Расчет панелей по предельным состояниям второй группы

Проектирование сборных

Железобетонных плит перекрытий

Многоэтажных производственных

Зданий

ОМСК – 2007

Учебное издание

проектирование сборных железобетонных плит перекрытия многоэтажных производственных зданий

Методические указания к курсовому проекту по железобетонным конструкциям

Составили: Владислав Иванович Саунин

Валентина Григорьевна Тютнева

***

Формат 60×90 1/16. Бумага писчая.

Усл. п. л. 2,25, уч.-изд.л. 2,25

Тираж 300 экз. Изд. № __. Заказ __

644080, г. Омск, пр. Мира, 5

Отпечатано в подразделении оперативной

типографии

Федеральное агентство по образованию

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

Инженерно-строительный институт (ИСИ СибАДИ)

Кафедра «Строительные конструкции»

Проектирование сборных железобетонных плит перекрытий многоэтажных производственных

Зданий

Методические указания к курсовому проекту

по железобетонным конструкциям

Омск – 2007

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЙ МНОГОЭТАЖНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

Методические указания к курсовому проекту по железобетонным конструкциям

Составители: В.И.Саунин, В.Г. Тютнева

Литература

1. Железобетонные и каменные конструкции: Учеб. для строит. спец. вузов/ В.М. Бондаренко и др. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: 2002.

2. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции. Минстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1996.

3. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. Минстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1996.

СОДЕРЖАНИЕ

1.ВВЕДЕНИЕ 3

2.РАЗРАБОТКА КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ СБОРНОГО

ПЕРЕКРЫТИЯ 3

3.ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПАНЕЛИ СБОРНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ.5
3.1 .Конструктивная схема 5

3.2.Расчетная схема и нагрузки 5
3.3.Статический расчет 8

3.4.Расчет по I группе предельных состояний 12
3.4.1 .Исходные данные 12

3.4.2.Расчет прочности нормальных сечений 15

3.4.3.Расчет прочности наклонных сечений на действие поперечных

сил 19

3.4.4.Расчет полки ребристой панели 23
3.4.5.Армирование панелей 24

3.5.Расчет панелей по предельным состояниям II группы 27

3.5.1 .Проверка трещиностойкости 27

3.5.2.Проверка жесткости 33

Литература 35

Плечо внутренней пары сил в этом случае

, (22)

Напряжения (МПа) в растянутой арматуре в сечении с трещиной

, (23)

При расположении стержней растянутой арматуры в несколько рядов по высоте сечения

, (24)

где

а₁ и а₂ - расстояния от центра тяжести площади сечения соответственно всей арматуры и крайнего нижнего ряда стержней до наиболее растянутого волокна бетона.

Величина а_crc2 не должна превышать значений, указанных в п. 1.16 табл. 2 [2].

Если значение а_crc2 больше требуемого, то необходимо или уменьшить диаметр стержней с увеличением их числа при той же площади сечения арматуры, или увеличить площадь сечения арматуры.

Проверка жесткости.

Прогиб панели (см) определяется по формуле

, (25)

где для равномерно загруженной свободно опертой балки;

- величина кривизны (1/см);

а) ребристая панель

б) панель с круглыми пустотами

Рис. 2. Поперечное сечение панелей перекрытия

бетона и зависящий от вида эквивалентного сечения; принимается для таврового сечения γ = 1,75, для двутаврового γ = 1,5 .

При несоблюдении условия (12) необходимо провести расчет ширины раскрытия трещин, нормальных к продольной оси панели.

Проверяется ширина раскрытия трещин (мм) при продолжительном действии длительных нагрузок [2, п. 4.14];

, (15)

где δ - коэффициент, принимаемый равным 1,0 для изгибаемых элементов;

η - коэффициент, принимаемый равным 1,0 для стержневой арматуры периодического профиля;

φ₁ = 1,0 при непродолжительном действии нагрузок и

φ₁ = 1,60-15 при продолжительном действии нагрузок;

- коэффициент армирования сечения, принимаемый равным отношению площади сечении арматуры к площади сечения бетона (при рабочей высоте h₀ и без учета сжатых свесов полок), но не более 0,02;

для таврового сечения

для двутаврового сечения (16)

σ_sa- напряжение в стержнях крайнего ряда продольной рабочей арматуры;

Е_s - модуль упругости арматуры;

d - диаметр арматуры в мм.

Для определения σ_sa необходимо подсчитать параметры сечения после образования трещин [2, п.4.28 ]:

(17)

В задании на курсовой проект указаны нормативные значения эквивалентной равномерно распределенной нагрузки от 1 м² пола и от временной на междуэтажное перекрытие здания: длительно действующей p_дл^н и кратковременно действующей p_кр^н в кН/м².

Коэффициенты надежности по нагрузке для временных равномерно распределенных нагрузок на перекрытия принимаются согласно п.3.7[3]:

при p^н < 2 кН/м² γ_f = 1,3;

при p^н > 2 кН/м² γ_f = 1,2.

Коэффициент надежности по нагрузке от веса пола принимается равным 1,3 [3].

Коэффициент надежности до нагрузке от собственного веса па­нели перекрытия принимается равным 1,1 [3].

Подсчет нормативных и расчетных нагрузок с подразделением на длительно и кратковременно действующие выполняется в табличной форме (табл.4).

Статический расчет

Для выполнения расчетов по первой и второй группам предельных состояний нужно вычислить следующие усилия:

- изгибающий момент (кН∙м) от полной расчетной нагрузки

- изгибающий момент (кН∙м) от полной нормативной нагрузки

- изгибающий момент (кН∙м) от нормативной длительно действующей нагрузки

- поперечная сила (кН) от полной расчетной нагрузки

а) для ребристой панели

б) для пустотной панели

Рис. 9. Эквивалентные сечения

а) ригель крестового сечения, панель с круглыми пустотами

б) ригель прямоугольного сечения, ребристая панель

в) расчетная схема панели

Рис. 3. К расчету панели перекрытия

где - нормативная нагрузка от собственного веса панели в кН/м²;

b_к, l_к - конструктивная ширина (см.рис.2) и длина (см.рис.3) панели в м;

R_s - расчетное сопротивление арматуры класса А-1 в МПа.

Принимаются 4 петли с площадью сечения каждой А_s ≥ А_s1.

Расчет панелей по предельным состояниям второй группы

(по раскрытию трещин и деформациям)

К трещиностойкости панелей перекрытия предъявляются требования 3-й категории [2,п.1.16, табл.2;3], согласно которым предельно-допустимая ширина продолжительного раскрытия трещин

а_crc2 = 0,3 мм.

Предельно-допустимый прогиб панели определяется согласно п.1.20[2].

Определение ширины раскрытия трещин и прогибов производит­ся от нагрузки с коэффициентом надежности по нагрузке γ_f = 1.

Проверка трещиностойкости

Расчет ширины раскрытия трещин не производится при соблюдении условия [2, п.4.5]

M _r ≤ M _crc (12)

где М _r - момент внешних сил относительно оси, проходящей через ядровую точку, наиболее удаленную от растянутой грани сечения. Для изгибаемого элемента он равен изгибающему моменту с коэффициентом надежности по нагрузке γ_f = 1, то есть равен М ^н (см. п.3.3);

M _crc - момент, воспринимаемый сечением, нормальным к про­дольной оси элемента, при образование трещин и определяемый по формуле

(13)

здесь М _rp - момент усилия Р относительно той же оси,