2.2.3.Сбор нагрузок

В табл. 3 приведем сбор нагрузок на 1 м² монолитного перекрытия.

Вид нагрузки	Нормативна нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная – плитка ( =20ммм, =22кН/м3) - слой раствора ( =40 мм; =18кН/м3)	0,02.22=0,44 0,04·18=0,72
- слой изоляции ( =70 мм; =8кН/м3) -монолитная плита ( =80 мм; =25кН/м3)	0,07·8=0,56 0,08·25=2,00	1,3 1,1	0,73 2,20
Итого:	gп=3,72		g=4,40
Временная Временная эксплуатационная	13,8	1,2	16,56
Итого:	17,52		20,96

Равномерно распределенная нагрузка суммируется от постоянной q и временной v нагрузок в соответствии с требованиями СНиП [2]

q=(g+v)b^.γ_f=(4,40+16,56) ^.1^.0,95=19,91кН/м,

где q – расчетная равномерно распределенная нагрузка на 1 пог. м плиты шириной 1м, кН/м

g,v – постоянная нагрузка от собственного веса плиты и элементов пола, а также временная нагрузка на перекрытие,кН/м.

2.2.4.Определение внутренних усилий

Для определения внутренних усилий вычислим расчетные пролеты (рис. 15). Величина крайних пролетов l₁=l-b_в.б./2_.+а_м.п./2=2100-200/2-100/2=1950мм,

l – шаг второстепенных балок;

Величина средних пролетов l₂ – расстояние в свету между второстепенными балками: l₂ =l-b_в.б.=2100-200=1900мм.

Изгибающие моменты от равномерно распределенной нагрузки в монолитной плите:

В крайних пролетах и на крайней опоре

М₁=М_в=(g+v)l₁²/11=20,96^.1,95²/11=7,24кНм;

М₂=М_с=(g+v)l₂²/16=20,96^.1,9²/16=4,72кНм;

2.2.5.Расчет армирования плиты

Расчет армирования плиты произведем в соответствии с требованиями СНиП [1] по I группе предельных состояний из условия обеспечения прочности при изгибе сечений, нормальных к продольной оси. Расчет выполним для четырех сечений: в крайнем и среднем пролете; на крайних и средних опорах. При этом расчетное сечение прямоугольное с шириной сечения b=1м, высотой h=δ_м.п..

Определим характеристику сжатой зоны бетона

,

где ω=α-0,008^.R_b^. - характеристика сжатой зоны бетона;

α=0,85 – для тяжелого бетона;

γ_b2=0,9 – коэффициент условий работы бетона по табл. 15 [1]

ω=0,85-0,008^.11,5^.0,9=0,767;

- напряжение в арматуре, принимаемое для арматуры класса А-III:

= R_s =365МПа;

- предельное напряжение в арматуре, МПа ( при =0,9, =500 МПа )

Тогда =1,46

Высота монолитной плиты δ=h=h_{ом. п.}+а=85+15=100мм,

где а=15мм – защитный слой бетона.

Крайний пролет и крайние опоры

1) Коэффициент

= = =0,096

2) =1- =1- =0,102

3) Сравним =0,102< =1,46

4) =1-0,5^. =1-0,5^.0,102=0,949

5) Площадь рабочей арматуры

А_s= = =2,45см²,

Армирование плиты производим плоскими сварными сетками типа 4С (сетки легкие по ГОСТ 23279-85). Назначение параметров сетки (рис. 16) выполняем в следующей последовательности:

1. Производим подбор рабочей поперечной арматуры d₁, исходя из полученной площади поперечного сечения арматуры по прил. 6 [7], при этом шаг стержней s₁ может быть принят произвольно 100, 150, 200мм.

2. Назначим диаметр продольной конструктивной (распределительной) арматуры d₂ из условия свариваемости с рабочей арматурой прил. 9 [7], шаг стержней s₂ – от 100мм до 400мм кратно 50мм (в курсовом проекте диаметр распределительной арматуры принимается: Ø5 Вр-I, либо Ø6 А-I).

3. Определим длину L и ширину сетки В с учетом того, что сетка укладывается в нижней зоне плиты, доходит до ребра второстепенной балки и не доводится до внешнего контура плиты на 10-20мм.

При назначении параметров L и В необходимо учитывать, что размеры выпусков для рабочих стержней составляют от 25 до 100мм кратно 25мм, для распределительной арматуры – от 25мм до 200мм кратно 5мм.

После подбора параметров сеток выполняется маркировка сеток

,

где 4 – тип сетки;

С – обозначение сетки;

d₁, d₂ – диаметр поперечной и продольной арматуры;

s₁, s₂ – значение шага поперечной и продольной арматуры;

B, L – ширина и длина сетки;

а ₁, а₂ – выпуски стержней.

Рис. 16. Плоские сварные сетки.

s₁, s₂ – шаг стержней рабочей и распределительной арматуры;

а₁, а₂ – выпуски стержней распределительной и рабочей арматуры;

L, B – длина и ширина сетки.

Таким образом, по прил. 6 [7] принимаем рабочие стержни 5 Ø9 А-III с A_s=2,88см² с шагом s=100мм; в продольном направлении конструктивные стержни Ø5 Вр-I с шагом 350.

Сформируем сетки согласно указаниям:

Сетка С1:

;

Сетка С3:

;

Сетка С5:

.

Средний пролет и опоры

1) Коэффициент

= = =0,063

2) =1- =1- =0,065

3) Сравним =0,065< =1,46

4) =1-0,5^. =1-0,5^.0,065=0,968

5) Площадь рабочей арматуры

А_s= = =1,57см²,

По прил. 6 [7] принимаем стержни 5 Ø7 А-III с A_s=1,92см² с шагом s=150мм; в продольном направлении конструктивные стержни Ø3 Вр-I с шагом 300.

Для среднего пролета и средних опор необходимо предусмотреть следующие сетки:

Сетка С2:

;

Сетка С4:

.

На рис. 17 приведен фрагмент расположения плоских сварных сеток в монолитной плите.

а)

б)

Рис. 17. Армирование монолитной плиты.

а – сечение монолитной плиты; б – узел 1;

С1, С2 – нижние сетки; С3, С4, С5 – верхние сетки; d₁, d₂ – диаметр рабочей, поперечной и конструктивной арматуры.