2.5 Расчет прочности по наклонному сечению
По диаметру рабочего стержня подбираем, из условия свариваемости, диаметр поперечного стержня (хомута) и определяем Asw,cм2 - площадь поперечного сечения 1го стержня хомута, в качестве поперечного стержня будут использованы каркасы и их количество в поперечном сечении плиты; Rsw- расчетное сопротивления арматуры на действие поперечной силы Q (СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции), кН/см2.
Необходимость расчета проверяем по условию:
Q
,
(2.5.1)
где:Rb-
расчетное сопротивление бетона сжатию
с учетом коэффициента
,
кН/см2;
-
коэффициент, составляющий 0,3;
b - ширина ребра, см;
h
-
расчетная высота сечения, см.
Подставляем значения в условие 2.5.1, получаем:
Q
При сравнении получаем, Q=14кН<158,76кН, условие выполняется, производим поперечное армирование конструктивно и проверяем его достаточность. В качестве арматуры на приопорных участках используем укороченные каркасы из проволоки класса В500 Ø4мм. Шаг поперечных стержней в каркасе составляет половину высоты плиты и равен 100мм.
Расчет проверяем по условию:
Q
,
(2.5.2)
где:Qb -поперечные усилия, воспринимаемые бетоном в наклонном сечении, кH
,(2.5.3)
где:
-коэффициент,
принимаемый 1,5.
Длина проекции наклонной трещины:
,
(2.5.4)
Qsw –усилие, для поперечной арматуры, нормальной к продольной оси элемента, кH
,
(2.5.5)
где:
-усилие
в хомутах на единицу длины элемента,
кН/см.
Определяем усилия в поперечных стержнях на единице длины элемента, по формуле:
, (2.5.6)
где:S - шаг поперечных стержней на приопорных участках, см
Проверяем усилия воспринимаемые поперечной арматурой, по формуле 2.5.6:
Проверяем условие 2.5.2:
Q
Условие выполняется, следовательно, прочность достигнута за счет установки поперечных стержней.
2.6 Армирование плиты
Многопустотная плита перекрытия армируется, в нижней полке, сеткой с продольно расположенной рабочей арматурой класса А400 в количестве 7 стержней, шаг 200мм, Ø8мм. На приопорных участках плиты располагаются укороченные каркасы, выполненные из проволочной арматуры В500 Ø4мм. Количество каркасов с одной стороны 5 штук. Для строповки установлены петли из стержневой арматуры класса А240 Ø12мм, в количестве 4 штук. В верхней полке плиты располагается сетка, для восприятия неучтенных в расчетах усилий, из проволочной арматуры класса В500 Ø4мм.
3. Расчет предварительно напряженной многопустотной плиты
Плиты с предварительным напряжением производятся из бетона класса В20. Такие плиты в качестве конструктивных элементов принимаются в случае больших нагрузок, либо значительных размеров самой плиты, например 6 метровые плиты, как правило, выполняются с предварительным напряжением.
Получаемое обжатие бетона в этом случае позволяет повысить несущую способность плиты.
Плиты с предварительным напряжением имеют, как правило, не менее 6 напряженных стержней, так как практика показала, что меньшее количество не позволяет правильно эксплуатировать плиту, как ответственный конструктивный элемент.
Произведем расчет многопустотной плиты перекрытия с предварительным напряжением, ширину плиты оставим в первоначальном варианте, а длину увеличим до 6метров.