4. Сбор нагрузок.

Плита перекрытия воспринимает следующие нагрузки: постоянную (собственный вес плиты и вес элементов пола); временную (эксплуатационная нагрузка по заданию).

Расчетная нагрузка на 1 м плиты при ее ширине 1,5м с учетом коэффициента надежности γ_f=1,1:

- постоянная: g = 0,95 3,84 1,5= 5,47 кН/м;

-полная: g+v = 0,95 (3,84+20,04)∙1,5= 34,03 кН/м;

-временная: v =0,95 20,04∙1,5= 28,56 кН/м;

Нормативная нагрузка:

- постоянная g_п = 0,95 3,34 1,5=4,76 кН/м;

- полная g_п+v_п =0,95 (3,34+16,7) 1,5=28,56 кН/м;

- постоянная и длительная g_п+v_п^* = 0,95 (3,34+15,2) 1,5=26,42 кН/м.

Сведем все нагрузки в таблицу:

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке γf	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная Собственный вес плиты Собственный вес пола: - Асфальт ( ρ=21 кН/м 3; δ = 40мм )	2,5 0,04∙21=0,84	1,1 1,3	2,5∙1,1=2,75 0,84∙1,3=1,09
Итого	3,34		3,84
Временная Временная эксплуатационная нагрузка В том числе: -длительная (по заданию) -кратковременная	16,7 15,2 1,5	1,2 1,2 1,2	16,7∙1,2=20,04 15,2∙1,2=18,24 1,5∙1,2=1,8
Итого	16,7		20,04

5. Определение внутренних усилий

Расчетная схема плиты - однопролетная балка, загруженная равномерно распределенной нагрузкой. Внутренние усилия от нагрузок определяются по формулам

М = g l_n² / 8; Q = g l / 2;

где М и Q – соответственно максимальные изгибающий момент и поперечная сила в балке.

Внутренние усилия от расчетной нагрузки:

М₁ = (g+v) l_n² / 8 = (34,03 5,55²)/8 = 131,03 кН/м ;

Q₁ = (g+v) l_n / 2=(34,03 5,55)/2=94,43 Кн.

От нормативной полной нагрузки:

М₁₁ =(g_п+v_п) l_n² / 8 = (28,56 5,55²)/8 = 109,96 кН/м;

Q₁₁ = (g_п+v_п) l_n / 2 = (28,56 5,55)/2 = 79,25 кН.

От нормативной постоянной и длительной нагрузки:

М’₁₁ = (g_п+v_п*) l_n² / 8 = (26,42 5,55²)/8 = 101,73 кН/м.

Q’₁₁ = (g_п+v_п*) l_n / 2 = (26,42 5,55)/2 = 73,32 кН

6.Назначение материалов: бетона и арматуры.

Для расчета и конструирования плиты перекрытий принимаются следующие материалы.

Бетон тяжелый класса В25:

- Расчетное сопротивление на осевое сжатие (Табл.13, [1]) - R_b= 14,5 МПа;

- Расчетное сопротивление на осевое растяжение (Табл.13, [1]) - R_bt =1,05 МПа;

- Нормативная призменная прочность бетона (Табл.12, [1]) - R_bn =18, 5 МПа;

- Нормативное сопротивление бетона растяжению (Табл.12, [1]) - R_{bt n} =1,6 МПа;

- Начальный модуль упругости бетона (Табл.18, [1]) – Е = 22 10³ МПа.

Арматура класса А –IV:

- Расчетное сопротивление растяжению арматуры (Табл.22*, [1]) R_s = 510 МПа;

- Нормативное сопротивление арматуры (Табл.19, [1]) R_sn= 590 МПа;

- Модуль упругости арматуры (Табл.29*, [1]) E_s= 19 10⁴ МПа;

- Предварительное напряжение арматуры σ_sp =0,6 R_sn =0,6 590= 354 МПа.

Арматура класса А – I:

- Расчетное сопротивление растяжению арматуры (Табл.22*, [1]) R_s = 225 МПа;

- Расчетное сопротивление растяжению поперечной арматуры (Табл.22*, [1]) R_sw =175 МПа;

- Модуль упругости арматуры (Табл.29*, [1]) E_s =21 10⁴ МПа.

Выбираем способ предварительного напряжения арматуры – электротехнический, метод – на упоры.

Проверяем условие σ_sp+ ρ R_sn , где ρ=30+360/l=30+360/6=90 МПа (l=6м-длина натягиваемого стержня, принимаемая как расстояние между наружными гранями упоров). Находим, что σ_sp+ ρ= 354+90=444 R_sn=590 МПа - условие выполняется.

Предельное отклонение предварительного напряжения при числе напрягаемых стержней n = 2 шт. равно:

Δγ = (0,5 ρ/ σ_sp) (1+1/ )= (0,5 90/ 354) (1+1/√2)=0,217.

Коэффициент точности натяжения: γ =1- Δγ =1-0,217=0,783.

При проверки по образованию трещин в верхней зоне плиты при обжатии принимают:

γ =1+ Δγ =1+0,217=1,217

Предварительное напряжение с учетом точности натяжения:

σ_sp =γ σ_sp =0,783 354= 277,18 МПа.