Расчет плиты перекрытия по предельным состояниям I группы.

Введение

Цель данной работы провести расчёты и сконструировать на основании них железобетонную многопустотную плиту, их удовлетворяющий.

Исходные данные(на основании данных варианта №16 и номера по журналу 13):

Плита перекрытия БПК67.12-6(8;10)Ат800-1 (m=2,303кг).

Размер плиты 6700х1190 мм.

Количество отверстий – 6 шт.

Назначение плиты- покрытие

Перекрываемый пролёт – 6,410 м

Состав покрытия:

1. Асфальтовая стяжка, σ=20 мм, γ=22 кН/м³;

2. 4-е слоя рубероида;

3. Цементно-песчаная стяжка, σ=40 мм, γ=18 кН/м³;

4. Керамзитобетон, σ=100 мм, γ=6,0 кН/м³;

5. Пароизоляция

6. Железобетонная плита, σ=220 мм (120 – приведённая, для расчёта нагрузки), γ=25 кН/м³.

 

Эскиз плиты

Рисунок 1. Продольное и поперечное сечение плиты

Расчет плиты перекрытия по предельным состояниям I группы.

Определение нормативных и расчётных усилий, действующих на плиту перекрытия.

Нормативное значение нагрузки, образующейся от 1м²

1) слоя 1 - асфальтовая стяжка:

n_II= σ × γ = 20 ×22/1000=0,44 кН/м²

n_I = n_II × γ_f = 0,44 × 1,3 = 0,57

2) слоя 2 – 4 слоя рубероида:

n_II= 0,04 кН/м²

n_I = n_II × γ_f = 0,04 × 1,2 = 0,05 кН/м²

3) слоя 3 - цементно-песчаная стяжка:

n_II= σ × γ = 40 × 18/1000=0,72 кН/м²

n_I = n_II × γ_f = 0,72 × 1,3=0,94 кН/м²

4) слоя 4 - керамзитобетон:

n_II= σ × γ = 100 × 6,0/1000=0,60 кН/м²

n_I = n_II × γ_f = 0,60 × 1,3=0,78 кН/м²

5) слоя 5 – «Пароизоляция»:

n_II= 0,05 кН/м²

n_I = n_II × γ_f = 0,05 × 1,2=0,06 кН/м²

6) слоя 6 – железобетонная плита:

n_II= σ × γ = 120 × 25/1000=3,00 кН/м²

n_I = n_II × γ_f = 3,00 × 1,1 = 3,30 кН/м².

Нормативное значение равномерно распределённой временной нагрузки

1) Снеговая нагрузка

S = c_e × c_t × µ × Sg = 1,0×1,0×1,0×1,5 = 1,5 кН/м²

c_e = 1,0 согласно СП 20.13330.2016, п.10.6

c_t = 1,0 согласно СП 20.13330.2016, п. 10.10

µ = 1,0 согласно СП 20.13330.2016, п. 10.4

S_q = 1,5 кН/м² согласно СП 20.13330.2016, таб. 10.1; карта 1, прил. Е.

Суммарная нагрузка на 1м² покрытия:

∑n_II = 0,44 + 0,04 + 0,72 + 0,60 + 0,05 + 3,00 +1,5 = 6,35

∑n_I = 0,57 + 0,05 + 0,94 + 0,78 + 0,06 + 3,30 + 2,1 = 7,80

Результаты сводим в таблицу 3.1

Таблица 2.1

№	Вид нагрузки	Толщина слоя, σ, мм	Плотность материала, γ, кН/м3	Нормативная нагрузка, nII, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке γf	Расчетная нагрузка, nI, кН/м2
Постоянная
1	Асфальтовая стяжка	20	22	0,44	1,3	0,57
2	4-е слоя рубероида			0,04	1,2	0,05
3	Цементно-песчаная стяжка	40	18	0,72	1,3	0,94
4	Керамзитобетон	100	6,0	0,60	1,3	0,78
5	Пароизоляция	−	−	0,05	1,2	0,06
6	Железобетонная плита	120	25	3,00	1,1	3,30
Временная
7	Снеговая нагрузка	-	-	1,5	1,4	2,1
Итого:				6,35	−	7,80

Примечание: коэффициенты надежности по нагрузке γ_f определены согласно СП 20.13330.2016 п. 7.2 и 10.12

Определение величин изгибающих моментов и поперечных сил.

Максимальный изгибающий момент:

.

Максимальная поперечная сила:

 

Рисунок 2. Расчётная схема плиты. Эпюры поперечных сил и моментов

 

Характеристики принятых арматуры и бетона

Бетон тяжёлый марки B20 со следующими показателями:

R_{b табл.}=11,05 Мпа, R_{bt табл.}=0,90 МПа согласно табл. 5.2 СП 52-101-2003

γ_b =1,3 - согласно п. 5.1.9 СП 52-101-2003

γ_b1=0,9 согласно п. 5.1.10 СП 52-101-2003

γ_b2=0,9 - согласно п. 5.1.10 СП 52-101-2003

R_b=R_{b табл.}× γ_b1/γ_b =11,05×0,9/1,3=7,65 МПа.

R_bt= γ_b2× R_{bt табл.}=0,9×0,9=0,81 МПа.

Арматура продольная рабочая марки А600 со следующими показателями:

R_s= 530 МПа, R_s,ser=600 МПа

Проверка достаточности арматуры

Ϭ_sp ≤ R_s,ser – P

Ϭ_sp ≥ 0,3×R_s,ser + P

P=0,05×Ϭsp

Ϭ_sp = 0,75×R_s,ser = 0,75 ∙ 600 = 450 МПа

P = 0,05×450 = 22,5 МПа

450 ≤ 600×22.5 = 577,5 МПа

450 ≥ 0,3×600 + 22.5 = 202,5 МПа

Условие выполняется. Изменение марки арматуры не требуется

Расчёт многопустотной плиты на прочность по наклонным сечениям.

 

Расчёт многопустотной плиты по предельным состояниям II группы. 11

 

Расчёт многопустотной плиты по деформациям.

 

Введение

Цель данной работы провести расчёты и сконструировать на основании них железобетонную многопустотную плиту, их удовлетворяющий.

Исходные данные(на основании данных варианта №16 и номера по журналу 13):

Плита перекрытия БПК67.12-6(8;10)Ат800-1 (m=2,303кг).

Размер плиты 6700х1190 мм.

Количество отверстий – 6 шт.

Назначение плиты- покрытие

Перекрываемый пролёт – 6,410 м

Состав покрытия:

1. Асфальтовая стяжка, σ=20 мм, γ=22 кН/м³;

2. 4-е слоя рубероида;

3. Цементно-песчаная стяжка, σ=40 мм, γ=18 кН/м³;

4. Керамзитобетон, σ=100 мм, γ=6,0 кН/м³;

5. Пароизоляция

6. Железобетонная плита, σ=220 мм (120 – приведённая, для расчёта нагрузки), γ=25 кН/м³.

 

Эскиз плиты

Рисунок 1. Продольное и поперечное сечение плиты

Расчет плиты перекрытия по предельным состояниям I группы.