1.4 Розрахунок поперечного ребра.

Повне навантаження на поперечне ребро складається з пос­тійного навантаження від ваги тепловодоізоляційного шару, власної ваги плити та власної ваги ребра, а також тимчасового від снігу та пилу. Навантаження на ребро передасться з ван­тажної площі плити, ширина якої дорівнює відстані між осями поперечних ребер l_w=149 см.

Розрахункове рівномірно розподілене навантаження від тепловодоізоляційного шару:

Розрахункове рівномірно розподілене навантаження від власної ваги плити:

Розрахункове навантаження від власної ваги ребра з середньою ши­риною:

Загальне розрахункове постійне, навантаження:

Розрахункове тимчасове рівномірно розподілене навантаження:

Повне розрахункове рівномірно розподілене навантаження на попе­речне ребро панелі:

За розрахункову схему поперечного ребра приймається однопрольотна вільно лежача балка таврового перерізу, що заванта­жена рівномірно розподіленим навантаженням.

П оперечне ребро заввишки h=15 см в стисненій зоні працює спільно з примикаючою ділянкою плити завтовшки h_f¹=2,5 см.

Рисунок 4 – Розрахункова схема та розрахунковий

переріз поперечного ребра

Розрахунковий проліт (відстань між осями поздовжніх ребер):

Так як ширина плити (полиці таврового перерізу), що враховується в розра­хунку приймається:

Переріз поперечного ребра приводиться до еквівалентного таврового з прямокутним ребром завширшки = 10 см.

Згинаючий момент посередині прольоту:

Поперечна скла на підпорі:

Розрахунок поздовжньої арматури:

Поперечне ребро армується одним плоским зварним каркасом. Робоча поздовжня арматура класу А-III приймається діаметром більш 10 мм. Мінімальна товщина захисного шару бетону для поздовжньої робочої арматури має бути не менш 15 мм (як для всіх ребер завтовшки менш 250 мм) і не менш діаметра стрижня.

Для визначення робочої висоти перерізу попередньо призначається діаметр поздовжньої робочої арматури d = 12 мм, захисний шар бетону приймається a_l = 15мм, виходить:

Робоча висота перерізу:

Так як межа стисненої зони проходить в полиці таврового перерізу і тому за розрахунковий приймається прямокутний переріз завширшки b_f =110 см.

ξ= 0,895.

Потрібна площа перерізу арматури:

Приймається 1Ø12 A-III з

Коефіцієнт армування (без урахування звисів полиці):

Розрахунок поперечної арматури:

Довжина проекції найбільш небезпечного похилого перерізу:

Для легкого

Гранична поперечна сила на краю похилого перерізу, яку здатне витримати поперечне ребро панелі без участі поперечної арматури:

Так як > , поперечна арматура установлюється за розрахунком.

Зусилля що сприймаються поперечними стрижнями:

Q_sw = Q_max - Q_b = 9,72 – 4,864 = 4,856 кН.

В біля підпорних зонах завдовжки l₁ = l₀/4=281/4=70 см потрібна інтенсивність поперечної арматури q_sw1=Q_sw/c=4,856/32=0,15 кН/см.

Потрібний крок поперечних стрижнів на кінцевих ділянках:

S_{red 1}=R_swA_sw/q_sw1=26,5 0,126/0,15=22,26 см, приймаємо 25 см.

Крок поперечних стрижнів приймається S₁≤S_red1 та кратним 25 або 50 мм з округленням в менший бік.

µ_w=A_sw/b_mS₁=0,126/10·25 = 0,00063;

α_s=E_s/E_b=190000/18500 = 10,27;

φ_w1=1+5α_s µ_w=1+5·10,27·0,00063 = 1,03≤1,3.

Для легкого бетону приймається β=0,02 і визначається:

φ_b1=1-β·R_b=1-0,02·13 = 0,74.

Так як = 0,3·1,03·1,3·10·12,9 = 51,81 кН > 9,72 кН – міцність забезпечена.

Крок поперечної арматури в середній частині прольоту приймається:

S₂=2S₁=2·25=50 см.

Конструювання арматури каркасу.

Плоскі арматурні каркаси проміжних поперечних ребер позначаються КР2, середнього і торцевих - КРЗ. З умови зварюваності при діамет­рі поздовжньої арматури 12 мм поперечні стрижні приймаються діамет­ром 4 мм. Біля підпор на ділянках завдовжки: .

Крок поперечних стрижнів приймається 100 мм, в середній частині каркасу-200 мм.

З урахуванням захисного шару бетону а_в =10 мм довжина каркасів:

висота каркасів:

КР2:

КР3:

Для поліпшення анкерування робочої поздовжньої арматури плоских каркасів, на їх кінцях приварюються арматурні з класу А-III коротуни завдовжки 60 мм і діаметром 10 мм.