Определение нагрузок на плиту

Таблица № 2.1

№	Наименование нагрузки	Величина нормативной нагрузки	gf	Расчетная нагрузка
1	Вес засыпки грунта r = 19 кН/м3; h = 2,8 м	53,2 кН/м2	1,2	63,84 кН/м2
2	Вес цементной стяжки r = 18 кН/м3; d = 0,03 м	0,54 кН/м2	1,2	0,648 кН/м2
3	Вес гидроизоляции	0,15 кН/м2	1,2	0,18 кН/м2
				å 64,67 кН/м2
Вертикальные нагрузки
4	Нагрузка от наземного транспорта	25кН/м2	1,2	30 кН/м2
				å 30 кН/м2
Итоговая величина нагрузки на плиту				å94,67 кН/м2

3 Расчет плиты перекрытия

3.1 Назначение основных размеров

Коэффициент условий работы бетона . Определяем коэффициент условия работы бетона из условия: :

;

= ;

= .

Определим конструктивные размеры плиты перекрытия.

Рабочая высота плиты принимается по формуле:

h_o = , (3.1)

где h_o – рабочая высота плиты, см;

l – пролет плиты , м

l = l₂ – 0,5 = 6,0 – 0,5 = 5,5 м

q – нагрузка на плиту без учета собственного веса плиты , кН/м² ( кПа ) ;

R_b – расчетное сопротивление бетона, МПа.

h_o = .

Принимаем h_o = 52 см - рабочая высота плиты; h_пл. = 65 см - конструктивная высота плиты .

Конструктивная высота плиты назначается на 10-15 см больше рабочей и кратно 5.

Суммарная толщина ребер, в см, принимается по формуле:

; (3.2)

где: – номинальная ширина плиты, м; (принимается кратная шагу колон S=6,0);

q, l, R_b – то же, что в формуле (3.1);

Определим ширину ребра плиты:

; (3.3)

Толщина верхней полки плиты в см принимается по формуле:

(3.4)

где: а – вылет консоли полки (а = b_пл./4 в двухреберной плите), м

а = ,

q, R_b, l – то же, что в формуле (3.1).

.

Ширина ребра плиты b_реб = 12 см принимается кратной 2 см, толщина верхней полки - кратной 1см.

,

тогда . Условие выполняется.

Рисунок 3.1 – Назначение размеров плиты

3 .2 Расчет верхней полки на местный изгиб

Рисунок 3.2 – Расчетная схема и расчетное сечение для плиты

Полка плиты работает на местный изгиб в направлении, перпендикулярном продольной оси плиты. Опорами полки служат продольные ребра. Рассматривают полосу полки шириной 1 м. Линейная распределенная нагрузка на такую полосу численно равна нагрузке на 1 м² плиты и отличается только размерностью (кН/м).

Эта нагрузка включает:

- постоянную нагрузку включающую: собственный вес верхней полки плиты (нормативная нагрузка от 1 см толщины полки составляет 0,25 кПа (кН/м²)), вес утеплителя (при его наличии), стяжки, гидроизоляции и грунтовой засыпки;

- временную от наземного транспорта (или снеговую при отсутствии нагрузки от наземного транспорта). Расчетная, схема и эпюра изгибающих моментов в верхней полке приведены на рисунке 3.2.

Определим нагрузку на плиту с учетом собственного веса:

q = =94,67 + = 96,7 кН/м (3.5)

где q = 94,67 кН/ – нагрузка на плиту без собственного веса;

= 0,065 м – толщина верхней полки плиты;

= 0,085 м – толщина плиты на границе пересечения с ребром.

Вычисляем изгибающий момент:

; (3.6)

.

Определяем высоту сжатой зоны бетона:

, (3.7)

где расчетная высота сечения;

h = 8,5 см высота сечения в примыкании к ребру;

= 2,5 см величина защитного слоя;

= 8,5 – 2,5 = 6,0 см;

м.

Определяем относительную высоту сжатой зоны:

; (3.8)

Вычисляем предельную высоту сжатой зоны:

(3.9)

где ω= α – 0,008R_b (α – коэффициент, принимаемый для тяжёлого бетона равным 0,85, а R_b=15,95 МПа) – характеристика сжатой зоны:

= 0,85 – ;

σ_{sc u}= 400 МПа при γ_b2 > 1,0/; = 365 МПа расчетное сопротивление арматуры для предельных состояний первой группы:

.

Условие выполняется.

Вычисляем требуемую площадь сечения рабочей арматуры:

; (3.10)

.

По сортаменту определяем диаметр и количество стержней рабочей арматуры: при шаге 15 см, выбираем 6 стержней диаметром 12 мм, .