6. Розрахунок і конструювання монолітної балкової плити

Уточнюємо тип монолітної плити, для чого уточнюємо співвідношення сторін опорного контуру плити. З урахуванням прийнятих розмірів поперечних перерізів балок (рис. 5.3) розміри сторін контуру:

l₁ = а_sb – b_sb = 2000 – 150 = 1850 мм,

l₂ = l_sb – b_mb = 5000– 300 = 4700 мм,

а співвідношення сторін опорного контуру плити:

– умова виконується, згідно з п. 5.3.1.5 ДБН-98 [1] плиту відносимо до типу балкової, яка працює на згинання в напрямку короткої сторони з номінальним прольотом l_pl = a_sb = 2000 мм.

Для розрахунку балкової плити виділимо на схемі перекриття (рис. 5.1) смугу шириною b_pl = 1 м. Монолітну плиту розглядаємо як багатопролітну нерозрізну балку, завантажену рівномірно розподіленим погонним навантаженням.

6.1.Обчислення навантаження на перекриття

З метою обчислення навантаження на перекриття цивільного будинку задаємося конструкцією підлоги, наведеною на рис. 6.1. Використовуючи рекомендації п. 5.1, приймаємо товщину монолітної залізобетонної плити t_pl = 50 мм.

Обчислення навантаження на 1 м² перекриття Таблиця 6.1

Навантаження	Характеристичне навантаження, кН/м2	Коефіцієнт надійності за навантаженням	Розрахункове граничне навантаження, кН/м2
1.Постійне: – цементна підлога t=15мм, ρ=1600кг/м3 0,015×1600(0.01)=0,24	0,24	1,3	0,312
–цементо-піщана стяжка t=20мм, ρ=1600 кг/м3 0,02×1600(0,01)=0,32	0,32	1,3	0,416
–керамзитобетон t=60мм, ρ=800 кг/м3 0,06×800(0,01)=0,48	0,48	1,3	0,624
–залізобетонна плита t=100мм,ρ=2500 кг/м3 0,10×2500(0,01)=2,5	2,0	1,1	2,2
Всього від постійного навантаження	g0 =3,34	–	g =3,762
2.Змінне навантаження згідно із завданням, – в т.ч. тривале ( 0,7 v0)	v0=7,0 v0l=4	1,2 1,2	v =8,4 v l =4,8
3.Повне навантаження	q0=g0 +v0=10,34	-	q=g +v =12,162

Обчислення навантаження в кН/м² виконаємо в табличній формі (табл. 6.1), використовуючи дані щодо об’ємних мас будівельних матеріалів виробів і конструкцій. Коефіцієнт надійності за навантаженням від власної ваги матеріалів прийнято за табл. 5.1 Норм [3], а для змінних навантажень на перекриття за п.6.7 Норм [3].

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 п.5.1 розміри перерізів другорядних балок. Розрахункові прольоти:

• проміжний

l_ef,₂= а_sb – b_sb = 2000 – 150 = 1850 мм

• крайній

6.3. Статичний розрахунок

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

q = q_tabb_pl= 12,162·1 = 12,162 кН/м,

де q_tab= 12,162 кН/м² – табличне значення розрахункового граничного поверхневого навантаження на перекриття будинку (табл. 6.1).

Розрахункова схема монолітної балкової плити наведена на рис.6.2 б. 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.6.2 в.