Разработка сборного железобетонного перекрытия

1. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ СБОРНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ



Привязку стен здания их толщину принимаем соответственно 200 и 640 мм (рис.1).

Для обеспечения жесткости здания в поперечном направлении принимаем поперечное расположение ригелей и продольное панелей.

Рис.1 План расположения ригелей и панелей

Номинальную ширину панелей принимаем:

- для плиты П-1 1500 мм;

- для плиты П-1с 1600 мм;

Раскладка панелей показа на рис.1.

Конструктивную ширину панелей назначаем на 20-30 мм меньше номинальной в соответ-ствии с [1], п.5.51.

Опалубочные (конструктивные) размеры принимаем (рис.2) :

- высота ребристой панели 300 мм;

- толщина полки панели 55 мм;



Рис.2 Поперечное сечение панелей перекрытия

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПАНЕЛИ СБОРНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ

2.1 Конструктивная схема

Панели перекрытия опираются на ригель. Панель укладывается на полки ригеля по слою цементно-песчаного раствора (рис.3).



2.2 Расчетная схема и нагрузки на ригель

 Поскольку возможен свободный поворот опорных сечений, расчетная схема панели представляет собой статически определимую балку (рис.4), загруженную равномерно распределенной нагрузкой, в состав которой входят постоянная, включающая вес пола и собственный вес панели, и временная.

Нормативную нагрузку от собственной массы панели определяем по формуле: ,

 м2, 

где кг/м2- плотность железобетона; - площадь поперечного сечения панели по номинальным размерам; - площадь пустот в пределах габарита сечения (рис.3)

 

Рис.3 Площадь пустот

 кН/м2.

Рассчитываем нормативные и расчетные нагрузки (табл.4),

 Таблица 1 Нормативные и расчетные нагрузки

Наименование нагрузки	На 1м2 панели	На 1п. м панели

	нормативная, кН/м2	коэффициент надежности 	расчетная, кН/м2	нормативная, кН/м	расчетная, кН/м

Постоян-ная	От собственного веса панели	2,28	1,1	2,508	4,013	4,414

	От собственного веса конструкции пола	3,0	1,3	3,9	4,8	6,24

Итого	6,408	8,813	10,654

Временная на-грузка	Длительно дейст-вующая часть на-грузки	2,2	1,2	2,64	3,52	4,224

	Кратковременно действующая часть нагрузки	2,4	1,2	2,88	3,84	4,608

Итого	5,52	7,36	8,832

Всего	11,928	16,173	19,486

В том числе нормативная длительно действующая qндл.	12,333	 

2.3 Статический расчет

Рис.4 Контруктивные и расчетная схема

где - расчетная длина панели; - длинна полки ригеля 150мм (рис.4); - ширина ри-геля 200мм (рис.4);

 м,

Для выполнения расчетов по первой и второй группам предельных состояний вычисляем усилия;

- изгибающий момент от полной расчетной нагрузки:

 кНм,

- изгибающий момент от полной нормативной нагрузки:

 кНм,

- изгибающий момент от нормативной длительной нагрузки:

 кНм,

- поперечная сила от полной расчетной нагрузки:

 кН.

2.4 Расчет по I группе предельных состояний

2.4.1 Исходные данные

Панели проектируем из тяжелого бетона классов B20.B30 подвергаемых тепловой обра-ботке при атмосферном давлении.

Принимаем бетон класса B25, характеристики бетона принимаем согласно табл.12,13,18 [1]. Характеристики бетона представлены в табл.2;        Таблица 2 Характеристики бетона

Класс бетона на сжатие	Коэффициент условия ра-боты бетона γb2	Расчетные сопротивления для предель-ных состояний, МПа	 Начальный модуль упру-гости Eb,  ГПа

		первой группы	второй группы	

		Rb	Rbt	Rb,set	Rbt,set	

B25	1	14,50	1,05	18,5	1,6	27

	0,9	13,05	0,95	-	-	



Коэффициент условия работы принимаем согласно табл.15 [1]. При расчете по I груп-пе предельных состояний расчетные сопротивления бетона и принимаем с коэф-фициентом условия работы 0,9.

Класс арматуры принимаем согласно указаниям п.2.19, п.2.24 [1]. Характеристики арма-туры принимаем согласно табл.19, 20, 22, 23, 29 [1]. Характеристики арматуры приведены в табл.3

Для рабочих стержней принимаем арматуру класса A-III, для монтажных петель принимаем арматуру класса A-I.         Таблица 3 Характеристики арматуры

Класс арматуры, диаметры	Расчетные сопротивления для предельных состоя-ний, МПа	Модуль упру-гости арматуры Es,  ГПа

	первой группы	второй группы	

	Rs	Rsw	Rsc	Rbt,set	

A-I 	225	175	225	235	210

					

A-III	68мм	355	285	355	390	200

	1040мм	365	290	365	390	

Для расчете прочности нормальных и наклонных сечений поперечное сечение панели приводится к тавровому сечению (рис.5).

Вводимая в расчет ширина полки приведенного сечения для ребристых панелей не должна превышать:

а) ширину панели поверху мм,

б) , мм,

где мм (рис.5),

Определяем рабочую высоту сечения по формуле:

 мм,

где - это расстояние от наиболее растянутого края сечения до центра тяжести растяну-той арматуры панели, рекомендуется принимать в соответствии с назначенной толщиной защитного слоя по п.5.5, [2] для ребристых панелей (расположение арматуры в два ряда по высоте 5060мм). 

Рис.5 Приведенное сечение панели 

2.4.2 Расчет по прочности нормальных сечений

Расчет по прочности нормальных сечений производим в соответствии с п.3.16, [1]. Пред-полагая, что продольной сжатой арматуры не требуется.

Требуемую площадь сечения растянутой арматуры определяем в зависимости от положе-ния нейтральной оси.

 ,

 =253,22кНм,

 кНм,

т.к условие соблюдается нейтральная ось проходит в пределах полки и сечение рассчиты-ваем как прямоугольное с шириной (рис