Определение расчетных усилий в плите.

Рис. 12. Максимальный изгибающий момент                                      

Максимальная поперечная сила

Конструктивный расчет плиты

Расчетное сечение плиты

Фактическое сечение плиты надо привести к виду удобному для расчета. В данном случае можно привести к двутавру, но так как полка расположенная в растянутой зоне (внизу) работать не будет (бетон плохо работает на растяжение), то расчетным будет тавровое сечение.

Рис. 13. Расчетное сечение плиты.

а – фактическое; б – расчетное

Вн =              - ширина нижней полки;

Вв =      - ширина верхней полки

bf -      - расчетная ширина верхней полки

 - толщина полки.

Рабочая высота сечения

h₀= ,

где , защитный слой равен 20 мм

Ширина сечения b = Вн - 2^.15 - dотв.  n.

где n - количество отверстий.

b.=      -30 – 159 ^. n =

Расчет продольной рабочей арматуры

Расчетное усилие Мmах =       кН/м

Расчетные характеристики материалов:

Бетон класса В, R_b= МПа =    кН/ см² табл.5.2[2] γb₁ = 0.9 п. 5.1.10 [3]

рабочая арматура класса А, R_s=  МПа = кН/см² табл. 5.8 [3]

Определения положения нейтральной оси

                       

следовательно нейтральная ось проходит в полке и сечение рассчитывается как прямоугольное при ширине

Определяем значение α_m

Определяет граничное значение α_R (прилож. 2 табл.1), α_R= (для арматуры класса А), т.к. α_m=   <α_R=, то арматура ставиться только в растянутой зоне, т.е. имеем случай одиночного армирования.

 По α_m =   определяем коэффициент η =   , ξ=     (по прилож. 2 табл.2);

Требуемая площадь сечение арматуры

A_sp,треб =  

γ_s3 – коэффициент условия работы напрягаемой арматуры, при отношение ξ /ξ_R<0.6 принимают γ_s3=1.1.

Так как ξ /ξ_R =   /   =   <0.6 – то =

Предварительно напрягаемую арматуру устанавливают в растянутую (нижнюю) зону плиты равномерно, но более, чем через два отверстия. По сортаменту принимает Ǿ  с

А_sp,фак=  см² > А_{s тр}= см² прил. 2 табл.3

Проверка процента армирования                                                         

μ % =A_sp,факт 100%/bh₀ =       /       = % <μ 3%, μ = % > μ =0,1%, процент армирования в норме

Расчет поперечной арматуры.

Расчетное усилие Q_мах=   кН

Расчетные характеристики материалов для бетона В  R_bt= МПа= кН/ см² табл.5.2[2], γ_b1 = 0.9 п. 5.1.10 [3]

Для арматура класса В500 R_sw=   МПа =   кН/см² табл. 5.8 [2].

В сечении плиты устанавливаются … Ǿ В500 в сетках С-1 на приопорных участках плиты (см. рис. 6).

Проверяем прочность сечения по сжатой наклонной полосе.

    

Q_мах=  кН< Q_сеч=   кН, следовательно прочность обеспечена.

По сортаменту определяем площадь поперечного сечения арматуры

А_sw=    см²  (для  Ǿ3 В500)

Задаемся шагом поперечных стержней по конструктивным соображениям

S_w ≤ h_o/2 = 0.5^.19=9.5 см

Из двух занчений берем меньшее и округляем до размера кратного 5 см. Принимаем S_w=10см

- интенсивность

, если это условие не выполняется, надо увеличить диаметр поперечной арматуры.

Определяем наиболее опасную длину проекции наклонного сечения

Из двух значений берем меньшее с = см

Проверяем выполнение условия:

,условие выполняется.

Проверяем надо ли устанавливать арматуру по расчету:

Если Q_мах= кН  Q_b= кН, то поперечная арматура устанавливается конструктивно по ранее принятым значениям d_w= мм, S_w= см.

Если Q_мах= кН > Q_b= кН, то проверяем прочность сечения с учетом работы арматуры. Усилие, которое воспринимает поперечная арматура в пределах наклонного сечения определяется по формуле:

Q_sw= с =  кН

Несущая способность сечения по бетону и арматуре будет равна:

Q_сеч = Q_b + Q_sw =   кН

Если Q_max Q_сеч, то прочность сечения обеспечена

4.Конструирование плиты.

Приопорные сетки С-1 проектируют длиной ¼ L_пл. Верхняя зона плиты армируется конструктивной сеткой С – 2, которая защищает бетон от продавливания над отверстиями при эксплуатации и нужна при изготовлении, когда пуансоны выжимаются из плиты, а бетон еще не набрал окончательную прочность. Кроме того, на опорах устанавливаются сетки косвенного армирования С - 3 – они предохраняют бетон от возникновения трещин во время обжатия. Для монтажа плиты предусмотрены 4 строповочные петли из арматуры класса А240.

Конструируем сетку С -1, в которой располагается поперечная расчетная арматура.

l_c = 0,25l_пл =            м

Ширина сетки определяется с учетом защитного слоя бетона до концов поперечных стержней - 0,75 см с каждой стороны:

b_c= h – 0,75∙ 2 = 22 – 1,5 = 20,5 cм = 205 мм

В этом чертеже продольные стержни сетки из арматуры диаметром 4 мм В500.

Рис. 14. Чертеж приопорной сетки.

Рис. 15. Схема армирования плиты и конструктивные разрезы.