3.4 Визначення характеристик арматури та бетону

Для виготовлення плити використовуються:

– поздовжня арматура із сталі класів:

А-II

R_s = 280 мПа [2, табл. 22];

А-IІI

R_s = 355 мПа для d= 6–8 мм [2, табл. 22];

R_s = 365 мПа для d= 10–40 мм [2, табл. 22];

– поперечна арматура із сталі класу А-I

R_s = 225 мПа [2, табл. 22];

R_sw = 175 мПа [2, табл. 22];

–зварні сітки із дротин класу Вр-I

R_s = 375 мПа, R_sw = 270 мПа для d= 3 мм [2, табл. 23];

R_s = 365 мПа, R_sw = 265 мПа для d= 4 мм [2, табл. 23];

R_s = 360 мПа, R_sw = 260 мПа для d= 5 мм [2, табл. 23];

– бетон класів В15, В20, В25, В30:

	В15	В20	В25	В30
Ев [2, табл. 18]	23103 мПа	27103 мПа	30103 мПа	32,5103 мПа
Rb [2, табл. 13]	8,5 мПа	11,5 мПа	14,5 мПа	17 мПа
Rbt [2, табл. 13]	0,75 мПа	0,9 мПа	1,05 мПа	1,2 мПа
Rb.ser [2, табл. 12]	11 мПа	15 мПа	18,5 мПа	22 мПа
Rbt.ser[2, табл. 12]	1,15 мПа	1,4 мПа	1,6 мПа	1,8 мПа

– коефіцієнти :

_b1 =0,85 – враховує вплив короткочасної повзучості бетону (для важкого, дрібнозернистого або легкого при щільному заповненні);

_b2 =0,9 – враховує вплив тривалої повзучості при розрахунках за деформаціями (_b2 =2,0 – для важкого бетону при розрахунках похилого перерізу);

_b3 =0,6 – для важкого та дрібнозернистого бетону;

_b4 =1,5 – для важкого і дрібнозернистого бетону;

_b2 =0,9 – для умов роботи при тривалому навантаженні.

1 Бетон класу В20 згідно із завданням (табл. 1)

= 2710³ мПа , = 11,5 мПа , = 0,9 мПа ,

= 15 мПа , = 1,4 мПа.

2 Поздовжня арматура із сталі класу А-IІI відповідно до завдання (табл. 1)

= 365 мПа для = 10 – 40 мм .

3 Поперечна арматура із сталі класу А-I

= 225 мПа , = 175 мПа.

4 Зварні сітки із дротин класу Вр-I

= 375 мПа, = 270 мПа для = 3 мм;

= 365 мПа, = 265 мПа для = 4 мм;

= 360 мПа, = 260 мПа для = 5 мм.

3.5 Розрахунок міцності нормального перерізу

Плита розраховується як балка. При ширині плити = 1500 мм проектуємо плиту із 7-ма пустотами (при = 1000 мм – 5 пустот, при = 1200 мм – 6 пустот). Приводимо поперечний переріз пустотної плити до еквівалентного двотаврового перерізу.

Рисунок 3 – Приведення перерізу панелі

Замінивши площу круглих пустот на аналогічну площу квадратів із тим же моментом інерції, вилучаємо площу пустот із поперечного перерізу. Сторона приведеного квадрата визначається за формулою

.

За типовим діаметром пустот мм:

мм.

Відповідно висота полички двотавра дорівнює

мм.

Приведена товщина ребер становить

мм,

мм - розрахункова ширина стиснутої полички двотавра;

n=7 – кількість пустот.

Попередньо перевіримо висоту перерізу плити з умов забезпечення міцності при виконанні умов жорсткості [6, (3.12)]

де с =18 20 – для пустотних плит перекриття;

 =2 – коефіцієнт, який ураховує збільшення прогинів при тривалому навантаженні.

Таким чином, попередньо прийнята висота плити потребує збільшення.

Приймаємо = 260 мм.

Висота стиснутої полиці відповідно дорівнює

мм.

Рисунок 4 – Приведений переріз панелі з арматурою

Відношення , тому в розрахунок уводиться вся ширина полиці мм.

Розраховуємо значення коефіцієнта [6, (2.40)]

,

де – робоча висота перерізу при захисному шарі =30 мм (15 мм≤а≤30 мм);

мм.

Користуючись додатком А, знаходимо коефіцієнти

= 0,075 та = 0,962.

Висота стиснутої зони приведеного перерізу становить

мм < = 58,5 мм.

Згідно із розрахунком , тому ми робимо висновок, що нейтральна вісь знаходиться у межах стиснутої полиці. На підставі цього можливий розрахунок як для прямокутного перерізу (у випадку подальший розрахунок виконується як для таврового перерізу із шириною за [2, (31)]).

У нашому випадку потрібна площа поперечного перерізу поздовжньої арматури складає

см² .

Приймаємо 8 стрижнів = 12 мм класу А-III.

Загальна площа 812 А-III - A _S = 9,05 см² (додаток Б).

Стрижні розташовують у 8-ми каркасах К-1. Кожний каркас складається з одного стержня поздовжньої робочої арматури, який знаходиться у розтягнутій зоні бетону (12 мм А-IІI), і одного стрижня поздовжньої конструктивної арматури, розміщеного у стиснутій зоні бетону (10 мм А-IІI). Між собою поздовжні стрижні з’єднуються поперечною арматурою, яка водночас сприймає дію поперечної сили. Розташування та розміщення поперечної арматури визначається розрахунками на міцність похилого перерізу.