Пример расчет пустотной плиты перекрытия: Страница не найдена — Бесплатная электронная библиотека онлайн «Единое окно к образовательным ресурсам» – Расчет пустотной плиты перекрытия пример

Расчетная нагрузка на 1 м при ширине плиты 1,5 м с учетом коэффициента надежности по назначению здания γ_n = 0,95

· постоянная q = 6,266·1,5 = 9,399 kH/м

· временная p = 0,98 ·1,5 = 1,47 kH/м

· полная q + p = 7,246·1,5 = 10,869 kH/м

Нормативная нагрузка на 1м

· постоянная qⁿ = 5,399·1,5 = 8,099 kH/м

· временная pⁿ = 0,7·1,5 = 1,05 kH/м

· полная qⁿ + pⁿ = 6,099·1,5 = 9,149 kH/м

Максимальные расчетные изгибающий момент и поперечная сила от расчетных нагрузок:

М = = 44,14 kH·м; Q = = 30,98 kH

Максимальные расчетные изгибающий момент и поперечная сила от нормативных нагрузок:

М = = 37,16 kH·м; Q = = 26,08 kH

Постоянная и длительная:

q

М = 8,527·5,7²/8 = 34,63 kH·м

Установление размеров сечения плиты

Высота сечения многопустотной предварительно напряженной плиты по конструктивным соображениям:

h = (1/15÷1/30)l₀ = 0,385÷0,19

принимаем h = 0,22м

Рабочая высота сечения:

h₀ = h – a_s = 0,22 – 0,03 = 0,19м

Рис.2. Поперечное сечение многопустотной панели

Приведение сечения плиты к двутавровому осуществляют путем вычитания суммы ширины квадратных пустот, эквивалентных по площади круглым (a = 0,9d). Поэтому при ширине плиты по верху b’_f, высоте h, диаметре пустот d основные размеры двутаврового сечения следующие:

¾ ширина верхней полки — b’_f, нижней — b_f;

¾ высота верхней и нижней полки — = 38мм;

¾ ширина ребра — b = b’_f — n 0,9d = 452мм, где n — число пустот.

¾ h_p = 144мм

Рис.3. Компоновка двутаврового сечения

Характеристики прочности бетона

Пустотную предварительно напряженную плиту армируют стержневой арматурой класса Ат–V с электротермическим напряжением на упоры форм.

К трещиностойкости плиты предъявляются требования III категории. Изделия подвергаются тепловой обработке при атмосферном давлении.

Бетон класса В25 тяжелый, соответствующий напрягаемой арматуре. Согласно СНиП призменная прочность нормативная R_bn = 18,5 МПа, расчетная R_br = 14,5 МПа. Коэффициент условий работы бетона γ

Нормативное сопротивление при растяжении R_bt = 1,6 Мпа, расчетное R_bt.r = 1,05 Мпа. Начальный модуль упругости бетона R_bp устанавливаем так, чтобы при обжатии отношения напряжений σ_bp/ R_bp< 0,75.

Продольная арматура класса Ат-V. Нормативное сопротивление R_sn=785Мпа, расчетное сопротивление R_s=680Мпа.

Модуль упругости Е_s = 190000Мпа. Предварительное напряжение арматуры принимаем равным σ_sp = 0,75 R_sn=0,75·785 = 590Мпа.

σ_sp + p < R_snσ_sp — p <0,3R_sn

при электротермическом способе напряжения.

P = 30 + 360/l = 30 + 360/5,88 = 91,2Мпа

σ_sp + p = 590 + 91,2 = 681,2 < R_sn — условие выполняется.

Вычисляем отношение предварительного напряжения.

γ_sp = 1 + Δγ_sp

Δγ_sp = 0,5 р/ σ_sp (1 + 1/√n_p) = 0,282,

где n_p – число напрягаемых стержней в плите,

γ

γ_sp = 1 – 0,282 = 0,718

Читайте также:

Рекомендуемые страницы:

Поиск по сайту

Расчет многопустотной плиты перекрытия

Расчет многопустотной плиты перекрытия

Рассчитать и законструировать пустотную плиту перекрытия с номинальными размерами В=1,5м , L=3 м.

Бетон класса С20/25, рабочая арматура класса S500.

Расчёт нагрузок на 1м² перекрытия.

Конструкция бетонного пола.

Расчётная нагрузка на 1п.м. длины плиты при постоянных и переменных расчётных ситуациях принимаются равной наиболее неблагоприятному значению из следующих сочетаний:

— первое основное сочетание:

g=∑ gsk,j·γGj+∑ gsk,i·ψo,i·γQ,i =(3,35·1,35+1,5·0,7·1,5)·1.5=6,10 кН/м

— второе основное сочетание:

g=∑ξ·gsk,j·γGj+ gsk,i·γQ,i=(0,85·3,35·1,35+1,5·1,5)·1,5=7,32 кН/м

Расчётная нагрузка на 1п.м. длины плиты g=7,32кН/м.

Определение расчётного пролёта плиты при опирание её на несущие стены.

lk=l-20=3000-20=2,98м

leff=lk-lзад/2·2=2,98-0,18=2,8м

Расчётная схема плиты.

Определение максимальных расчётных усилий.

Msd = = 7,17 кН ∙ м.

Vsd = = 10,25 кН.

Расчётные данные.

Бетон класса С20/25:

fck=20MПа=20Н/мм² , γc=1,5, fcd= fck/ γc=20/1,5=13,33МПа

Рабочая арматура класса S500:

fyd=435МПа=435Н/мм²

Вычисляем размеры эквивалентного сечения.

Высота плиты принята 220 мм. Диаметр отверстий 159 мм. Толщина полок: (220 – 159)/2 = 30,5мм.

Принимаем: верхняя полка h_b = 31 мм, нижняя полка h_н= 30 мм. Ширина швов между плитами 10 мм. Конструктивная ширина плиты bк = В–10 =1500–10=1490мм.

Ширина верхней полки плиты beff= bк–2·15=1490–30=1460мм. Толщина промежуточных ребер 26мм. Количество отверстий в плите: 1400/200 = 7шт.

Отверстий: 7·159 = 1113мм.

Промежуточных ребер: 7·26= 182мм.

Итого: 1265 мм.

На крайние ребра остаётся: (1490–1269)/2 = 97,5 мм.

h2=0,9d=0,9·159=143мм- высота эквивалентного квадрата.

hf=(220-143)/2=38,5мм- толщина полок сечения.

Приведённая (суммарная) толщина рёбер:

bw=1460-7·143=489 мм.

Рабочая высота сечения.

d=h-c=220-25=195мм

где с=а+0,5·Ø, а=20мм

с=25мм- толщина защитного слоя бетона плиты перекрытия.

Определяем положение нейтральной оси, предполагая, что ось проходит по нижней грани полки, определяем область деформирования:

ξ=β=hf/d=38,5/195=0,197

Т.к. 0,167<ξ=0,197<0,259 сечение находится в области деформирования 1Б, для которой αm=(1,14·ξ-0,57·ξ²-0,07). По формуле находим величину изгибающего момента, воспринимаемого бетоном сечения, расположенным в пределах высоты полки.

M_RD=(1,14·ξ-0,57·ξ²-0,07)·α·fcd·beff·d²=(1,14·0,197-0,57·0,197²-0,07)·1·13.33·1460·195²=98,42 кН·м

Проверяем условие: Msd<M_RD

Msd=7,17 кН·м < M_RD = 98,42 кН·м

Следовательно, нейтральная ось расположена в пределах полки и расчёт производиться как для прямоугольного сечения с bw=beff=1460 мм.

Определяем коэффициент αm.

αm = =0,01;

что меньше αm,lim=0,368, при αm=0,01; η=0,984.

Требуемая площадь поперечного сечения продольной арматуры.

Ast= = 87,44 мм²

Армирование производим сеткой, в которой продольные стержни являются рабочей арматурой плиты.

Принимаем 8Ø6 S500 Ast=226 мм²

Коэффициент армирования (процент армирования):

ρ= ·100%=0,24%

ρmin=0,15%<ρ=0,34%<ρmax=4%

Поперечные стержни сетки принимаем Ø4 S500 с шагом 200мм.

В верхней полке плиты по конструктивным соображениям принимаем сетку по ГОСТ 23279-85

Таблица 2.3. Расчёт нагрузки на 1 м.п. лобового ребра.

Расчётная нагрузка на 1 м. п. лобового ребра при постоянных и переменных расчет­ных ситуациях принимается равной наиболее неблагоприятному значению из следующих сочетаний:

— первое основное сочетание

g= g_sk,j·γ_G,i+ q_sk,i·ψ_о,i·γ_Q,i=(1,35+0,99)·1,35+1,8·0,7^{·1,5=5,04 кН/м.}

— второе основное сочетание

g= ξ·g_sk,j·γ_G,i+γ_G,i+q_sk,i·γ_Q,i)·b=0,85·(1,35+0,99)·1,35+1,8·1,5=5,98 кН/м.

Расчётная нагрузка на 1 м. п. лобового ребра g=5,98 кН/м.

— равномерно распределенная нагрузка от опорной реакции маршей, приложенная
на выступ лобового ребра и вызывающая его изгиб. Поперечная сила на опоре:

V_Sd=g·l_eff/2=11,93·2,79/2=16,64 кН.

g_i =V_SdЛМ/b=16,64/1,29=12,89 кН/м.

Расчёт монтажных петель.

Определяем нагрузку от собственного веса лестничной площадки.

По каталогу масса площадки: V=0,430 м³.

Р=V·ρ·γ·k_g=0,430·25·1,35·1,4=20,92 кH.

k_g=1,4 — коэффициент динамичности.

При подъёме площадки вес её может быть передан на 3 петли.

Усилие на одну петлю:

N=P/3=20,92/3=7,21 кН.

Определяем площадь поперечного сечения одной петли из арматуры класса S240:

f_yd=218 МПа.

А_S1=N/f_yd=7,21·10³/218=33,53 мм².

Принимаем петлю ∅8 S240 А_S1=35,2 мм².

Исходные данные.

Определить нагрузку на фундамент здания, основные размеры, рассчитать и законструировать конструкцию ленточного сборного железобетонного фундамента под наружную стену здания с подвалом. Грунты – пески пылеватые, средней плотности (φ_n=26^º; с_n=2,0 кПа; γ′_II=18 кН/м³; е=0,75; Е=11 МПа). Длина здания L=48,11 м, высота здания H=20,43 м. Район строительства – г.Ивацевичи. Класс по условиям эксплуатации – ХС1.

Расчётные данные.

Бетон класса C 16/20:

f_ck=16 МПа=16 Н/мм², γ_с=1,5; γ_сd=16/1,5=10,67 МПа.

Рабочая арматура класса S500:

F_yd=435 МПа.

Поперечная арматура класса S500:

F_ywd=295 МПа.

Расчёт монтажных петель.

Определяем нагрузку от собственного веса фундаментной подушки.

Р=m_ф·γ·k_g=16,3·1,35·1,4=30,81 кH.

k_g=1,4 — коэффициент динамичности.

При подъёме фундаментной подушки вес её может быть передан на 3 петли.

Усилие на одну петлю:

N=P/3=30,81/3=10,27 кН.

Определяем площадь поперечного сечения одной петли из арматуры класса S240:

f_yd=218 МПа.

А_S1=N/f_yd=10,27·10³/218=47,11 мм².

Принимаем петлю ∅10 S240 А_S1=63,6 мм².

Расчет многопустотной плиты перекрытия

Рассчитать и законструировать пустотную плиту перекрытия с номинальными размерами В=1,5м , L=3 м.

Бетон класса С20/25, рабочая арматура класса S500.

Расчёт нагрузок на 1м² перекрытия.

Конструкция бетонного пола.

Расчётная нагрузка на 1п.м. длины плиты при постоянных и переменных расчётных ситуациях принимаются равной наиболее неблагоприятному значению из следующих сочетаний:

— первое основное сочетание:

g=∑ gsk,j·γGj+∑ gsk,i·ψo,i·γQ,i =(3,35·1,35+1,5·0,7·1,5)·1.5=6,10 кН/м

— второе основное сочетание:

g=∑ξ·gsk,j·γGj+ gsk,i·γQ,i=(0,85·3,35·1,35+1,5·1,5)·1,5=7,32 кН/м

Расчётная нагрузка на 1п.м. длины плиты g=7,32кН/м.

Определение расчётного пролёта плиты при опирание её на несущие стены.

lk=l-20=3000-20=2,98м

leff=lk-lзад/2·2=2,98-0,18=2,8м

Расчётная схема плиты.

Расчет пустотной плиты перекрытия — КиберПедия

Расчётная нагрузка на 1 м. п. плиты при В=1,7 м.

Погонная нагрузка на плиту собирается с грузовой площади шириной, равной ширине плиты B=1,7м.

Расчетная нагрузка на 1м.п. плиты перекрытия при постоянных и переменных расчетных ситуациях принимается равной наиболее неблагоприятному значению из следующих сочетаний:

— первое основное сочетание

g = (∑ g_sk⋅ γ_G+ ∑g_sk⋅ψ_O⋅ γ_Q)⋅b = (4,4⋅1,35+4,0⋅0,7⋅1,5)⋅1,7=17,24 кН/м

— второе основное сочетание

g = (∑g_sk⋅ξ⋅γ_G+ g_sk⋅γ_Q) ⋅b = (0,85⋅4,4⋅1,35+4,0⋅1,5)⋅1,7 =18,78 кН/м

Расчетная нагрузка на 1 м.п. плиты перекрытия g=18,78 кН/м

Определение расчётного пролёта плиты при опирание её на ригель таврового сечения с полкой в нижней зоне

Рисунок 2 — Схема опирание плиты перекрытия на ригели

Конструктивная длина плиты:

l_к = l −400−2⋅5−2⋅25 = 4200−400-10−50 =3740 мм

Расчетный пролет:

l_eff=3740−2⋅ =3640 мм

Расчётная схема плиты

Рисунок 3 — Расчетная схема плиты. Эпюры усилий

Определение максимальных расчетных усилий М_sd и V_sd

М_Sd = = =31,10 кН⋅м

V_Sd = = =34,18 кН

Расчётные данные

Бетон класса С ¹⁶/₂₀

f_ck=16 МПа=16 Н/мм², γ_c=1,5, f_cd= = =10,66 МПа

Рабочая арматура класса S400:

f=367 МПа=367 Н/мм²

Вычисляем размеры эквивалентного сечения

Высота плиты принята 220мм. Диаметр отверстий 159мм. Толщина полок: =30,5 мм.

Принимаем: верхняя полка h_в =31мм, нижняя полка h_н =30мм. Ширина швов между плитами 10мм. Конструктивная ширина плиты b_к=В–10=1700-10=1690мм.

Ширина верхней полки плиты b_eff=b_к-2⋅15=1690-2⋅15=1660 мм. Толщина промежуточных ребер 26 мм. Количество отверстий в плите: n= =8,5 шт. Принимаем: 8 отверстий.

Отверстий: 8·159=1272 мм. Промежуточных ребер: 7·26=182 мм. Итого:1454 мм.

На крайние ребра остается: =118 мм.

h₁ = 0,9 d = 0,9⋅159 = 143 мм – высота эквивалентного квадрата.

h_f = =38.5 мм – толщина полок сечения.

Приведённая (суммарная) толщина рёбер: b_w=1660−8⋅143 =516 мм.

Рисунок 4 — Определение размеров для пустотной плиты

Рабочая высота сечения

d = h − c = 220 − 25 =195 мм,

где c = a + 0.5⋅∅, a=20 мм – толщина защитного слоя бетона для арматуры (класс по условиям эксплуатации XC1).

с=25 мм – расстояние от центра тяжести арматуры до наружной грани плиты перекрытия.

Определяем положение нейтральной оси, предполагая, что нейтральная ось проходит по нижней грани полки, определяем область деформирования

ξ = β = = = 0,197

Т. к. 0,167 < ξ = 0,197 < 0,259 сечение находится в области деформирования 1Б, находим величину изгибающего момента, воспринимаемого бетоном сечения, расположенным в пределах высоты полки.

M_Rd=(1,14⋅ξ−0,57⋅ξ−0,07)⋅α⋅f_cd⋅b_eff⋅d²= (1,14⋅0,197⋅0,57⋅0,197−0,07)⋅1⋅10,67⋅1660⋅195²=88,8 кН⋅м

Проверяем условие: M _Sd < M _Rd

M_Sd=31,10 кН⋅м < M _Rd=88,8 кН⋅м

Следовательно, нейтральная ось расположена в пределах полки и расчет производится как для прямоугольного сечения с b_w=b_eff=1660 мм.

Определяем коэффициент α_m

α_m = = =0,046; что меньше α_m,lim=0,368

При α_m= 0,046 η = 0,964

η = (0,046 =0,964

Требуемая площадь поперечного сечения продольной арматуры

A_st= = =450,79 мм²

Армирование производим сеткой, в которой продольные стержни являются рабочей арматурой плиты.

Принимаем 9∅ Ø 8 S400 A_st =453 мм²

Коэффициент армирования (процент армирования):

ρ = = ⋅100%=0,45%

ρ_min=0,13%<ρ=0,45%<ρ_max=4%

Поперечные стержни сетки принимаем Ø 4 S400 с шагом 200 мм.

В верхней полке плиты по конструктивным соображениям принимаем сетку по Ø 4 S400

считаем нагрузку и побираем параметры будущей плиты

Самостоятельный расчет плиты перекрытия: считаем нагрузку и побираем параметры будущей плиты

Монолитная плита перекрытия всегда была хороша тем, что изготавливается без применения подъемных кранов – все работы ведутся прямо на месте. Но при всех очевидных преимуществах сегодня многие отказываются от такого варианта из-за того, что без специальных навыков и онлайн-программ достаточно сложно точно определить важные параметры, как сечение арматуры и площадь нагрузки.

Поэтому в этой статье мы поможем вам изучить расчет плиты перекрытия и его нюансы, а также познакомим с основными данными и документами. Современные онлайн-калькуляторы – дело хорошее, но если речь идет о таком ответственном моменте, как перекрытие жилого дома, советуем вам перестраховаться и лично все пересчитать!

Содержание

Шаг 1. Составляем схему перекрытия

Давайте начнем с того, что монолитная железобетонная плита перекрытия – это конструкция, которая лежит на четырех несущих стенах, т.е. опирается по своему контуру.

И не всегда плита перекрытия представляет собой правильный четырехугольник. Тем более, что сегодня проекты жилых домов отличаются вычурностью и многообразием сложных форм.

В этой статье мы научим вас рассчитывать 1 метр плиты, а общую нагрузку вам нужно будет вычислять по математическим формулам площадей. Если совсем сложно – разбейте площадь плиты на отдельные геометрические фигуры, рассчитайте нагрузку каждой, затем просто суммируйте.

Шаг 2. Проектируем геометрию плиты

Теперь рассмотрим такие основные понятия, как физическая и проектная длина плиты. Т.е. физическая длина перекрытия может быть любой, а вот расчетная длина балки уже имеет другое значение. Ею называют минимальное расстояние между наиболее удаленными соседними стенами. По факту физическая длина плиты всегда длиннее, чем проектная длина.

Важный момент: несущий элемент плиты может быть как шарнирная бесконсольная балка, так и балка жесткого защемления на опорах. Мы будем приводить пример рассчета плиты на безконсольную балку, т.к. такая встречается чаще.

Чтобы рассчитать всю плиту перекрытия, нужно рассчитать ее один метр для начала. Профессиональные строители используют для этого специальную формулу, и приведет пример такого расчета. Так, высота плиты всегда значится как h, а ширина как b. Давайте рассчитаем плиту с такими параметрами: h=10 см, b=100 см. Для этом вам нужно будет познакомиться с такими формулами:

Дальше – по предложенным шагам.

Шаг 3. Рассчитываем нагрузку

Плиту перекрытия легче всего рассчитать, если она имеет квадратную форму и если вы знаете, какая нагрузка будет запланирована. При этом какая-то часть нагрузки будет считаться длительной, которую определяет количество мебели, техники и этажности, а другая – кратковременной, как строительное оборудование во время стройки.

Кроме того, плита перекрытия должна выдерживать и другого рода нагрузки, как статистические и динамические, при этом сосредоточенная нагрузка всегда измеряется в килограммах или в ньютонах (например, нужно будет ставить тяжелую мебель) и распределительная нагрузка, измеряемая в килограммах и силе. Конкретно сам расчет плиты перекрытия всегда нацелен на определение распределительный нагрузки.

Вот ценные рекомендации, какой должна быть нагрузка на плиту перекрытия в плане расчета на изгиб:

Второй немаловажный момент, который тоже нужно учитывать: на какие стены будет опираться монолитная плита перекрытия? На кирпичные, каменные, бетонные, пенобетонные, газобетонные или из шлакоблока? Вот почему так важно рассчитать плиту не только с позиции нагрузки на нее, но и с точки зрения ее собственного веса. Особенно, если ее устанавливают на недостаточно прочные материалы, как шлакоблок, газобетон, пенобетон или керамзитобетон.

Сам расчет плиты перекрытия, если мы говорим о жилом доме, всегда нацелен на нахождение распределительной нагрузки. Она рассчитывается по формуле: q1=400 кг/м². Но к этому значению добавьте вес самой плиты перекрытия, а это обычно 250 кг/м², а бетонная стяжка и черной и чистовой пол даст еще дополнительные 100 кг/м². Итого имеем 750 кг/м².

Учитывайте при этом, что изгибающее напряжение плиты, которая по своему контуру опирается на стены, всегда приходится на ее центр. Для пролета в 4 метра напряжение рассчитывается так:

l=4 м Мmax=(900х4²)/8=1800 кг/м

Итого: 1800 кг на 1 метр, именно такая нагрузка должна будет на плиту перекрытия.

Шаг 4. Подбираем класс бетона

Именно монолитную плиту перекрытия, в отличие от деревянных или металлических балок, рассчитывают по поперечному сечению. Ведь бетон само по себе – неоднородный материал, и его предел прочности, текучести и других механических характеристик имеет значительный разброс.

Что удивительно, даже при изготовлении образцов из бетона, даже из одного замеса получаются разные результаты. Ведь здесь много зависит от таких факторов, как загрязненность и плотности замеса, способов уплотнения других различных технологических факторов, даже так называемой активности цемента.

При расчете монолитной плиты перекрытия всегда учитывается и класс бетона, и класс арматуры. Само сопротивление бетона принимается всегда на значение, на какое идет сопротивление арматуры. Т.е., по сути, на растяжение работает именно арматура. Сразу оговоримся, что здесь существует несколько расчетных схем, которые учитывают разные факторы. Например, силы, которые определяют основные параметры поперечного сечения по формулам, или расчет относительно центра тяжести сечения.

Шаг 5. Подбираем сечение арматуры

Разрушение в плитах перекрытия происходит тогда, когда арматура достигает своего предела прочности при растяжении или текучести. Т.е. почти все зависит от нее. Второй момент, если прочность бетона уменьшается в 2 раза, тогда и несущая способность армирования плиты уменьшается с 90 на 82%. Поэтому доверимся формулам:

Происходит армирование при помощи обвязки арматуры из сварной сетки. Ваша главная задача – рассчитать процент армирования поперечного профиля продольными стержнями арматуры.

Как вы наверняка не раз замечали, самые распространенные ее виды сечения – это геометрические фигуры: форма круга, прямоугольника, трапеции. А расчет самой площади сечения происходит по двум противоположным углам, т.е. по диагонали. Кроме того, учитывайте, что определенную прочность плите перекрытия придает также дополнительное армирование:

Если рассчитывать арматуру по контуру, тогда вы должны выбрать определенную площадь и просчитывать ее последовательно. Далее, на самом объекте проще рассчитывать сечение, если взять ограниченной замкнутой объект, как прямоугольник, круг или эллипс и производить расчет в два этапа: с использованием формирования внешнего и внутреннего контура.

Например, если вы рассчитываете армирование прямоугольного монолитного перекрытия в форме прямоугольника, тогда нужно отметить первую точку в вершине одного из углов, затем отметить вторую и произвести расчет всей площади.

Согласно СНиПам 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» сопротивление растягивающим усилиям в отношении арматуры А400 составляет Rs=3600 кгс/см², или 355 МПа, а вот для бетона класса B20 значение Rb=117кгс/см² или 11.5 МПа:

Согласно нашим вычислениям, для армирования 1 погонного метра понадобится 5 стержней с сечением 14 мм и с ячейкой 200 мм. Тогда площадь сечения арматуры будет равняться 7.69 см². Чтобы обеспечить надежность по поводу прогиба, высоту плиты завышают до 130-140 мм, тогда сечение арматуры составляет 4-5 стержней по 16 мм.

Итак, зная такие параметры, как необходимая марка бетона, тип и сечение арматуры, которые нужны для плиты перекрытия, вы можете быть уверены в ее надежности и качестве!

Самостоятельный расчет плиты перекрытия: считаем нагрузку и побираем параметры будущей плиты
Самая новая и хорошо структурированная информация о том, как самостоятельно рассчитать монолитную плиту перекрытия для жилого дома по формулам и таблицам.

Источник: krovgid.com

Расчет монолитного перекрытия – учитываем все нюансы

При постройке частного дома приходится либо придерживаться строгих стандартов в проектировании, исходя из типовых габаритов бетонных плит, либо выполнить расчет монолитного перекрытия.

Для чего нужен расчет монолитного перекрытия

От прочности стен зависит надежность всей конструкции здания, и этот факт неоспорим, но не меньшее значение для безопасности проживающих в частном доме (равно как и в многоквартирном) имеют перекрытия. Крепкий пол под ногами – это очень важно для того, чтобы чувствовать себя в помещениях комфортно. Но, если плиты из бетона на этапе проектирования вынуждают придерживаться определенных рамок, поскольку параметры их являются константой, то расчет монолитного перекрытия, наоборот, приходится делать, исходя из желаемой планировки дома. И ошибки при этом крайне нежелательны.

Любое перекрытие способно выдержать только строго определенную (выраженную в килограммах) нагрузку на квадратный метр. Не зная эту величину, и превысив ее, к примеру, изменяя планировку путем установки перегородок, можно спровоцировать возникновение трещин в структуре бетона. Как следствие, залитое монолитное основание этажа будет ослаблено, и впоследствии может разрушиться. Во избежание расчет нужно делать так, чтобы иметь запас прочности перекрытия, принимая во внимание характеристики используемой марки бетона, диаметр и количество прутков для арматуры, и их суммарный вес.

В некоторых случаях для усиления монолитного наливного основания можно изготавливать схожим образом горизонтальные железобетонные балки под перекрытием, которые будут играть роль ребер жесткости. Для их расчета нужно лишь заранее определить габариты, которые складываются из высоты, ширины и длины. В этом и состоит основная разница между балкой и перекрытием, для расчета которого нужно использовать такие параметры, как площадь и толщина бетонной заливки. Далее мы рассмотрим основные нормы, которых следует придерживаться при заливке плит, чтобы их прочность была достаточно высокой.

На чем основывается расчет железобетонных конструкций

В первую очередь следует учитывать, что сборное перекрытие, полученное из готовых плит дешевле приблизительно на 15-20 %, чем наливное монолитное основание. Причиной тому невысокая себестоимость выпускаемых на заводах типовых железобетонных конструкций, в сравнении с залитым в собранную на месте опалубку замешанным вручную или на арендованной бетономешалке раствором. Ведь для того, чтобы монолитное основание получилось надежным, недостаточно просто залить цементную смесь, сначала необходимо связать каркас из арматуры, что требует немалых трудозатрат. По прочности готовые плиты и наливные перекрытия получаются одинаковыми при равной толщине.

Рассмотрим все составляющие монолитного основания, на которых строится расчет железобетонных конструкций. В первую очередь, сооружается опалубка, которая должна быть добротной, чтобы заливка получилась качественной. Не желательно использовать обрезные доски, поскольку нижняя, потолочная часть плиты, должна быть идеально ровной. Следовательно, в качестве основы для опалубки лучше выбрать толстую фанеру, желательно, ламинированную (к ней бетон пристает несколько хуже, чем к обычной). Боковины также делаются из фанерных полос, а вот подпорки лучше установить из бруса, сечением не менее чем 100х100 миллиметров.

Далее из металлических прутков, связанных проволокой, собираются верхняя и нижняя армирующие сетки, соединенные посредством коротких поперечин в каркас. Слишком частыми ячейки делать не рекомендуется, поскольку это придаст лишнюю массу монолитному основанию, увеличив собственную нагрузку плиты. Обычно используется арматура с профилем А-II или А-III. Диаметр прутка для однорядной вязки требуется не менее 12, а для двухрядной – не меньше 10 миллиметров. Для поперечин используются стержни диаметром около 8 миллиметров. Шаг между арматурой достаточно соблюдать порядка 0.12 метра.

Для перекрытия большой площади обязательно нужны опорные горизонтальные балки, которые также заливаются на месте и нуждаются в армировании.

Для того, чтобы узнать, какой запас прочности необходимо придать монолитному основанию, обратимся к СНиП. Нормативная нагрузка на перекрытие в жилом доме по стандартам должна соответствовать 150 килограммам, кроме того, не следует забывать про коэффициент запаса, соответствующий 1.3. В итоге получаем величину 150х1.3=195 кг/м 2 . Соотношение толщины плиты и ее площади должно иметь пропорции 1:30, иными словами, для монолитного основания 3х2 метра хватит толщины в 20 сантиметров. Арматуру желательно погрузить в раствор так, чтобы крайние прутки были покрыты бетоном не менее чем на 3 сантиметра.

Рассматриваем расчет заливки плиты на примере

Итак, предположим, что площадь загородного дома должна составить 50 м 2 , причем оба этажа будут одинаковы по размерам. Для нижнего изготавливается фундамент, который может быть столбчатым или ленточным (если полы будут уложены на деревянные лаги). Стены, сложенные из строительных блоков, могут выдержать различную нагрузку в зависимости от используемого материала. Так, возводя перегородки из газобетона , их лучше заключить в устроенную по периметру комнат систему вертикальных и горизонтальных железобетонных балок, которые должны выдержать нагрузку стен второго этажа.

Вертикальные балки заливаются поэтапно, порционно, иначе застывание бетона заняло бы слишком много времени. А вот горизонтальные опорные системы могут отливаться вместе с перекрытием, главное – грамотно собрать опалубку. Исходя из площади монолитного основания второго этажа, понадобится арматурная сетка соответствующей площади. Для защиты торцов будущей плиты от промерзания по внешнему периметру этажа устанавливаются борта из того же материала, какой будет использован для стен. С внутренней стороны укладывается прокладка из твердого утеплителя. Только затем монтируется армирующая сетка. Двухслойная, если толщина перекрытия больше 15 сантиметров, и однослойная, если меньше.

Теперь коснемся расхода компонентов для бетонного раствора. Объем перекрытия получаем по формуле V = S x H, где два последних параметра площадь и толщина соответственно. Чем прочнее будет основание, тем лучше, поэтому желательно получение бетона марки 400, для чего понадобится цемент марки от 400 до 600, от значения будет зависеть коэффициент водоцементного соотношения. Подробнее разобраться в тонкостях вам поможет калькулятор цемента .

Для нашей же плиты несложно подсчитать объем по уже имеющимся данным, с учетом пропорций цемента, песка и щебня, например, 1:4:5. Связующий компонент возьмем марки 600, толщина перекрытия пусть будет 20 сантиметров, в итоге объем раствора должен быть 500.000 см 2 х 20 см = 10.000.000 см 3 или 10 кубометров. Исходя из вышеприведенной пропорции, получим приблизительно 1 тонну цемента, 4 тонны песка и 5 тонн щебня. Воды потребуется исходя из коэффициента В/Ц = 0.60, 1000 кг х 0.60 = 600 литров, опять же примерно. Разумеется, расчеты замеса гораздо более сложны.

Расчет монолитного перекрытия – учитываем все нюансы
Для того, чтобы работать, смотреть видео или спокойно спать на втором этаже, в полной безопасности, нужно правильно выполнить расчет монолитного перекрытия

Источник: remoskop.ru

Плиты перекрытия.

При строительстве большое значение имеет не только выбор места будущей постройки или создание проекта, но и строительных материалов, в частности плит перекрытия.

Если в качестве основного материла стен используется дерево, то плиты перекрытия, конечно, применять не стоит. Но если строение возводится из бетона, то найти замену бетонным деталям трудно. Для расчета балки перекрытия, воспользуйтесь онлайн калькулятором расчета балки перекрытия.

Для увеличения прочности всей постройки, материал, из которого изготавливаются перекрытия, дополнительно укрепляется специальными типами арматуры.

Как правило, в строительстве используются пустотные плиты перекрытия.

Почему выбирают пустотные плиты перекрытия.

При строительстве как жилых, так и промышленных построек, для сооружения междуэтажных перекрытий применяются пустотные плиты перекрытия. Свое название они носят из-за наличия специальных технологических пустот, имеющих овальную или круглую форму. Благодаря наличию этих пустот увеличивается звукоизоляция и теплоизоляция материала, повышается его прочность на изгиб. Кроме того, значительно снижается вес плиты, а значит уменьшается общая нагрузка на фундамент.

Обычно верхняя часть плиты перекрытия служит полом в верхнем, а нижняя – соответственно потолком в расположенном ниже помещении.

Технология производства этих плит постоянно совершенствуется, благодаря чему эта деталь постройки может быть изготовлена со срезом торца под углом, из разных марок бетона или по параметрам заказчика.

Материал для изготовления зависит от предполагаемо нагрузки на пустотную плиту перекрытия. Это может быть тяжелый, конструкционный или плотный силикатный бетон.

Уровень качества изготовления плит позволяет дополнительно не обрабатывать или шлифовать их после монтажа. Некоторые разновидности плиты можно даже не штукатурить, достаточно будет лишь небольшого шпаклевания поверхности.

Стандарты и размеры пустотных плит перекрытия.

В случае необходимости конструкция может быть изготовлена в соответствии с требованиями заказчика под определенные размеры строения. Но, как правило, в строительстве устанавливают стандартные размеры пустотных плит перекрытия, которые чаще всего применяются:

– длина плит может быть от 1,5 до 10 метров,

– ширина составляет 1 метр, 1,2 или 1,5 метра,

– стандартная толщина составляет 220 миллиметров.

Кроме этих размеров, изделия могут быть изготовлены другой длины или ширины, но не зависимо от размера, любая пустотная плита перекрытия, должна соответствовать ГОСТ 9561-91. Это условие дает гарантию и надежность того, что готовое здание будет прочным.

В зависимости от способа производства может увеличиваться длина конструкции. Максимальная длина плиты составляет 17 метров. На толщину изделия влияет область применения. Она может составлять 160, 260 или 300 миллиметров. Диаметр внутренних пустот изменяется в зависимости от толщины плиты перекрытия. На вес пустотных перекрытий влияет размер плит и марка, использованного в производстве бетона.

При строительстве многоэтажных зданий с применением полостных плит перекрытия достаточно использование крана с грузоподъемностью от трех до пяти тонн.

Также немаловажным параметром данных изделий является их тип, который определяет максимально возможную нагрузку, способ их укладки и диаметр пустот. Существует три основных типа плит перекрытия:

– 1ПК – плиты с круглыми пустотами, имеющими диаметр 159 миллиметров,

– 2ПК – тип плит с размерами пустот в 140 миллиметров,

– 3ПК – тип плит, диаметр пустот которых равен 127 миллиметрам.

Кроме указанных существует еще несколько разновидностей изделий, которые различаются характеристиками и диаметрами пустот.

Расшифровка названий пустотных плит перекрытия.

Название, или маркировку, составляют основные характеристики и показатели допустимых нагрузок. Специалист по одному названию будет понимать подходит ли данная конструкция для определенного строения. К примеру, буквы ПК указывают на то, что изделие – плита перекрытия круглопустотная, дальше указываются ее размеры. Остальные буквы и цифры обозначают различные технические характеристики изделия.

Например, расшифровать ПК 60.15 – 8 – AIV можно следующим образом:

– ПК – плита перекрытия круглопустотная,

– 60.15 – округленное значение длины и ширины изделия в ДМ,

– 8 – максимально возможная нагрузка на изделие, без учета его собственного веса,

– АIV – класс арматуры, которая использовалась при изготовлении.

Освоить маркировку изделий не очень сложно, главное знать всю классификацию плит перекрытий.

Область применения плит перекрытия.

Как правило пустотные плиты перекрытия используются в строительстве многоэтажных зданий как жилого, так и промышленного назначения. Одноэтажные строения, например гараж, построенный с использованием таких конструкций, будет очень прочным, а его потолок не провалится и не будет промерзать. Большинство отапливаемых гаражных комплексов построено именно по этой технологии. Высокий уровень звуко- и теплоизоляционные качеств позволяет их применять в строительстве разных по своему назначению зданий. Если при изготовлении плит перекрытия в бетон были добавлены специальные добавки дает возможность применять эти конструкции для сооружений, которые располагаются в зонах с сейсмической активностью.

Часто эти плиты используют при строительстве индивидуальных жилых домов. Благодаря своим техническим характеристикам и относительно невысоко стоимости, они являются одним из самых привлекательных способов сооружения перекрытий.

Как показывает практика, пустотные плиты перекрытия практически незаменимый материал в строительстве. В зависимости от необходимых характеристик, их можно применять при стройке жилого дома, производственного цеха или торгового комплекса. Выбрав плиты перекрытия в качестве строительного материала можно не только повысить уровень тепло- и звукоизоляционных характеристик, но и значительно увеличить прочность всего здания или сооружения.

Плиты перекрытия
Как показывает практика, пустотные плиты перекрытия практически незаменимый материал в строительстве

Источник: www.calc.ru

Калькулятор раскладки плит перекрытий

Предлагаем бесплатную программу для раскладки железобетонных плит перекрытий по отдельно взятому помещению.

От вас потребуются всего два хорошо вам известных параметра:

– размеры помещения,
– тип подбираемой плиты (ПК или ПБ).

• • Размеры помещения. Длину и ширину помещения вы можете принимать в любом направлении. Программа разложит плиты так, чтобы несущие стены всегда были расположены вдоль наименьшего пролета.
• • Подбираемый тип плиты: ПК или ПБ. Для частного застройщика разницы в типах плит ПК (плиты перекрытий с круглыми пустотами) и ПБ (многопустотные плиты перекрытий стендового безопалубочного формования) нет. Отличия имеются лишь в отдельных монтажных узлах, деталях анкеровки, номенклатуре.

Скорее всего, ваш выбор типа плиты будет основан на финансовых соображениях и возможностях поставщика стройматериалов. В том случае, если вы не можете определиться с типом плиты, вам поможет эта дополнительная информация.

1. Принципиальное отличие между плитами состоит в технологии изготовления: если плиты марки ПК изготавливают каждую в отдельной опалубочной форме, то плиты марки ПБ изготавливают на стенде (до 100 м длиной) и нарезают отрезками нужной длины.
2. Технология изготовления влияет на различие в армировании плит ПК и ПБ. В рамках частного домостроения разница в армировании плит никак не сказывается на их применении.
3. Отличить плиты друг от друга очень легко: плиты ПК имеют круглые внутренние пустоты, а плиты ПБ – пустоты сложной овальной формы:
4. Плиты имеют почти одинаковую ширину и несущую способность. По длине плиты тоже мало различаются, однако плиты марки ПБ имеют более широкую номенклатуру от 2,4 м до 10,8 м с шагом в 10 см. Плиты ПК, как правило, бывают длиной 6, 6,3 и 7,2 м. Это связанно, в первую очередь, со сложившейся практикой и, соответственно, ограниченным набором опалубочных форм на заводах ЖБИ.
5. Плиты ПК выпускаются с закладными деталями – петлями для монтажа, плиты ПК – без. Для их монтажа необходимо применять специальные строповочные устройства.
6. Плиты ПБ отличаются более высоким качеством изготовления, чем плиты ПК.
7. Плиты ПК заводятся продольной стороной в стены, а плиты ПБ – нет.
8. И те, и другие плиты соединяются между собой и анкеруются деталями в кирпичную кладку. Узлы крепления и детали у плит ПБ и ПК отличаются.
9. Плиты типа ПК можно заводить на продольные стены (не более чем на 5 см). Плиты ПБ на стены заводить нельзя.

Все! Введя эти значения, вы увидите раскладку плит перекрытий с подписанными под каждой плитой марками. При необходимости вы сможете изменить размеры помещения и сразу получить новую схему с новыми марками плит.
Кроме того, вам будет предоставлена спецификация с указанием марок примененных плит, их ГОСТа, количества и массы каждой плиты. Этой информации достаточно для приобретения необходимых плит. Проделав ту же процедуру для всех помещений коттеджа, вы получите данные для комплексного заказа всех сборных железобетонных плит на объект.

Калькулятор раскладки плит перекрытий
Калькулятор раскладки плит перекрытий Предлагаем бесплатную программу для раскладки железобетонных плит перекрытий по отдельно взятому помещению. От вас потребуются всего два хорошо вам

Источник: perekritiya.cottage-bim.ru

Бесплатные программы для вычислений и расчетов плит перекрытия

Для частных застройщиков создано большое количество полезных инструментов, один из них — программа для расчета перекрытия. Простые калькуляторы и сложные технические инструменты архитекторов помогут правильно рассчитать нагрузки и не ошибиться при постройке дома.

Интерфейс программы для расчета плит перекрытия Вернуться к оглавлению

Перекрытия: принцип и важность расчетов

Перед тем как использовать программу для расчета перекрытия, надо определиться с материалом конструкции.
При частном строительстве используют три основных типа перекрытия:

Деревянное

Несущими балками при устройстве деревянного перекрытия выступают: брус (бревно), металлический профиль (швеллер, двутавр, уголок) или железобетонные элементы. Балки застилаются досками, образуя плиты перекрытия. Основываясь при вычислениях на строительных нормах, сечение несущей балки определяется путем суммирования её веса и нагрузки эксплуатационной. Примерная нагрузка межэтажного деревянного перекрытия 400кг/ м². Если не предполагается активная эксплуатация данной зоны, например, в случае создания и обустройства чердака или пространства под крышей, принимаемая во внимание нагрузка может быть уменьшена.

Схема устройства плит перекрытия из дерева

В длину каждой балки из дерева закладывается минимум 24 см, необходимых для её крепления. Важный элемент расчета деревянных конструкций – прогиб балки. Правильные вычисления помогут выбрать оптимальное сечение элемента при заданной длине. Это предотвратит изменение геометрии помещения, и повысит безопасность перекрытия.

Количество необходимых балок рассчитывается, исходя из монтажного шага. Укладку производят, перекрывая узкий пролет, с интервалом от двух с половиной до четырех метров. В свою очередь, шаг зависит от ширины расположения каркасных стоек.

Железобетонные монолитные

В качестве несущих при устройстве монолитных ж/б конструкций перекрытий в доме используются металлические профили или ж/б балки. Плиты перекрытия формируются из монолитных железобетонных деталей. Это позволяет выдерживать большие нагрузки, перевязывать широкие прогоны.

Расчет монолитного перекрытия в специальной программе

При вычислении нагрузки на двутавровую балку её вес без учета стяжки рассчитывается исходя из значения 350 кг/ м², а учитывая стяжку – 500 кг/ м². Монтажный шаг при укладке принято делать равным 1 метру.

Железобетонные сборные

Элементы для изготовления подобных перекрытий имеют стандартные размеры и специальных расчетов не требуют. Необходимо определиться с их количеством и нагрузкой на общее основание строения.

Предварительный подсчет поможет значительно сэкономить при закупке строительных материалов. Кроме финансовых выгод вычисления нагрузок дадут гарантию безопасности строения.

Если прочность перекрытия не учитывать, постройка может обвалиться и привести не только к дополнительным затратам, но и к ещё более плачевным последствиям. Правильный предварительный расчет – основа безопасности строения.

Программы для архитекторов

Профессиональная работа по проектированию зданий и сооружений невозможна без использования технических программ для расчета перекрытия. Если строительство домов является основным занятием, стоит приложить усилия и изучить инструменты по проектированию.

Интерфейс программы ArchiCad для расчета перекрытия

Самыми распространенными техническими инженерными программами в проектных организациях являются ArchiCad, AutoCad, Лира, NormCAD и SCAD.

Плюсы инженерных программ по проектированию:

1. Универсальность. Любая из программ может быть использована для построения и расчета всех видов перекрытий.
2. Точность. При подсчете учитывается большое количество факторов, способных повлиять на нагрузку и прочность конструкции. Такая детальность в подсчетах позволяет получить максимально точные данные.
3. Визуализация. Получив результат, строитель наглядно видит, что и как он должен смонтировать, чтобы получить гарантированный результат.
4. Подготовка проектной документации. Для профессиональных застройщиков с помощью инженерных программ можно подготовить документацию, которая принимается всеми проверяющими органами.

Недостатки инженерных программ по проектированию:

1. Утверждение, что подобные инструменты легко освоить — неверно. Зачастую для их использования необходимо специальное техническое образование, знание сопромата и унифицированных строительных норм.
2. Объем информации: для работы с инженерными программами требуется обладать большим количеством данных, в противном случае можно получить неожиданный результат вычислений.
3. Ограничение доступа: программы лицензированные, для использования необходима покупка прав на использование.

Вернуться к оглавлению

Калькуляторы и бесплатные программы для проектирования

Для постройки собственного дома тратить время на изучение сложных программ для расчета перекрытия излишне. Специально для тех, кто строит дом своими руками, разработаны несложные инструменты.

Чертеж плиты перекрытия созданный в специальной программе

Среди подобного софта есть платный и бесплатный, предназначенный для скачивания, и работающий on-line. Программы для расчета деревянных перекрытий. Если дом, который предстоит построить, деревянный, то для расчета перекрытия удобнее воспользоваться простым софтом.

Инструмент для подсчета нагрузки балок из клееного и профилированного бруса. Основное направление – многопролетные элементы.

Расчет деревянных балок Владимира Романова

Простая программа, считающая нагрузки на деревянные балки. При частном строительстве домов, инструмент помогает подобрать элемент правильно.

Бесплатные программы для вычислений и расчетов плит перекрытия
Бесплатные программы для расчета плит перекрытия. Расчеты и вычисления перекрытий из дерева и монолита при строительстве домов.

Источник: proekt-sam.ru

Расчет преднапряженной многопустотной плиты перекрытия по второй группы предельных состояний

Саратовский государственный технический университет

Имени Гагарина Ю.А

Строительно-архитектурно-дорожный институт

Кафедра «Теория сооружений и строительства конструкций»

Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине

«Строительные конструкции»

Выполнил:ст-т гр.ПСК-41

Сарсенов Д.Ю.

Принял:доцент каф.ТСК

Волжнов Е.Д

Саратов 2013

Содержание

1. Исходные данные ………………………………………………………..3

2. Введение………………………………………………………………….4

3. Расчет плит……………………………………………………………….5

4.Расчет ригеля……………………………………………………………..15

5. Расчет колонны…………………………………………………….…….26

6.Расчет фундамента ……………………………………………………28

Заключение…………………………………………………………………30

Список литературы

Исходные данные

1. Длина здания, м — 48м

2. Ширина здания, м — 18м

3. Высота этажа, м — 6м

4. Количество этажей – 4

5. Временно нормативная нагрузка V_n, кН/м²:

· длительно действующая V_ln= 6 кН/м²;

· кратковременная V_0n= 4 кН/м²;

Район строительства-г.Саратов

Введение

Железобетон — сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединённых и совместно работающих в конструкции.

Основа взаимодействия бетона и арматуры — наличие сцепления между ними. Изобретению железобетона предшествовало открытие цемента — особого вяжущего вещества, способного затвердевать после добавления к нему воды.

В 1796 году англичанин Паркер путем обжига смеси глины и извести получил романцемент — первую в истории марку цемента. В последующие годы были открыты новые рецепты получения цемента. Смешанный в определенных пропорциях с гравием, песком и водой цемент образовывал бетон. Благодаря своим пластическим свойствам (сырой его массе можно придать любую форму, которая потом сохранялась после застывания) бетон в первой половине XIX века широко вошел в употребление при строительных работах. Конструкции из бетона обладали высокой прочностью на сжатие, огнестойкостью, водостойкостью, жесткостью и долговечностью. Но они, как и любой камень, плохо выдерживали нагрузку на растяжение, поэтому их использование было достаточно ограниченным.

Хорошей совместной работе бетона и арматуры способствует удачное сочетание 3 физических факторов:

1. надежное сцепление между бетоном и арматурой

2. практически одинаковые значения коэффициентов линейного температурного расширения (около 10-5)

3. защита от коррозии и огня, которую создает для арматуры плотный (с достаточным содержанием цемента) бетон

Железобетонные конструкции являются базой современного индустриального строительства. Из железобетона возводят промышленные одноэтажные и многоэтажные здания, гражданские здания различного назначения, в том числе жилые дома, сельскохозяйственные здания различного назначения. Железобетон широко применяют при возведении силосов, бункеров, резервуаров, дымовых труб и т.д.

Расчет плиты.

1.1. Порядок расчета преднапряженной пустотной плиты покрытия по I группе предельных состояний прочности.

Многопустотная панель номинальной ширины 1500 мм ,размером по верху B_f=1190 мм. Номинальный пролет 6000 мм. Расчетный пролет l=5400 мм.

Расчет нагрузок на 1 м² покрытия приведен в табл. 1.

Таблица 1.Нагрузка на 1 м2 панели, кН

Конструкции разрабатываются для зданий II класса ответственности, поэтому коэффициент надежности по назначению здания: уп = 0,95.

Расчетная нагрузка на 1м при ширине плиты 1,2м с учетом коэффициента надежности по назначению здания yn=0,95:

Постоянная g=4,002*1,2*0,95=4,6кН/м; полная g+v=12,258*1,2*0,95=14кН/м; v=8,256*1,2*0,95=9,4 кН/м

Нормативная нагрузка на 1м: постоянная g=3,56*1,2*0,95=4,1 кН/м; полная g+v=10,53*1,2*0,95=12 кН/м; в том числе постоянная и длительная v=6,44*1,2*0,95=7,3 кН/м

Расчетный пролет: 6-1.2/2=5.4

Усилия от расчетных и нормативных нагрузок:

От расчетной нагрузки:

М=(g+v)l₀²/8=14*5,4²/8= 52кН*м

Q=(g+v)l₀/2=14*5,4/2= 38кН

От нормативной полной нагрузки:

М=(g+v)l₀²/8=12*5,4²/8= 44кН*м

Q=(g+v)l₀/2=12*5,4/2= 33кН

От нормативной постоянной и длительной нагрузок:

М=v*l₀²/8=7,3*5,4²/8= 27 кН*м

Установление размеров сечения плиты:

b = b_f’– n*159=1190 – 6*159 = 236 мм

h₀ = h_п – a_s = 220 – 30 = 190 мм

Характеристики прочности бетона и арматуры:

Для армирования применяется арматура:

А500 Rsn=18,5 МПа Rs=510 МПа Rsc=390 Мпа

А400 Rsn=390 МПа Rs=365 МПа Rsc=365 Мпа

Класс бетона B25

Rb =14.5 МПа Rbn=18.5 МПа Rbt=1.05 МПа

Определение положения нейтральной оси

М_с>M 90,6 > 52

Нейтральная ось проходит в пределах сжатой зоны

Площадь бетона сжатой зоны

Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси, М=52кН*м

= 0,09 (из табл. 2.12 стр. 91[2] в зависимости от А₀)

Высота сжатой зоны бетона 1,71 < 3 – нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки.

Приращение преднапряжения

Граничная высота сжатой зоны

где характеристика сжатой зоны бетона –

для тяжелого бетона

Определяем площадь сечения растянутой арматуры

Для армирования ребер принимаем 9 стер

Расчитываем по прочности сечения наклонной перед оси элемента (сечения таврового в жатой зоне).

Определения коэффициента влияющего на сжатие балок с тавровым сечением

Определение коэффициента учитывающих влияния предельных продольных сил:

где

Выясняем необходимость постановки по расчету поперечной арматуры, исходя из минимального значения при , принимая для тяжелого бетона

где

Следовательно, поперечной арматуры по расчету не требуется – она принимается конструктивно, по СНиП при высоте ребра h<450 мм, принимаем шаг хомутов S1 = 125мм, но не более 150мм.

Расчет преднапряженной многопустотной плиты перекрытия по второй группы предельных состояний.

Определения геометрических характеристик

Геометрические характеристики:

Статистический момент:

Определить момент инерции приведенного сечения элемента относительно его центра тяжести

e=(h-y)-h/2=(22-3,8)-22/2=7,2 cм

e₁=y-a_e=1,8 cм

Определение момента сопротивления приведенного сечения элемента для крайней растянутого волокна

Для крайне сжатого волокна

Напряжение в бетоне сжатой зоны:

После подстановки соответствующих значений получим:

Далее находим коэффициент:

по СНиП принимается φ=1.

Момент сопротивления приведенного сечения для крайнего растянутого волокна с учетом неупругих деформаций можно принять

Где при тавровом сечении k=1,75

Потери предварительного напряжения в арматуре

Первые потери:

Потеря от релаксации напряжения в арматуре:

Потеря от перепада температуры при :

Деформация анкеров и трение об огибающие устройства отсутствуют:

Потери от деформаций стальных ферм принимаем по СНиП:

Для упрощения расчета напряжения в бетоне находят без учета влияния массы конструкций.

Потеря от быстро натекающей ползучести:

Вторые потери:

Потеря от усадки бетона(по СНиП):

Потеря от ползучести бетона:

Усилия в перенапряжённой арматуре с учетом всех потерь:

Напряжение в верхнем волокне бетона от силы обжатия:

Момент трещиностойкости внутренних усилий находим по формуле:

Значение М_ф определяется при расчете по образованию трещин в зоне сечения, растянутой от действия усилия предварительного обжатия по формуле:

Расчет по деформациям изгибаемых элементов постоянного сечения не производят, если выполняется условие — граничное отношение пролета к рабочей высоте сечения, ниже которого проверки прогиба не требуются.

Значения принимаются по числителю при армировании элементов стержневой арматурой по табл. 2.

Найдем и сравним с принятой величиной по проекту:

По интерполяции по табл. 2 =25>l/h_o=540/19=28,4. Следовательно, нужно проводить расчет по деформациям f/1<l/200/

2. Таблица 2

Граничные отношения Х,_ф для тавровых сечений с полкой в

сжатой зоне

Расчет ригеля

2.1. Расчёт ригеля среднего пролёта по первой группе предельных состояний.

Для рамного каркаса пролетом высота ригеля принимается , ригель прямоугольного сечения размерами 600×300 мм.

Расчет нагрузок на 1 м ригеля приведен в табл. 2.

Таблица 2.Нагрузка на один метр ригеля

Ригель с пролетом 6 м выполняется с обычной ненапряженной арматурой. Сечение колонн, входящих в раму, принимается 30×30 см.

Моменты инерции сечений без учета арматуры:

Жесткость элементов при одном классе бетона В30: .

Погонная жесткость ригеля:

Моменты инерции без учета арматуры показаны на рисунке 5:

Расчетная длина:

а) Расстояние от низа ригеля над первым этажом до верха фундамента:

б) Расстояние от верха нижерасположенного ригеля до низа вышерасположенного ригеля:

Погонная жесткость колонны нижнего этажа:

Погонная жесткость колонны второго этажа:

Соотношение погонных жесткостей:

Опорные моменты на ригелях в узлах рамы (по абсолютной величине) приведены в таблице 3.

Таблица 3

Таблица 4

Опорные моменты на ригелях в узлах рамы (по абсолютной величине)

Опорные реакции и изгибающие моменты в пролетах находят известным методом строительной механики.