Дипломная работа: Расчет и проектирование здания Дома быта на 15 человек

2 Расчетно-конструктивная часть

2.1 Расчет железобетонной плиты перекрытия ПК 51.12.

Исходные данные.

По степени ответственности здание относится ко второму классу (коэффициент надежности по назначению конструкций γn=0,95.). По условиям эксплуатации ХО. Номинальные размеры плиты B=1,2м,L=5,1м. Конструктивные размеры Lк=5,08м, Bк=1,19м. Плита с предварительным напряжением изготовлена из бетона класса С20/25 с рабочей арматурой S800, натягиваемой электротермическим способом на упоры форм.

Подсчет нагрузок на 1м2 перекрытия.

Таблице 2.1 – Подсчет нагрузок на 1м2 перекрытия

Расчетная нагрузка на 1 м длины плиты при ширине B=1,2м.

(gd + qd ) = 6,94 кН/м2 · 1,2м = 8,33 кН.

Определение расчетного пролета панели.

Рисунок 2.1 - Определение расчетного пролета leff

leff = 5200 - (200+190) +  · 135 +  · 135 = 4000 мм = 4,9м.

Определение расчетной схемы панели и максимальных расчетных усилий Msd,max, Vsd,max .

Максимальный изгибающий момент:

Мsd.max = (2.1)

Мsd.max=  = 25 кН∙ м

Максимальная поперечная сила:

Vsd,max =  (2.2)

Vsd.max=  = 20,41 кН∙м.

Рисунок 2.2 - Расчетная схема панели и эпюры “Msd” и ”Vsd”.

Определение размеров расчетного (эквивалентного) сечения.

Рисунок 2.3 – Действительное и расчетное поперечное сечение плиты

Для получения расчетного (эквивалентного) сечения круглые пустоты панели заменяются на квадратные равной площади со стороной квадрата равной:

h1 = 0,9 ∙ d = 0,9 ∙ 159 = 143,1 мм. h’f =  =  = 38,45 мм = 3,845 см;

bw = b’f – n ∙ h1 = 1460 – 6 ∙ 143,1 = 601,4мм = 60,14 см.

Расчет рабочей арматуры.

Расчетное сечение тавровое, геометрические размеры которого показаны на ри-сунке 2.6. Бетон тяжелый класса С20/25, для которого fsk = 20МПа.

fсd =  =  = 13,33 МПа.

где γс – частный коэффициент безопасности для бетона.

Рабочая арматура класса S800, для которой fpk = 800 МПа, fpd = 640 МПа (таблица 6.6)[1]. Расчет рабочей арматуры плиты производится исходя из методики расчета изгибаемых элементов по альтернативной модели в предположении прямоугольной эпюры распределения напряжений в сжатой зоне бетона. Для то-го, чтобы определить случай расчета необходимо установить нахождение нейтральной оси, проверив выполнение условие 2.15:

М’f ≥ Мsd.max (2.3)

где М’f - изгибающий момент, воспринимаемый полкой таврового сечения и определяемый по формуле:

М’f = α ∙ fсd ∙ b’f ∙ h’f ∙(d – 0,5∙ h’f ) (2.4)

где d = h – c = 220 - 30 = 190мм.

c= ccov + (2.5)

c= 20 +

ccov – минимальный защитный слой бетона для условий эксплуатации ХО.

¢ - предполагаемый максимальный диаметр арматуры.

Для тяжелого бетона принимаем α = 0,85.

М’f = 0,85 ∙ 13,33 ∙ 1160 ∙ 38,5 ∙ (190 – 0,5∙ 38,5) = 86,4∙106 Н∙мм = 86,4кН∙м.

Так как условие 2.15 выполняется, то нейтральная ось располагается в полке, и сечение рассчитываем как прямоугольное с шириной b’f . Определяем значение коэффициента αm :

αm =  (2.6)

αm ==0,05; при найденном значении αm определяем ξ и η:

ξ = 0,107, η = 0,963.

Значение граничной относительной высоты сжатой зоны сечения ξlim, при кото-ром предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в рас-тянутой арматуре напряжения равного расчетному сопротивлению, определяем по формуле:

ξlim = (2.7)

где ω – характеристика сжатой зоны бетона, определяемая:

ω = kc – 0,008 ∙ fсd (2.8)

где k – коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона 0,85;

ω = 0,85 – 0,008 ∙ 13,33 = 0,743.

σsc,u – предельное напряжение в арматуре сжатой зоны сечения, принимаемое равным 500Н/мм2;

σ s,lim – напряжение в арматуре, определяемое при наличии напрягаемой арматуры по формуле:

σ s,lim = fpd + 400 – σpm,t – ∆ σpm,t (2.9)

где σpm,t = γsp ∙ σ0,max (2.10)

где σ0,max – величина предварительного напряжения в арматуре. В соответствии с указаниями пункта 9.8 предварительное напряжение σ0,max= (0,5…0,9) ∙ fpk следует

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24