6.2. Обчислення розрахункових прольотів плити

Для знаходження розрахункових прольотів плити розглянемо переріз 1-1 на план схемі перекриття (рис. 6.2) та використаємо попередньо прийняті в пункті 5.1 даної

26

пояснювальної записки розміри перерізів другорядних балок. Розрахункові прольоти:

• проміжний

l_ef,₂ =а_sb – b_sb =2200–200=2000мм

• крайній

6.3. Статичний розрахунок

Плиту розглядаємо як багатопролітну нерозрізну балку одиничної ширини b_pl =1м з жорсткими опорами на другорядних балках і шарнірним обпиранням на цегляних стінах. Балка завантажена рівномірно розподіленим погонним навантаженням:

q=q_tabb_pl =10,10·1=10,1 кН/м,

де q_tab =10,1 кН/м² – табличне розрахункове граничне поверхневе навантаження на перекриття будинку (таблиця 6.1 записки). Розрахункова схема монолітної балкової плити наведена на рис. 6.3а. Роботу залізобетонної плити суцільного перерізу аналізуємо з позиції її опірності тільки згинальним моментам. Величини моментів у характерних перерізах обчислюємо з урахуванням перерозподілу зусиль внаслідок пластичних деформацій залізобетону після появи тріщин.

Згинальний момент в крайньому прольоті і на першій проміжній опорі, якщо армування виконувати рулонними сітками:

.

Згинальний момент в середніх прольотах і на середніх опорах:

.

Епюра згинальних моментів у балковій плиті наведена на рис.6.3 в.

6.4. Розрахунок арматури і конструювання плити.

6.4.1. Матеріали для конструкцій та їхні міцнісні і деформаційні характеристики

Бетон. Для всіх монолітних конструкцій і зокрема для плити приймаємо бетон важкий класу С20, для якого характеристичний опір стисканню f_ck =15МПа, а розрахунковий опір f_cd =11,5МПа згідно таблиці 3.1 [Норм 1]. Коефіцієнт умов роботи бетону в конструкції за умови тривалого впливу статичного навантаження – γ_с1 = 0,9 згідно пункту 3.1.2.5 [Норм 3]. Для бетонів з призмовою міцністю f_ck ≤50МПа коефіцієнти, які визначають повноту розрахункової епюри напружень стиснутої зони бетону: λ=0,8; η=1 згідно пункту 3.1.6.2 [Норм 1].

27

Арматура. Для армування плити вибираємо дрібносортову арматуру періодичного профілю класу А400С за [Норм 3] діаметром 6, 8 або 10мм, для якої характеристичний опір розтяганню f_yk = 400МПа, згідно таблиці 3.4 [Норм 3] , а коефіцієнт надійності за матеріалом γ_s = 1,1 для І у відповідності до таблиці 2.1 [ Норм 1]. Модуль пружності арматури згідно даних таблиці 3.4 [Норм 3] Е_s=2,1×10⁵МПа.

Обчислюємо розрахунковий опір розтягу дротяної арматури класу А4000С:

6.4.2. Розрахунок товщини плити

Із конструктивних міркувань попередньо прийнята товщина плити t_pl =100мм (пункт 5.1 пояснювальної записки). Оптимізуємо товщину плити із умови економічності, яка пов’язана із оптимальним значенням відносної висоти стисненої зони бетону в перерізі плити ξ_opt =0,15…0,25. Приймаємо значення ξ_opt =0,2, при якому коефіцієнт:

_{Необхідну робочу висоту перерізу плити при ширині смуги плити b=bpl =100см обчислимо за формулою:}

см

де f_cd =f_{cd,tabl ∙}γ_cl =11,5∙0,9=10,35МПа; f_cd,tabl =11,5МПа – значення розрахункового опору бетону стисканню згідно таблиці 3.1 [Норм 1] ; (100) - поправочний коефіцієнт переходу від кНм до кНсм; (0,1) – поправочний коефіцієнт переходу від МПа до кН/ см² ; γ_n =1,0 – коефіцієнт надійності за відповідальністю будинку класу СС1, якщо конструкцію плити віднести до категорії А за відповідальністю, у випадку розрахунку за першою групою граничних станів; γ_с1=0,9 - коефіцієнт умов роботи бетону в конструкції за умови тривалого впливу статичного навантаження згідно п. 3.1.2.5 [Норм 3]; Задаючись діаметром робочої арматури орієнтовно d_s=10мм (рекомендується в межах 5-10 мм), приймаємо мінімальний захисний шар бетону із умови зчеплення c_b,min=d_s=10 мм згідно таблиці 4.2 [Норм 1]. В цьому випадку номінальний захисний шар бетону визначається за формулою: = 10 + 10 = 20 мм,

₂₈

де c_b.min – величина мінімального захисного шару; ∆c_dev – допустимі проектні відхилення, згідно пункту 4.4.3 [Норм 1] рекомендоване значення допустимого відхилення захисного шару ∆c_dev=10мм . Відстань a_s від розтягнутої грані плити до центру ваги розтягнутої арматури при номінальному захисному шарі бетону c_nom=20мм становитиме : см. Тоді оптимальна товщина плити буде дорівнювати : h_opt= d_opt +α_s = 4,82 + 2,5 = 7,32 мм Остаточно приймаємо товщину плити або висоту її перерізу h=100 мм( кратно 20 мм), що відповідає прийнятому значенню в п.5.1. пояснювальної записки.