно принимаем 8Ø16 А-I I, Аs = 11,06 см.2 а также учитываем сетку 200/250/5/4 (ГОСТ 8478 – 66), As прод 7*0,116 = 1,37 см2 всего As = 1,37 + 11,06 = 12,43 см2; стержни диаметром 16 мм. Распределяем по два в крайних ребрах и два в одном среднем ребре.
2.4 Расчет прочности наклонных сечений
Проверяем условие необходимости постановки поперечной арматуры для многопустотных панелей по формуле:
Q ≤ k1∙Rp∙bh0 (2.8)
где Q – максимальная поперечная сила на опоре от расчетной нагрузки, Н
k1 – табличный коэффициент;
h0 – толщина плиты без защитного слоя (3 см.);
Rbt – расчетное сопротивление бетона, МПа
b– толщина ребра, см
Q = 26913 Н > k1Rbtвbh0 = 0,6∙1,2∙0,85∙48,9∙24 (100) = 71834 Н.
Следовательно, количество поперечной арматуры требуется определять расчетом.
Поперечную арматуру вначале предусматриваем из конструктивных условий, располагая ее с шагом не более:
u ≤
= 
= 12 см., а также u ≤ 15 см.назначаем поперечные стержни диаметром 6 мм. класса А-I через 10 см. у опор на участках длиной 1/4пролета. В конце этих участков, т.е. на расстоянии 6,25/4 = 1,55 м. от опоры, поперечная сила
Q = 26913
= 15270 Н,что меньше k1∙Rbt∙bh0 = 14582 Н, следовательно, здесь постановка поперечной арматуры не требуется. Поэтому в средней ½ части панели для связи продольных стержней каркаса по конструктивным соображениям ставим поперечные стержни через 0,5 м. Если в нижнюю сетку С - I включить рабочие продольные стержни, то приопорные каркасы можно оборвать в ¼ пролета панели.
Проверяем прочность наклонного сечения у опоры – усилие на единицу длины панели, воспринимаемое поперечными стержнями
qх =
= 
= 1440 Н/см.(2.9)где qх – прочность наклонного сечения, Н/см
Rsw – расчетное сопротивление поперечной арматуры сжатию, МПа
Аsw – площадь поперечной арматуры, МПа
u – шаг поперечных стержней, см
Asw = fswn = 0,283·3 = 0,849 см.2 (для Ø6 А-I в трех каркасах);
поперечная сила, воспринимаемая бетоном и поперечными стержнями,
Qx б = 2
=2 
=317563 Н>Q=24383Н,значит прочность наклонного сечения обеспечена.
2.5 Конструирование арматурных изделий
Плиты армируются сетками, состоящие из стержней, расположенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Если рабочая арматура нужна только в одном направлении, то арматура второго направления играет роль распределительной и монтажной. Она необходима для распределения сосредоточенных нагрузок в направлении, перпендикулярном рабочей арматуре, для сдерживания температурных и усадочных деформаций бетона, а также для связи рабочих стержней и создания сетки, удобной для переноса и укладывания в конструкцию.