Plita_ispravlena2 (Кинотеатр на 800 мест в г. Хабаровске)

2.1 Расчет междуэтажного перекрытия на отм.+4,300.

Здание киноконцертного зала, переменной этажности 1-2эт.

Высота этажа 4,3м. Перекрытие опирается на кирпичные стены. Принимаем сборно-монолитный вариант перекрытия с многопустотными плитами, опертыми на несущие стены. Размеры перекрытия в осях 24,51х6,305м. Производим расчет многопустотной плиты перекрытия с круглыми пустотами, размером 6,0х1,5 м.

Рис.2.1. Схема расположения плит перекрытия на участке в осях 1-2/А-Б

2.1.1 РАСЧЕТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ ПЛИТЫ С

КРУГЛЫМИ ПУСТОТАМИ

Исходные данные, характеристика материалов и технология

изготовления плиты

Пролет плиты – 6.0 м.

Ширина плиты – 1.5 м.

Класс бетона В25, расчетное сопротивление R_B=14,5 МПа; R_Bt=1,05 МПа [1, табл. 6.8]. Сопротивление бетона при расчете по второй группе предельных состояний R_B,ser=18,5 МПа; R_{Bt, ser} =1,55 МПа [1, табл. 6.7]. Модуль деформации бетона Е_В=30000 МПа [1, табл. 6.11].

Класс предварительно напрягаемой арматуры А800.

Сопротивление напрягаемой арматуры: R_sp=695 МПа и R_sc=400 Мпа [1(табл.6.14)]., R_s,ser=800 МПа[1(табл.6.13)]. Модуль деформации E_s=190000[1(п. 6.2.12)]. Класс ненапрягаемой арматуры В-500. Влажность воздуха окружающей среды менее 75% - . Формирование плит на металлическом поддоне с теплообработкой – в тоннельных камерах. напряжение арматуры – на упорах электротермическим способом.

Нагрузка на 1 м² плиты приведена в табл.2.1

Сбор нагрузок на 1 м² перекрытия

Таблица 2.1. – Сбор нагрузок на перекрытие

Назначение основных размеров плиты

Высота плиты:

= l/30 = 6000/30 = 0.20м

Принимаем

Рис.2.2– Опалубочный чертеж плиты

2.1.2Расчет по 1-ой группе предельных состояний

Расчет полки плиты на изгиб

Для расчета выделяем полосу шириной в один метр. Сбор нагрузок на полку представлен в табл. 2.2.

Таблица 2.2. – Загружение полки плиты

Изгибающий момент:

,

где – см.табл. 3.2;

– диаметр пустотного отверстия.

Полезная высота сечения при расположении арматуры в середине полки:

,

где – высота полки плиты.

Подбор сечения арматуры:

Предельная относительная высота сжатой зоны

[1 (8.1)], где:

_{относительная деформация растянутой арматуры при напряжениях, равных Rs}

_{-относительная деформация сжатого бетона при напряжениях Rb, принимаемая по [1, п.6.1.20]}

_{(разрушение пластическое)}

Принимаем минимальную сварную сетку по ГОСТ 8478-8 с площадью А_s= 0.63 см² (5 4 В500).

Шаг поперечной арматуры – S₁=200 мм.

Шаг продольной арматуры – S₂=300 мм.

Следовательно, расчет продольной арматуры не нужен.

Устанавливаем продольную арматуру – конструктивно.

Такая же сетка принята к установке в нижней части плиты, во избежание вырывания бетона под пустотами при снятии опалубки.

Предварительный подбор сечения продольной арматуры

Изгибающий момент в середине пролета:

,

где – полная нагрузка на 1 м² плиты;

– ширина плиты.

Ширина полки, вводимой в расчет, принимается равной всей ширине верхней полки плиты так как имеет место:

где – высота плиты;

– высота полки.

В соответствии с [1, (п.3.16)], ширина полки b_f^’ ,

вводимой в расчет, принимается равной всей ширине верхней полки плиты: b_f^’ = 1,50 – 0,0052 – 0,0152 = 1,46 м.

Ширина ребра:

Рис.2.3. – Расчетное сечение плиты для I ГПС

Предположим, что нейтральная ось проходит в пределах полки (1 случай), то есть

где h₀=h – a= 22–3= 19 см.

;

, подтверждается первый случай расчета, нейтральная ось проходит в полке.

Для вычисления коэффициента условия работы по формуле:

,

принимаем предварительно . Для арматуры А800 коэффициент [1, (п.3.13)]

Тогда :

Принимаем . Требуемое сечение арматуры равно:

принимаем 6 12 A800 с A_s=6,79

Рис.2.4 Схема армирования П1

Определение приведенных характеристик сечения.

Заменяем пустоты равновеликими по площади и моментам инерции прямоугольниками.

.

Толщина полок приведенного сечения

Ширина ребра 146-8x14.4=30,8см:

Рис. 2.6 – Приведенное сечение плиты

Приведенная площадь сечения:

где – площадь приведенного сечения плиты;

– площадь сечения продольной арматуры.

Приведенный статический момент относительно нижней грани сечения:

Положение центра тяжести приведенного сечения:

.

Приведенный момент инерции

Момент сопротивления по нижней зоне:

,

то же по верхней зоне:

Назначение величины предварительного напряжения арматуры

Для арматуры должны выполняться условия:

для горячекатаной арматуры периодического профиля

Принимаем

Определение потерь предварительного напряжения

Первые потери:

1. От релаксации напряжений арматуры.

При электротермическом натяжении стержневой арматуры [1, (табл.5, поз.1)].

2. От температурного перепада

[1, (табл.5, поз.2)]. Так как форма с изделием подогревается в тоннельной камере до одинаковой температуры, то и .

3. От обмятия анкеров.

При электротермическом способе натяжения в расчете не учитывается [2, табл.5, поз.3].

4. От сил трения арматуры.

При натяжении на упоры и отсутствии огибающих приспособлений не учитываются [2, табл.5, поз.4].

5. От деформации стальной формы.

При электротермическом способе натяжения в расчете не учитываются [2, табл.5, поз.5].

6. От быстронатекающей ползучести бетона.

Напряжения в бетоне на уровне центра тяжести предварительно напряженной арматуры равны:

Передаточная прочность бетона R_bp для арматуры A800 назначается из условия R_bp≥11МПа, R_bp≥0.5·В25=12.5 МПа. Принимаем R_bp=12.5 МПа.

.

Так как

, то

В итоге первые потери

Вторые потери.

7. От усадки бетона.

Для В25<В35 и при тепловой обработке изделия при атмосферном давлении .

8. От ползучести бетона

Так как , то

,

где при тепловой обработке бетона.

В итоге вторые потери . Полные потери равны

Принимаем = 136,18 МПа . (>100МПа)

Проверка прочности бетона в стадии обжатия

Напряжения в бетоне на уровне крайнего сжатого волокна после отпуска арматуры равны:

Отношение . Прочность бетона в стадии обжатия обеспечена.

Определение коэффициента точности натяжения арматуры

Коэффициент точности натяжения арматуры определяется по формуле:

.

При электротермическом способе натяжения:

,

тогда .

Проверка принятого сечения предварительно напряженной арматуры

Проверка сводится к вычислению коэффициента , уточнению значения коэффициента и сечения арматуры А_sp.

Для определения коэффициента вычислим следующие величины:

- предельное напряжение в арматуре сжатой зоны

при неавтоматизированном электротермическом натяжении арматуры

- предварительное напряжение в напрягаемой арматуре до обжатия бетона

- с учетом полных потерь,

Предельная относительная высота сжатой зоны

Поскольку значение не совпадает со значением, принятым ранее, то перерасчет арматуры требуется: