6.4.3. Розрахунок необхідних площ арматури із умови міцності нормальних перерізів

Визначаємо граничне значення відносної висоти стиснутої зони бетону за формулою:

,

де ε_cu3,cd =3,23x10^-3 – розрахункова гранична деформація стискання бетону згідно таблиці 3.1 [Норм 1] ; ε_s0 – відносні деформації видовження арматури при досягненні напружень розрахункового опору, і які визначаються залежністю згідно пункту 3.2.1.7 [Норм 3];

E_s- модуль пружності арматури і становить 2,1 х 10⁵ згідно даних таблиці 3.4 [Норм 3]

Остаточно приймаємо a_s=2,5см. Тоді робоча висота перерізу плити, якщо h=10,0см:

d=h−a_s=10,0−2,5=7,5см

Розрахунок необхідної площі арматури на дію моментів у характерних перерізах плити ведемо з використанням табличних коефіцієнтів:

ξ – відносна висота стисненої зони бетону;

α_m – відносний статичний момент стисненої зони бетону;

ζ – відносне плече внутрішньої пари сил.

При розрахунках використовуємо алгоритми, наведені в посібнику Барашикова А.Я. [6]

Перший проліт і перша проміжна опора В. Розраховуємо необхідну площу арматури на дію моменту М₁=3,53 кНм. Коефіцієнт надійності за відповідальністю будинку γ_n =1,0 для будинку класу наслідків СС1, конструкції категорії відповідальності А.

29

Обчислюємо коефіцієнт α_m :

При цьому відносна висота стиснутої зони:

Хоча відносна висота стиснутої зони ξ близька до оптимальної, все ж перевіряємо умову:

Умова виконується, переріз відноситься до нормально армованих, міцність робочої арматури буде використана повністю.

Обчислюємо відносне плече внутрішньої пари сил:

Таким чином, необхідна площа робочої арматури класу Вр500 в крайньому прольоті і на першій проміжній опорі, якщо f_yd=417МПа, згідно таблиці 3.4 [Норм 3]

Другий проліт, середні прольоти і середні проміжні опори. Розраховуємо необхідну площу арматури на дію моменту М₂=2,53 кНм.

Обчислюємо коефіцієнт α_m :

При цьому відносна висота стиснутої зони:

Перевіряємо умову:

Обчислюємо відносне плече внутрішньої пари сил:

Таким чином, необхідна площа робочої арматури класу Вр500 в крайньому прольоті і на першій проміжній опорі, якщо f_yd=417МПа.

.

6.4.4. Конструювання плити рулонними зварними сітками

Приймаємо тип армування рулонними зварними сітками індивідуального виготовлення з поздовжньою робочою арматурою. Сітки розкочуємо вздовж

30

головних балок, тобто поперек другорядних таким чином, щоб робоча арматура сіток перекривала короткий проліт плит. Сітки гнуть за місцем, переводячи поздовжню робочу арматуру з нижньої зони в прольоті у верхню зону над другорядними балками, забезпечуючи при цьому проектний захисний шар бетону а_nom =15мм інвентарними фіксаторами. У випадку армування рулонними сітками застосовується спосіб армування, коли основну сітку марки С1 розташовують по всій довжині розрахункової смуги плити, а в крайніх прольотах і на других від краю опорах – додаткову сітку С2 у відповідності до розрахованої площі арматури, яка на цій ділянці є більшою. Ширину сіток вибираємо з умови можливостей станків для контактного точкового зварювання, а також транспортування і зручності під час монтажу на перекритті. Рекомендуються такі стандартизовані ширини сіток В_с в мм: 1040, 1140, 1230, 1340, 1440, 1540, 1660, 2140, 2350, 2660, 2830, 2940, 3030 (табл. 5.6 [7]) – з кроком робочих стрижнів 100, 125, 150 або 200мм і з кроком розподільних стрижнів 250, 300, 350 та 400мм залежно від діаметру і кроку робочої арматури (табл. 6.34 [7]). По ширині розподільна арматура повинна мати звиси по 15..30мм за межами крайніх стрижнів робочої арматури.

Кожна марка сітки може бути представлена шифром. Підбираючи арматуру сіток, користуємося рекомендаціями гл.6 та табл. 6.22 [7].

Таким чином, за необхідною площею арматури А_s2=0,96 см² в середніх і на середніх опорах приймаємо сітку С1 з поздовжньою робочою арматурою діаметром Ø4А400С і кроком 100 мм, що відповідає фактичній площі

А_s2,fac =1,26 см² >А_s2=0,96 .

Розподільні стрижні при діаметрі робочої арматури Ø6мм і кроці 100мм приймаємо діаметром Ø3мм з кроком 350мм (табл. 6.34 [7]). При кроці головних балок в чистоті а_0,mb =l_sb –b_mb =5800–300=5500мм. Приймаємо три сітки (n_c=3) в межах вказаного габариту з напуском в неробочому напрямі не менше l_0v ≥50мм.

Необхідна ширина однієї сітки:

.

З урахуванням n – кратності кроків робочої арматури s₁ =100мм і двох поперечних звисів с₂=20мм фактичну ширину сітки приймаємо рівною:

В_с =n×s₁+2с₂=19×100+2·20=1940мм.

При цьому фактичний напуск сіток становитиме:

Таким чином, шифр сітки марки С1:

,

31

де, L_c – довжина сітки; c₁ – величина звисів поздовжніх стрижнів, не менше 20мм, обрізають в рулоні по місцю під час монтажу.

В крайніх прольотах і над першими проміжними опорами укладаємо додаткову сітку С2. Необхідна площа робочої арматури додаткової сітки:

А_s,add=A_s1–A_s2,fac=1,34–1.26=0,08см².

Додаткову сітку С2 приймаємо з повздовжньою робочою арматурою діаметром 6мм і кроком 300 мм (табл. 6.32 [7]). Фактична площа перерізу робочої арматури сітки С2 A_s,fac=0,94см², що більше необхідної площі А_s,add=0,08см². Тоді розподільні стрижні при діаметрі робочої арматури 6мм і кроці s₁=300мм, приймаємо діаметром 3мм із арматури класу Вр500 з кроком 400мм (табл. 6.34 [7]). Враховуючи невелику протяжність додаткових сіток С2, приймаємо в межах кроку головних балок дві сітки – n_c=2.

Необхідна ширина однієї сітки:

.

З урахуванням n – кратності кроків робочої арматури s₂ =300мм і двох поперечних звисів с₂=20мм фактичну ширину сітки приймаємо рівною:

В_с =n×s₂+2с₂=10×300+2·20=3040мм.

При цьому фактичний напуск сіток становитиме:

28

Таким чином, шифр сітки марки С2: