Рисунок 9 – Расчетное сечение полки плиты перекрытияИзгибающий момент для полосы шириной 1 м:Полка плиты армируется сеткой из арматуры класса Вр500.Рабочая высота сечения полки плиты:где: а = 1,5 см – расстояние от центра тяжести рабочих стержней до нижней части элемента.Далее вычисляется коэффициент Подбираем соответствующие значения коэффициентов ξ (относительная высота сжатой зоны бетона) и ζ: ξ = 0,066, ζ = 0,967Граничное значение относительной высоты сжатой зоны Проверим условие:Условие выполняется, значит, сжатая арматура по расчету не требуется.Вычислим площадь сечения рабочей арматуры класса Вр500, приходящейся на 1 м полки плиты в поперечном направлении:
Принимаем сетку С-1 из стержней 5 3 класса Вр500 с шагом S= 100 мм.Над продольными ребрами по всей длине устанавливаются сетки С-2, из арматуры, диаметра и шага стержней аналогичного как для сетки С-1. Данная арматура воспринимает изгибающий момент, который возникает в полке на опорах. Если не установить арматуру в опорах полки, то могут возникнуть трещины.Длина сеток С-1 и С-2:
где: lгеом – геометрическая длина плиты перекрытия с учетом швов замоноличивания, 10 мм – регламентированное расстояние от грани элемента до конца стержня арматуры.
Ширина сетки С-1:
3.3 Расчет поперечного ребра плиты перекрытияПоперечное ребро армируется из каркаса Кр-2 из арматуры класса А400, поперечная арматура в каркасе устанавливается конструктивно из арматуры класса Вр500.На поперечное ребро плиты действует неравномерная нагрузка, которая распределяется в виде треугольника под углом 45°, таким образом, ширину грузовой площади bгрузследует определять из равносторонних треугольников (т.е. необходимо вычислить высоты треугольников):Рисунок 10 – Грузовая площадь на поперечное реброДля подбора рабочей арматуры поперечного ребра его сечение приводится к расчетному, в нашем случае - к тавровому расчетному сечению:При консольных свесах полок ширина свеса принимается не более с = 6hf’ = 30 cм.Расчетная схема поперечного ребра принимается в виде шарнирно опертой балки:Рабочая высота и ширина ребра расчетного сечения определяются по формулам:
Расчетная длина поперечного ребра:
Полная ширина полки расчетного сечения:
Нагрузка, действующая на поперечное ребро:
где: q1 – нагрузка от собственного веса полки, от веса конструкций пола и от расчётной временной нагрузки;qс.вес.ребра – нагрузка от собственного веса поперечного ребра.
Нагрузка от собственного веса полки плиты определяется по формуле:
Расчетная нагрузка от веса конструкции пола определяется по Таблице 1 (без учета собственного веса плиты):Расчетная временная нагрузка определяется по Таблице 1:Нагрузка от собственного веса поперечного ребра определяется по формуле:
qс.вес.ребра =
Определим нагрузку, действующая на поперечное ребро:Максимальный изгибающий момент в середине пролета определяется:
Уточним границу сжатой зоны из условия прочности по изгибающему моменту:
Проверим условие:Условие выполняется, следовательно, граница сжатой зоны находится в полке. Ведем расчет по прямоугольному сечению с размерами b'f.п.р. * h`f.Из условия прочности по сжатой зоне вычисляем коэффициент Подбираем соответствующие значения коэффициентов ξ (относительная высота сжатой зоны бетона) и ζ:ξ = 0,01, ζ = 0,998Проверим условие:Условие выполняется, значит, сжатая арматура по расчету не требуется.Требуемая площадь сечения рабочей арматуры вычисляется по формуле:Принимаем рабочую арматуру 1ø4 А400 c Аsф = 0,126 см2.Поперечная арматура для создания каркаса проектируется из класса Вр500 ø3 с шагом S=100 мм,
3.4 Расчет прочности плиты по сечению наклонному к продольной оси
Расчет прочности выполняется по наклонному сечению на действие поперечной силы Q. Расчетное сечение – тавровое. В результате расчета подбирается поперечная арматура, которая входит в плоский каркас продольного ребра предварительно-напряженной ребристой плиты перекрытия и препятствует образованию наклонных трещин.Принимается поперечная арматура класса Bp500 3.Зададимся шагом поперечной арматуры:На приопорных участках длиной (в зоне максимальной поперечной силы) при равномерно-распределённой нагрузке, при hпл = 300 мм < 450 мм – не более h/2 и не более 150 мм, принимаем S = 100 мм = 10 см.На остальной части пролета при hпл = 300 мм > 300 мм – не более 3h/4 и не более 500 мм, принимаем S= 250 мм = 25 см.Расчет ведется в следующем последовательности:Проверяется прочность ребристой плиты перекрытия по следующим условиям.Первое условие. Расчет железобетонных элементов по полосе между наклонными сечениями производят из условия:
где: Q – поперечная сила в нормальном сечении элемента; – коэффициент, принимаемый равным 0,3; – коэффициент, учитывающий влияние сжимающих и растягивающих напряжений при расчете по полосе между наклонными сечениями и по наклонным сечениям, равный:
