Расчет и конструирование сборных панелей перекрытия

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

На тему: «Многоэтажное здание из сборных железобетонных конструкций»

Выполнил ст.301гр

Попова Е.В.

Проверил: Куликовский А.П.

Новосибирск 2006

Расчет и конструирование сборных панелей перекрытия

Проектирование сборного перекрытия включает компоновку конструктивной схемы, расчет и конструирование панелей и риге­лей, узлов сопряжений сборных элементов.

Компоновка конструктивной схемы перекрытия заключается в выборе сетки колонн, направления ригелей, установлении размеров и шага ригелей, типа и размеров плит, это делается на основании соображений технологического характера, с учетом значений на­грузки, обеспечения пространственной жесткости и требований экономичности. При выборе сетки колонн должны соблюдаться тре­бования типизации и унификации. В проекте шаг колонн в направлении расположения ригелей рекомендуется принимать 6 - 8м. Направление ригелей может быть продольным или поперечным в зависимости от сетки колонн.

Для выбора конструктивной схемы перекрытия разрабатывают несколько вариантов таких схем и на основании технико-экономи­ческого сравнения принимают самый экономичный. Наибольший рас­ход бетона в перекрытии (около 65 %) приходится на панели (плиты), поэ­тому разработка их решений имеет особо важное значение.

По форме поперечного сечения различают ребристые, многопус­тотные и сплошные панели (плиты).

В промышленных зданиях применяют преимущественно ребристые панели как наиболее экономичные. Ширина панелей 0,8…3,0 м че­рез 0,1 м. высота сечения панелей 20...45 см при длине 5...7 м.

Многопустотные панели, имеющие гладкие потолочные поверх­ности, применяют главным образом в гражданском строительст­ве. Наибольшее распространение получили панели с круглыми пусто­тами шириной 1,2...1,8 м через 0,1 и. высотой 20...24 см.

Могут быть две схемы раскладки ребристых панелей. В первом случае (рис.1.а панели, имеющие в плите вырез, располагают так, чтобы ихоси совпадали с осями колоны. Во второй случае панели укладывается между колоннами, а в зазоры, образующиеся по их осям, устанавливаются вкладыши-распорки, по ширине равные ширине колонн.

Перекрытия из пустотных панелей решаются с вкладышами (рис. 1.6). Пристенные панели могут иметь ширину, не равную ширине основной панели. Количество типоразмеров панелей, выбран­ных для данного перекрытия, должно быть минимальным, но не менее трех.

Рис.1. Раскладка панелей перекрытия.

Все типы панелей с точки зрения статического расчета представляют собой однопролетную балку, загруженную равномерно распределенной нагрузкой, максимальные усилия в которой будут (рис. 2) M=q∙l₀²/8, Q=q∙l₀/2, где q=(g+v)∙b_f'- полная нагрузка на 1 м плиты; g - постоянная нагрузка, кН/м²; v - временная нагрузка, кН/м²; b_f'- ширина панели, м; l₀ - расчетный пролет, равный расстоянию между линиями действия опорных реакций (рис.3).

Рис. 2. Расчетная схема плиты и эпюры М и Q

Рис. 3. Расчетные пролеты плит при опирании:

а - по верху ригелей; б - на полки ригелей

Высота сечения предварительно напряженных панелей h=(1/20...1/30)l₀.

После установления размеров сечения плиты, задавшись классом рабочей арматуры и бетона, выписывают их расчетные характеристики; затем производят расчет прочности плиты по нормальным и наклонным сечениям. При расчете по нормальным сечениям для -ребристой панели вводят эквивалентное тавровое сечение (рис.4), а для многопустотной - двутавровое. Расчетную ширину сечений принимают равной суммарной толщине всех ребер.

Рис. 4. Поперечные сечения ребристой плиты

а - основные размеры, см; б - к расчету прочности;

в - к расчету по образованию трещин

В ребристых панелях производят расчет прочности верхней полки на местный изгиб. В этом случае мысленно выделяют полосу шириной 100 см (рис.5), расчет которой производят на действие пролетного и опорного момента M=q∙l₀₁²/11 как частично защемленной по концам балки пролетом l_01, равным расстоянию в свету между ребрами.

Далее выполняют расчет прогибов; трещиностойкости и проверку прочности плиты на монтажную нагрузку.

Для сборных плит принимают бетон класса В15 - В25. Армируют панели сварными каркасами и сетками из арматуры периодического профиля и обыкновенной проволоки. Рабочая продольная, арматура панелей без предварительного напряжения класса A-III. предварительно напряженных - высокопрочная стержневая классов A-IV, A-V. Ат-IV. Ат-V.

Основную продольную рабочую арматуру располагают в ребрах ребристых панелей или по всей ширине нижней полки сечения пустотных панелей. Поперечные стержни объединяют с продольной конструктивной (класса A-I Æ 8-10 мм) или рабочей ненапрягаемой арматурой в плоские сварные каркасы, которые размещают в ребрах плит. Полка плиты армируется сварными сетками из обыкновенной арматурной проволоки класса Вр-I. По четырем углам плит закладывают монтажные петли из арматуры класса A-I или Ас-П. В местах установки петель (на расстоянии 0,2 l₀₁ от края) сплошные панели армируют дополнительными сетками.

Пример армирования ребристой плиты показан на рис.5.