Расчёт предварительно-напряжённой многопустотной плиты покрытия

Принимаем плиту покрытия высотой 220 мм (h) с круглыми пустотами. Конструктивная ширина плиты:

В = Вn — 10 (1).

где Bn = 1490 мм.

В = Bn — 10 = 1490 — 10 = 1480 мм.

Круглые пустоты принимаем диаметром d = 159 мм, расстояние между ними S = 30 мм. Количество пустот n принимаем:

n = B/(d + S) (2).

n = B/(d + S) = 1480/(159 + 30) = 7,8? 8 шт.

Ширина крайних рёбер (С):

(3).

Расстояние от пустот до наружной поверхности плиты (hn):

(4).

Расчётная длинна плиты (l0):

l0 = lk — 100, где (5).

lk — конструктивная длинна плиты (5980 мм).

l0 = lk — 100 = 5980 — 100 = 5880 мм.

Сечение плиты принимаем как тавровое высотой h = 220 мм, толщиной полки hn = 30,5 мм.

Ширина верхней полки тавра (bn):

bn = B — 2*15 (6).

bn = B — 2*15 = 1480 — 30 =1450 мм.

Рис. 1 Тавровое сечение

Определение несущей способности арматуры: расчёт плиты на прочность производится по расчётным нагрузкам.

плита бетон арматура нагрузка Таблица 1. Сбор нагрузок на 1 м² плиты.

Кратковременная снеговая нагрузка принимается по СНиП 2.01.07 — 85* «Нагрузки и воздействия» п. 5. Г. Южноуральск — зона влажности № 3.

S = S0*м (7).

S0 = 100 кгс/м2.

м = 1 (крыша плоская).

S = 100*1 = 100 кгс/м2.

Вес снегового покрова — 100 кгс/м2.

Определяем общую расчётную нагрузку, приходящуюся на 1 м² длинны:

q = qp * Bn (8).

q = qp * Bn = 357,32*1,49 = 532,4 Н/м = 0,532 кН/м Определяем расчётный изгибающий момент и силу:

(9).

(10).

Марка бетона В25; характеристики берутся из СНиП 2.03.01 — 84*.

г = 0,85.

Rb = 14,5 мПа = 14,5 Н/мм2.

Rbt = 1,05 мПа Арматура класса, А — I, A — II, A — III.

Rs = 225 мПа.

Rsw = 175 мПа Считаем момент приведённого сечения:

Мп = Rb*bn*hn*(ho — 0,5 * hn) (11).

Мп = Rb*bn*hn*(ho — 0,5 * hn) = 14,5 мПа * 1450 мм * 30,5 мм (200 мм — 0,5 *30,5 мм) = 118 473 247 Н*мм = 118,5 кН*м Мп > М.

118,5 кН*м > 2,3 кН*м Следовательно, нейтральная ось проходит в полке. Конструирование рабочей сетки С2. Подберём сечение арматуры:

(12).

Вследствие того, что б0 стремится принять нулевое значение, задаёмся значением б0 самостоятельно, приняв его больше изначального.

б0 = 0,062; при этом з = 0,965 и ж = 0,07.

(13).

Для обычной и не предварительно напряжённой арматуры число рабочих стержней принимаем по числу рёбер. Число рабочих стержней — 9 шт. (d = 9 мм). Поперечные стержни принимаем конструктивно диаметром 5 мм; арматура класса, А — III c шагом 200 мм. Конструирование монтажной сетки С1.

Поперечные и продольные стержни диаметром 6 — 8 мм, арматура класса A — I. Количество продольных стержней равно количеству пустот, шаг поперечных стержней равен 100 мм.

Проверим прочность наклонного сечения. Q < Qв.

Qв = 0,6*Rbt*b*h0, где (14).

b = 300 мм.

Qв = 0,6*Rbt*b*h0 = 0,6*1,05(Н/мм2)*300(мм)*200(мм)=37,8 кН.

Q < Qв.

1,7 кН < 37,8 кН.

Расчёт поперечной арматуры. Каркасы принимаем через три отверстия при высоте плиты 22 см.

Шаг поперечных стержней:

• S = h/2 (15)
• S = h/2= 220/2=110 мм

Арматуру для каркасов принимаем A — II, продольные стержни — диаметр 8 мм, а поперечные — 6 мм. Тогда усилия в поперечных стержнях на 1 м длинны, определяем по формуле:

qsw = (Rsw*Asw)/S, (16).

где (17).

(18) ,.

где.

120,4 Н/мм < 157,5 Н/мм Определяем усилия, воспринимаемые бетоном и хомутами совместно:

(19).

Для монтажа панели предназначены монтажные петли МП-1, из арматуры класса А-II, диаметром 10 мм. От края по длине панели, эти петли располагаются на расстоянии 800 мм., от края по ширине панели, на расстоянии 400 мм.

• 1. Кургин К. В., Маилян Д. Р. Работа керамзитофибробетонных плит при повторных нагрузках // «Инженерный вестник Дона», 2012, № 1.
• 2. Мурадян В. А., Маилян Д. Р. К методике расчета железобетонных плит // «Инженерный вестник Дона», 2012, № 4.
• 3. Маилян Д. Р., Несветаев Г. В. О несущей способности плит из высокопрочных самоуплотняющихся бетонов // Бетон и железобетон в третьем тысячелетии. Материалы научно-практической конференции. — Махачкала: 2010. — С.47−49.
• 4. Маилян Д. Р., Резван И. В. Несущая способность бетонного ядра трубобетонных плит // Вестник Майкопского государственного технического университета. -Майкоп: 2011. — С. 14−19.
• 5. Шиляева О. В., Хунагов Р. А., Блягоз А. М. Моделирование устойчивости железобетонной панели // Новые технологии. — 2012. — Вып. 3. — С. 114−119.