Расчет по прочности сечения, нормального к продольной оси плиты

При расчете по прочности расчетное поперечное сечение плиты принимается тавровым с полкой в сжатой зоне (свесы полок в растянутой зоне не учитываются).

При расчете принимается вся ширина верхней полки мм, так как:

 

мм,

где конструктивный размер плиты l = 6000 – 200 – 20 =5780 мм, 6000 мм – расстояние между осями колонн, 200 мм – ширина ригеля таврового сечения по верху, 20 мм – конструктивный зазор.

Положение границы сжатой зоны определяется из условия:

 

;                                                        (2.1)

 

 

Следовательно, граница сжатой зоны проходит в полке, и расчет плиты ведется как прямоугольного сечения с размерами  и .

Расчетный коэффициент определяется по формуле:

 

,                                                                   (2.2)

 

.

 

По таблице приложения А.5 настоящих методических указаний при коэффициенте  находим расчетные коэффициенты ξ=0,1, ζ=0,95.

Граничная относительная высота сжатой зоны определяется по формуле:

 

,                                                                         (2.3)

 

где  - характеристика сжатой зоны бетона, определяемая по формуле: ;  - коэффициент условий работы бетона, принимаемый 0,9;  - коэффициент, принимаемый равным для тяжелого бетона ;

 - напряжение в арматуре, МПа, определяемое по формуле:

,                                                          (2.4)

 

где  - предварительное напряжение, принимаемое при коэффициенте ; - потери напряжения, равные нулю при неавтоматизированном электротермическом способе натяжения арматуры A-IV, A-V, A-VI, а также для арматуры классов Вр-II и К-7 при любых способах натяжения;  - предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, принимаемое для конструкций из тяжелого бетона с учетом действующих нагрузок МПа.

 

.                              (2.5)

 

Величина предварительного напряжения  должна удовлетворять условию:

 

 и .                                           (2.6)

 

При электротермическом способе натяжения:

 

 МПа,                                                   (2.7)

 

где - длина натягиваемого стержня (конструктивная длина плиты), м.

При выполнении условия (2.6) предварительное напряжение  МПа. Значение  вводится в расчет с коэффициентом точности натяжения , определяемым по формуле:

 

.                                                                                      (2.8)

 

При электротермическом способе натяжения величина вычисляется по формуле:

,                                                                 (2.9)

 

где - число стержней напрягаемой арматуры в сечении элемента.

Число напрягаемых стержней предварительно принимаем равным числу ребер в многопустотной плите, т.е. . Тогда:

 

 

При благоприятном влиянии предварительного напряжения . Предварительное напряжение с учетом точности натяжения составит:  МПа.

Потери напряжения определяются по формуле:

 

 МПа.

 

Напряжение в арматуре определяется по формуле (2.4):

 

 МПа.

 

С учетом всего вышеизложенного граничная относительная высота сжатой зоны по формуле (2.3):

 

 

Так как , то площадь сечения растянутой арматуры определяется по формуле:

 

,                                                                       (2.10)

 

где - коэффициент условий работы арматуры, учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести, определяемый по формуле:

 

.                                              (2.11)

 

Для арматуры класса A-V (А800) . С учетом этого получим:

 

,

 

поэтому принимаем .

Тогда площадь сечения арматуры будет равна:

 

 мм².

 

Принимаем по сортаменту (таблицы А8 - А.10) 4 Æ 12 A - IV (А600) с  мм² больше требуемой площади сечения. При подборе армирования необходимо стремиться, чтобы арматурные стержни располагались симметрично по сечению в ребрах.