ПМ 01 МДК 01.01 Основы проектирования строительных конструкций
учебно-методический материал

Практическая работа№33.

Расчет продольного ребра в ребристой плите

Цель: Дать обучающимся практические навыки по расчету и конструированию продольной арматуры в предварительно напрягаемой ребристой плите.

Приобретаемые умения и навыки: Умение выполнять расчет прочности по нормальному сечению с выбором арматуры.

Дано: плита ребристая размером 3 х 6 м; расчетная нагрузка q = 12077,43 Н/мп

Решение.

1. Определяем расчетный пролет.

Расчетным пролетом называется расстояние между центрами опирания плиты. Его определение зависит от схемы опирания плиты.

Рисунок 33.1. Схема опирания плиты

где  ln - номинальный размер плиты;

       lk - конструктивный размер плиты;

       b  –  ширина верхнего пояса балки      

2. Определяем расчетную схему.

Независимо от назначений зданий расчетной схемы плиты является балка свободна лежащей на двух опорах и загруженная равномерно распределенной нагрузкой

Рисунок 33.2. Расчетная схема

  3. Определяем расчетные усилия:

 Расчет поперечного сечения ребристой плиты сечения приводят к эквивалентному тавровому сечению  

Рисунок 33.3. Действительное сечение

Рисунок 33.4. Расчетное сечение

Высота расчетного таврового сечения принимается равное высоте h = 300 мм. Толщина полки принимается равной толщине полки плиты h'f = 30 мм, ширина ребра расчетного таврового сечения принимается как сумма средних ширин двух продольных ребер

где   - ширина продольного ребра по верху;

        - ширина продольного ребра по низу.

Ширину полки принимаем не более

Проверяем условие

 = 2146,7 мм <  = 2950 мм,      принимаем  = 2146 мм.

Определяем  h0 = h – а = 300 – 40 = 260 мм = 0,260 м.

4.  Расчет прочности продольных ребер по нормальному сечению.

При изготовлении ж/б ребристой плиты принимаем бетон класса В25:

Rb = 14,5 МПа;     Rbt = 1,05 МПа;   Еb = 30 · 103 МПа.

Напрягаемую арматуру принимаем класса А600:

Rs = 520 МПа;    Еs = 2⋅105 МПа;     Rs ser = 600 МПа.

Не напрягаемую арматуру принимаем класса А400:

Rs = 350 МПа;     Rsc = 350 МПа;     Rsw = 400 МПа.

5. Определяем расчетный случай:

Проверяем условие

Если условие выполняется, значит, имеет место первый расчетный случай, то есть, нейтральная ось проходит в полке сечения х и тавровое сечение рассчитывается как прямоугольное.

6. Назначаем величину предварительно напряженной арматуры  sp = Rs = 520 МПа.

Так как способ натяжения механический, то величина отклонения предварительного напряжения

Проверяем правильность выбора напряжения.

где  – предварительное напряжение,

      расчетное сопротивление арматуры по  II предельному случаю.

Вывод: условие выполняется, следовательно, величина предварительно выбранной арматуры выбрана правильно.

7.  Определение коэффициента точности напряжения

где ζ –  относительная высота сжатой зоны бетона.

находим (методом интерполяции)  ξ = 0,0628, η = 0,986;

= 0,520 – граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона;

 – коэффициент, принимаемый для арматуры классов:

А600  = 1,2;

А1000 = 1,1;

для арматуры остальных классов  = 1,15.

  Если условие не выполняется, то принимаем   .

8.  Определяем  площадь  сечения

По приложению 3 принимаем 2 стержня (четное количество, можно 4) ∅ 16  As = 4,02 см2.

9.  Проверяем прочность сечения.  

Определяем высоту сжатой зоны бетона

10. Определяем несущую способность

где Rs – расчетное сопротивление арматуры растяжению;

      As – площадь сечения напрягаемой части арматуры;    

      х – высота сжатой зоны бетона;

      hо – рабочая высота сечения.

Проверяем условие

М = 0,0526 МН⋅м ≤ Мсеч = 0,0449 МН⋅м

Вывод: Прочность не обеспечена, увеличиваем диаметр, площадь, а количество стержней оставляем тот же.

Принимаем 2 ∅ 18  As = 5,09 см2.

М = 0,0526 МН⋅м ≤ Мсеч = 0,0537 МН⋅м.

Вывод: Условие выполняется, прочность достаточна. Окончательно принимаем 2 стержня ∅ 18 арматура класса В600.

Если условие не выполняется, то увеличиваем диаметр арматуры и делаем перерасчет по пунктам 9 и 10.

Исходные данные

Табличные данные взять из предыдущей ПЗ №32.