Расчёт предварительно напряжённой плиты

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.